Sequence Analysis of Type III Effector tccP and tccP2 Genes in Escherichia coli O157:H7 from Chinese Water-chestnut

[Objective] This study aimed to analyze the type III effector tccP and tccP2 genes in Escherichia coli O157：H7 from Chinese water-chestnut. [Method] Gene-specific and locus-specific primers were utilized to amplify tccP/tccP2 and their flanking regions for sequence analysis. [Result] E. coli O157：H7 CWN11 harbored intact tccP and tccP2 genes, however, the number of proline-rich repeats in tccP gene was only one that probably resulted in biological incapability, whereas, the tccP2 gene consisted of five and half proline-rich repeats and could encode functional protein. [Conclusion] Here, we reported the first sequence of tccP gene that consisted of only one proline-rich repeat and tccP2 was assumed to play a crucial role in colonization and subsequent signaling cascades.

荸荠收获机弹簧辊式泥果分离装置研制

针对荸荠收获泥果分离难、果实损伤率高的问题,根据旱地环境下荸荠采收作业需求,该研究提出一种由正反旋弹簧并排布置的荸荠收获机弹簧辊式泥果分离装置。通过对荸荠与弹簧辊的相对运动过程动力学分析,确定了影响荸荠收获泥果分离的关键因素为弹簧外径、螺距、相邻弹簧间距、高度差及弹簧转速、线径、作业速度。利用EDEM软件建立泥果混合物离散元模型,对弹簧辊结构参数与工作参数进行单因素试验,分析各因素对泥果分离效果的影响。以荸荠筛分率和土壤筛分率为指标进行二次回归正交试验,得到弹簧辊最佳参数组合为外径100 mm、螺距30 mm、间距9 mm、转速420 r/min,该参数组合下荸荠筛分率为80.00%,土壤筛分率为80.69%。进行仿真验证试验,对比试验结果与模型预测值,荸荠筛分率平均相对误差为2.09%,土壤筛分率平均相对误差为2.42%。以明果率、伤果率、破皮率、挖净率为指标开展模拟采挖试验,分析不同线径弹簧辊的泥果分离能力,确定12 mm线径弹簧兼具较好的振动筛分性能和较低的损伤率。通过实际收获试验测得作业速度0.21 m/s,作业效率0.19 m^(2)/s,碎土率75.61%,明果率82.42%,伤果率14.73%,破皮率7.01%。研究结果可为荸荠收获机研制和优化改进提供参考。

马蹄果冻的配方优化

为研究马蹄粉在果冻中的应用效果,以马蹄粉、卡拉胶、果胶、木糖醇为主要原料,以感官评分为指标,进行单因素和正交试验优化马蹄果冻的配方。结果表明,卡拉胶和果胶复合胶添加量、马蹄粉添加量、木糖醇添加量对果冻感官有较大影响。马蹄果冻的最优配方为卡拉胶添加量1.8%,果胶添加量1.2%,马蹄粉添加量5%,木糖醇添加量20%,马蹄香精添加量0.06%。此时制作出来的果冻甜度适宜、口感光滑、组织状态均匀一致,具有马蹄独特香味。该配方下马蹄果冻的感官弹性为0.34、胶黏性为0.077 mJ、咀嚼性为0.57 mJ。

