茶叶智能机械化采摘技术与装备研究进展

为实现茶叶的智能机械化采摘,以增产增量、节约成本、增加市场竞争力、满足数字农业农村的发展需求,围绕末端执行器、检测与定位、采摘顺序规划等限制茶叶采摘机械装备发展的关键技术展开综述,对研究现状进行阐述和分析,总结当前茶叶智能机械化采摘领域突出研究成果。当前受茶园环境的非结构化性影响,茶叶智能机械化采摘存在末端执行器实时性较低、检测与定位算法精度受非线性光照变化影响大、茶叶采摘顺序规划算法的全局寻优实时性较差。对发展低损伤、高效率的智能机械化茶叶采摘装备提出开发剪切—收集一体式末端执行器、研究融合多尺度特征的小目标精准检测算法、设计多机械臂连贯采摘顺序规划方法、推进农机与农艺结合等发展建议。以期为促进我国茶叶智能机械化采摘装备的研究与推广提供参考。

油茶水肥一体化应用研究

水肥一体化技术可以提高油茶品质和产量。以多年生赣州系列‘长林4’‘长林40’‘湘林21’‘岑软3号’油茶为研究对象,通过油茶水肥一体化滴灌施肥与常规施肥对比,分析树体营养元素含量、果实品质、产量和土壤理化性质等相关指标。结果发现2018—2022年,油茶主要品种通过水肥一体化滴灌施肥,增产率为8.18%~421.74%,‘岑软3号’‘湘林210’2个油茶品种产量分别提高1.31、1.99倍;水肥一体化滴灌下,大量元素、中量元素和微量元素含量均高于常规施肥(钙元素除外),且果实性状(单果重、鲜出籽率和干出籽率)总体上高于常规施肥处理;水肥一体化表层土壤和深层土壤的土壤化学元素含量均高于常规施肥。表明水肥一体化能有效改善油茶林地土壤养分,提高树体营养、产量和果实品质,获得良好的经济效益。

NaCl处理对美洲菊苣种子发芽的影响

以美洲菊苣种子为材料,进行不同浓度NaCl溶液处理,分析NaCl对种子萌发的影响。结果表明,种子发芽率、发芽势、活力指数等随着NaCl浓度的增加而呈现整体下降的趋势。NaCl浓度越高,对种子萌发抑制效果越明显,当NaCl浓度达到300mmol/L时,完全抑制了种子的萌发。同一时期低浓度NaCl下的细胞数目处于有丝分裂前期和中期居多,NaCl浓度越高对根尖细胞的有丝分裂抑制越明显。NaCl对美洲菊苣种子发芽有一定的抑制作用,美洲菊苣种子能耐的NaCl浓度为250~300 mmol/L。

不同施肥组合对油茶生长和营养的影响

研究不同施肥组合对油茶生长和营养的影响,选择有利于油茶生长的施肥组合,为油茶增产施肥提供科学合理的借鉴。以十年生的普通油茶岑软3号为试材,通过N∶P∶K不同配比、用量以及有机肥的用量,设置10个试验处理,测量油茶不同生长时期的果实叶片性状和营养生理指标,并进行方差分析、多重比较和相关性分析。结果表明:0.5 kg N∶P∶K(20∶8∶17)+5 kg有机肥+0.25 kg中量元素水溶肥料(Ca+