板栗全生长季树干液流及蒸腾耗水特征

【目的】明确板栗(Castanea mollissima Bl.)蒸腾耗水特征,为板栗园制定科学合理的水分管理措施提供理论参考。【方法】采用热扩散探针法,对‘大板红’板栗植株全生长季树干液流速率进行连续监测,并同步观测7个相关环境因子:太阳辐射(solar radiation,SR)、水汽压亏缺(vapor pressure deficit,VPD)、空气温度(air temperature,AT)、空气相对湿度(air relative humidity,ARH)、风速(wind speed,WS)、土壤温度(soil temperature,ST)和土壤湿度(soil relative humidity,SRH),解析板栗树干液流规律和耗水特征及其与环境因子间的关联性。【结果】板栗树干明显液流启动于5月3日,结束于10月26日,前后历时176 d。板栗全生长季晴天树干液流速率日变化呈单峰“几”字形曲线,其在6、7、8月每日启动到达峰值时间早于5、9、10月,而下降时间晚于5、9、10月,致6、7、8月份液流速率峰值持续时间长于5、9、10月。板栗全生长季液流速率日均值、日均耗水量和月耗水量由高到低排序均为8月>7月>6月>9月>5月>10月,其中显著性检验表明7月和8月之间无显著差异,但显著高于其他月份。夜间液流量占比由高到低排序为10月>9月>5月>6月>7月>8月,其中显著性检验表明10月、9月和5月显著高于6月、7月和8月。板栗全生长季树干液流速率与太阳辐射、水汽压亏缺、空气温度和风速均呈极显著正相关,而与空气相对湿度均呈极显著负相关。分别建立了5—10月板栗树干液流速率与7个环境因子的6个回归模型。【结论】板栗树干有明显液流始于5月初、终于10月末;7—8月是板栗的关键需水期;建立的板栗植株液流速率与环境因子的回归模型,可用于通过环境因子估测不同月份及整个生长季的植株耗水量。

振动挤压式荸荠收获机的设计与试验

针对旱收荸荠(Eleocharis dulcis)时人工劳动强度大、作业效率低和果土分离困难的问题,设计了一种振动挤压式荸荠收获机。通过对作业过程中荸荠土块的受力分析,确定了影响分离性能的关键参数为振动板振幅、振动板振频和钉齿辊转速,并根据已有经验初步确定关键参数取值范围。以振动板振幅、振动板振频和钉齿辊转速为影响因素,以土层破碎率为评价指标,利用Design-Expert 10.0设计CCD中心组合试验,通过RecurDyn-EDEM耦合进行仿真,确定当振动板振幅为33.04 mm、振动板振频6.63 Hz、钉齿辊转速336.72 r/min时,存在较优破碎效果,土层破碎率为93.58%。以振动板实际振幅32.41 mm、振频6.5 Hz,钉齿滚转速330 r/min进行田间验证试验,结果显示,实际土层破碎率93.54%、明荠率80.33%、损伤率28.08%,碎土效果好,与仿真结果拟合度高。试验结果表明,通过增强土层破碎效果进而提高果土分离程度,使得分离后的荸荠抛撒在表层,便于人工捡拾。

马蹄脆片微波真空干燥工艺优化及其水分变化

以马蹄为原料,采用微波真空干燥技术干燥马蹄脆片,考察微波功率、干燥温度、真空度、切片厚度对马蹄脆片色差值、总糖含量、脆度的影响,以响应面试验优化干燥工艺,采用低场核磁共振技术研究马蹄脆片干燥过程水分变化情况。结果表明,微波真空干燥马蹄脆片的最佳工艺为微波功率2.0 kW、干燥温度71℃、真空度-95 kPa、切片厚度3.1 mm,所得产品色差值、总糖含量、脆度分别为3.42、50.51 mg/100 g、464.96 g,产品色泽白亮,酥脆可口,马蹄风味浓厚。低场核磁共振检测结果表明:马蹄片内部主要存在3种状态水,分别是自由水、不易流动水及结合水,其中自由水占比较高、结合水和不易流动水的比例相对较低,在最佳工艺下到达干燥终点时自由水完全除去,只剩少量的不易流动水以及结合水。

乳酸菌和纤维素酶对马蹄渣和玉米蛋白粉混合青贮饲料品质及体外瘤胃发酵特性的影响

本试验旨在评价不同添加剂对马蹄渣和玉米蛋白粉混合青贮饲料发酵品质、化学成分、微生物数量和体外瘤胃发酵特性的影响。将马蹄渣和玉米蛋白粉按照76∶24的比例混合均匀作为青贮原料,在青贮时分别进行如下处理:1)不添加乳酸菌和纤维素酶(CON组);2)添加1×108CFU/g乳酸菌(LAB组);3)添加50 U/g纤维素酶(CE_(50)组);4)添加100 U/g纤维素酶(CE100组);5)添加1×108CFU/g乳酸菌+50 U/g纤维素酶(LAB+CE50组);6)添加1×108CFU/g乳酸菌+100 U/g纤维素酶(LAB+CE_(100)组)。每组设3个重复,每个重复设2个平行。混合青贮60 d后打开青贮袋取样进行分析。结果显示:在化学成分方面,与CON组相比,青贮时组合添加乳酸菌和纤维素酶可以显著降低混合青贮饲料的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、酸性洗涤木质素(ADL)、纤维素、半纤维素含量(P<0.05),同时显著提高粗蛋白质(CP)含量(P<0.05),其中以LAB+CE100组最高。发酵品质方面,LAB、LAB+CE50以及LAB+CE100组混合青贮饲料的pH及氨态氮(NH3-N)含量与CON组相比显著降低(P<0.05),同时乳酸和乙酸含量与CON组相比显著升高(P<0.05),且以LAB+CE100组最高;单独添加乳酸菌或组合添加乳酸菌与纤维素酶均可显著提高混合青贮饲料中乳酸菌的数量(P<0.05),并降低不良细菌数量或抑制不良细菌的增殖。在体外产气方面,随着发酵时间的延长,各组的产气量不断升高,其中LAB+CE100组的产气速率、48 h产气量最高。在体外瘤胃发酵参数方面,各组发酵液pH均在6.56~6.84,且与发酵时间呈负相关趋势;各添加剂组发酵液中总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸、丁酸含量与CON组相比均显著增加(P<0.05);添加乳酸菌的各添加剂组发酵液中乙酸/丙酸比值与CON组相比显著降低(P<0.05)。由此可见,组合添加乳酸菌和纤维素酶可改善马蹄渣和玉米蛋白粉混合青贮饲料的品质和体外瘤胃发酵特性,其中以添加1×108CFU/g乳酸菌+100 U/g纤维素酶的效果最好。

速溶型马蹄脆脆粉配方优化及性能分析

为开发一款新式马蹄速溶型产品,以结团率、凝沉率、感官评分、质构特性、糊化特性以及流变特性作为评价标准,进行单因素试验和响应面优化试验,研制出马蹄脆脆粉的最佳配方为马蹄淀粉33.27%、30~40目马蹄全粉37.33%、白砂糖12.53%、麦芽糊精10.15%、β-环状糊精6.71%。验证试验结果表明,产品的结团率1.37%、凝沉率1.30%、感官评分96.49、糊化温度50.8℃,随着剪切力的上升整体呈剪切变稀、黏度下降的趋势。此配方制备的马蹄脆脆粉口感细腻、不易结团下沉、溶液悬浮稳定性能良好、马蹄风味浓厚,脆口感强烈、营养丰富,且糊化性能和流变性能优良,是一款十分具有市场前景的速溶产品。

荸荠皮棕色素在食品加工与贮藏中的稳定性及抗氧化性研究

探讨荸荠皮棕色素在马蹄糕、油炸薯条加工与米醋贮藏中的稳定性及相同条件模拟处理下的抗氧化活性变化。将自制的荸荠皮棕色素提取物应用于马蹄糕(蒸煮)、薯条(油炸)、米醋(低pH贮藏)等典型食品加工或贮藏中,以色价及其变化率、总色差及其变化率为指标探讨其稳定性,并通过模拟加工条件处理后,研究荸荠皮棕色素的抗氧化活性变化。研究表明,荸荠皮棕色素适用于马蹄糕蒸煮加工,蒸煮时间20 min为宜;荸荠皮棕色素可用于油炸薯条加工,以190℃下油炸60 s最佳;荸荠皮棕色素不适用于35℃下紫外光照及低pH (2.45)的米醋贮藏。经模拟条件处理后的荸荠皮棕色素ASTS、DPPH清除能力均下降,抗氧化活性降低。

米糠提取物处理对鲜切荸荠黄化的影响

【目的】经削皮和切分的鲜切荸荠在贮藏过程中极易黄化,严重影响产品的外观品质。旨在寻找一种有效的鲜切荸荠黄化抑制手段,延缓贮藏过程中的品质劣变。【方法】采用米糠提取物浸泡处理鲜切荸荠,通过测定鲜切荸荠在贮藏过程中的色度、总黄酮含量、酶活性和黄酮代谢相关结构基因和转录因子的表达变化,研究米糠提取物对黄化的抑制效果及其机理。【结果】米糠提取物处理可有效抑制鲜切荸荠贮藏过程中L*值的下降、贮藏6 d时L*值仍>70,显著延缓鲜切荸荠b*值的上升、贮藏6 d时b*值为20.62且显著低于对照组。米糠提取物处理显著抑制鲜切荸荠组织中总黄酮含量的上升,而对照组鲜切荸荠贮藏至6 d时黄酮含量上升至0.377 mg/g、是0 d的2.96倍。对照组鲜切荸荠PPO活性呈先下降后上升趋势,米糠提取物处理组PPO活性在贮藏2~6 d均显著低于对照组;对照组PAL活性在贮藏过程中快速上升,贮藏6 d时达71.03 U/g、是0 d的3倍,而米糠提取物处理则可显著延缓PAL活性上升。荧光定量PCR分析结果表明,米糠提取物处理可显著下调鲜切荸荠黄酮合成相关4个结构基因(CwPAL、CwC4H、CwCHI和CwCHS)的表达;参与黄酮代谢调控的CwMYB12和CwMYC2转录因子的表达也受米糠提取物处理的显著抑制。【结论】米糠提取物可有效延缓鲜切荸荠贮藏过程中的黄化现象,对黄酮类物质的积累和黄酮代谢均有显著的抑制作用;为进一步阐明荸荠黄化的分子机理提供基础,并为鲜切荸荠的保鲜和护色处理提供参考。

马蹄三部位生物活性初筛

为探究马蹄地上茎、皮、球茎三部位的生物活性,采用超声辅助提取法得到马蹄三部位的水提物和醇提物,分别评价其抗氧化、抑菌和体外降糖活性;同时利用果蝇II型糖尿病模型,考察马蹄三部位原料的体内降糖降脂功效。结果表明,马蹄三部位提取物都具有DPPH、ABTS+自由基清除能力和α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶抑制能力,且都与浓度呈一定剂量关系,马蹄皮水提物的抗氧化效果最强,马蹄地上茎水提物体外降糖作用最强;除黑曲霉外,马蹄三部位提取物对其他三种种菌都有一定的抑制作用,尤其对金黄色葡萄球菌抑菌作用最强;马蹄三部位均能降低果蝇体内的海藻糖、甘油三酯含量,且对总蛋白含量无显著影响,以马蹄皮降糖功效最强、马蹄球茎降脂作用最强。

荸荠香菇复合酱的研制

荸荠中含有丰富的营养,口感清脆,将其加入到香菇酱中,可很好地改善香菇酱的品质。采用单因素试验和正交试验的方法,在预处理荸荠的过程中,优化荸荠的热烫温度和热烫时间,通过感官评定标准进行评分,得出其最佳的口感;在香菇复合酱的炒制过程中,对豆瓣酱用量、香菇用量、荸荠用量不断进行优化,并按照感官评定标准对其进行评分,得出荸荠香菇复合酱的最佳配方。结果表明,荸荠的热烫温度90℃,热烫时间20 min时制得的荸荠口感清脆,香气浓郁;豆瓣酱用量12.5 g,香菇用量30 g,荸荠用量25 g时,制成的复合酱味道适口、滋味协调、香气扑鼻。

响应面优化羧甲基醚化法制备马蹄抗性淀粉的工艺及理化性质研究

本实验以马蹄淀粉为原料通过羧甲基醚化法制取抗性淀粉,以羧甲基醚化马蹄抗性淀粉的得率为评价指标,通过单因素试验和Box-Behnken响应面试验优化其制备工艺,并对所得产品进行感官评价和理化指标分析。结果表明,羧甲基醚化法制备马蹄抗性淀粉的最优工艺参数为马蹄淀粉乳浓度12%,醚化剂用量120%,醚化温度43℃,该工艺下马蹄抗性淀粉得率为75.85%,与预测值76.02%接近,表明实验结果可靠。通过此方法可以便捷高效地生产出持水性强、颗粒较为完好、品质优良的马蹄抗性淀粉,为工业化生产提供了理论参考。

板栗营养诊断及水肥一体化技术研究

合理施肥是板栗提质增产的重要手段,施肥不当会对农业生产及土壤环境造成不良影响。在农业现代化进程中,精准施肥对于我国板栗产业可持续发展具有重要意义。本文综述了营养诊断结合水肥一体化技术的板栗精准施肥技术,分析板栗精准施肥的现状和存在的问题,为板栗的施肥研究提供基础,推进现代农业的可持续发展。

4BZ-800型荸荠收获机设计与试验

针对荸荠(Eleocharis dulcis)收获劳动强度大和可应用于实际生产的收获机具匮乏的问题,结合荸荠种植田土壤条件和现有人工收获方式,设计了一种应用于带水收获的自走式荸荠收获机。该机由行走系统、传动系统、旋转扰动装置、提升分离装置、收集装置等组成,整机传动系统分为液压传动部分和机械传动部分,液压传动部分为收获机行走系统和挖掘收获装置提供动力,可实现机具行走速度控制、挖掘收获装置高度调节、旋转扰动装置转速控制、提升分离装置转速控制,机械传动部分可为各级旋转扰动辊及提升分离装置间提供稳定的转速差,保障收获过程顺利进行。三级旋转扰动辊构成旋转扰动装置,实现对土壤和水分的充分扰动混合;齿形挖掘铲和升运链构成提升分离装置,完成荸荠果实的挖掘、果土分离、升运工作。田间试验结果显示,该机可一次性完成荸荠的挖掘、果土分离、升运、收集等工作,试验条件下该型荸荠收获机田间道路最大行驶速度为0.97m/s,田间差速转向最小转向半径为2.1 m,原地转向半径为1.3 m,最大爬坡角度为24.2°,果实挖净率为53.19%,损伤率4.21%。

超声辅助复合酶法提取马蹄渣不溶性膳食纤维工艺优化及品质对比

以淀粉型马蹄加工副产物果渣为原料,采用超声辅助复合酶法提取制备马蹄不溶性膳食纤维(Water Chestnut Insoluble Dietary Fiber,WIDF),通过单因素试验考察复合酶添加量、料液比、超声功率对WIDF提取率的影响,设计响应面试验对提取工艺进行优化,分析影响各指标的主次因素及因素间的交互作用并建立二次回归模型,优化得到最佳工艺参数加以验证,并对比传统复合酶法提取WIDF的品质功能特性。结果表明:建立WIDF提取率的回归方程模型极显著(P<0.01),可用于对超声辅助复合酶法提取WIDF的提取率指标进行分析和预测,优化得到最佳工艺参数:酶质量分数9%,料液比1:15,超声功率320 W,在此条件下进行验证试验,得到WIDF提取率高达67.60%,对比传统复合酶法,提取率提高107.36%、WIDF的持水力提升34.33%、胆固醇吸收性能提升35.77%,该研究可为马蹄渣的高值化综合利用提供一定理论参考依据。

九头狮子草红色素基膜的制备及动态响应特征

目的制备了一种九头狮子草红色素基膜,即九头狮子草红色素结合马蹄淀粉的新型比色指示膜。同时利用紫外–可见吸收光谱和灰度平均值探究其动态响应特征。方法从植物九头狮子草中提取九头狮子草红色素(HPJH),采用共混法将HPJH、马蹄淀粉、丙三醇共混制备比色指示膜。结果引入九头狮子草红色素后,可以改变马蹄淀粉膜的抗氧化性。适量的九头狮子草红色素促进膜结构的均匀性,当添加质量分数为8%的九头狮子草红色素时,成膜效果最好,DPPH自由基清除率达到88.70%,膜颜色稳定性实验结束时ΔE值为1.6497。以灰度平均值直观呈现比色指示膜在不同湿度条件下对三乙胺的响应情况,更具有说服力。结论从植物九头狮子草中提取的HPJH可提高马蹄淀粉膜的指示效果,比色指示膜具有较强的抗氧化性,并对三乙胺具有颜色变化的响应性,在猪肉、鱼肉和莴笋新鲜度监测中具有动态响应特征。

即食马蹄软罐头关键加工工艺优化

以新鲜马蹄为原料,采用感官评分和白度值为考察指标,研究不同蒸煮时间、护色剂和杀菌条件等关键工艺对马蹄软罐头品质的影响。研究表明,即食马蹄软罐头最佳加工工艺条件为蒸制时间7 min、护色时间25 min、复合护色剂为柠檬酸0.5%、氯化钠0.9%、抗坏血酸0.20%,115℃灭菌8 min时,马蹄软罐头白度值达到69.78,感官评分为90.50,通过对比试验得出此时马蹄软罐头产品品质最佳,灭菌时间和温度明显降低,达到商业无菌标准,符合食品卫生要求。产品色泽洁白、口感清脆爽口、硬度适中,具有浓郁的马蹄风味。

荸荠球茎膨大相关基因COL5的克隆及表达分析

荸荠(Eleocharis dulcis)的膨大球茎是其主要的可食部位,而参与膨大过程调控的相关基因尚不清楚。COL5(CONSTANS-Like 5)基因是COL基因家族成员之一,可能在植物储存器官发育和膨大过程中发挥重要作用。为了研究荸荠COL5在球茎膨大过程中的表达模式及可能的作用,从荸荠转录组数据库中筛选与其它植物COL基因同源性较高的转录本片段并克隆其cDNA序列以及DNA全长,进而对其进行生物信息学分析和时空表达模式分析。结果表明:克隆得到的荸荠膨大相关COL基因ORF长度为1017 bp,可编码338个氨基酸,DNA序列长1275 bp,包含1个长度为257 bp的内含子,将其命名为CwCOL5(ON934922)。生物信息学分析显示,CwCOL5蛋白分子式为C_(1592)H_(2515)N_(477)O_(508)S_(17),预测蛋白质相对分子量为37010.39 Da,理论等电点为5.89,总平均亲水值(gravy)为-0.462,不稳定系数为45.63,属亲水性不稳定蛋白质,有31个磷酸位点,无跨膜结构,无信号肽,亚细胞预测分析显示其定位于细胞核。CwCOL5含有2个B-box Zinc finger和1个高度保守CCT结构域。系统进化分析表明,CwCOL5与莲藕(Nelumbo nucifera)、拟南芥(Arabidopsis)的COL5蛋白亲缘关系较近。荧光定量PCR结果显示,CwCOL5在叶片与荸荠皮中有较高的表达量,在球茎膨大前期表达快速上升。荸荠COL5属于典型的锌指蛋白转录因子家族,推测该基因可能参与荸荠球茎膨大过程。本研究在荸荠球茎中克隆COL5基因并分析其表达模式,为植物球茎膨大的分子机制研究提供基础。

荸荠去皮技术研究进展与发展趋势

针对我国荸荠去皮机械化程度低、去皮质量差,缺乏荸荠去皮评价标准,对高效、低损去皮技术和设备需求强烈等问题,详细阐明荸荠的物料特性,全面梳理去净率、去皮损失、去皮效率三种去皮技术评价指标及计算方法,系统总结近年来国内外常用荸荠去皮技术和新兴技术研究进展,重点凝练化学去皮、蒸汽去皮、机械去皮、超声波去皮、红外加热去皮等主要去皮技术,深入分析各种去皮技术的优缺点。指出荸荠去皮过程中易导致果肉熟化、褐变和去皮损失率高等技术难点,提出以多种去皮技术相结合、延长作业工序、新兴技术辅助等建议,为我国荸荠去皮技术研究和去皮机械创新设计提供参考。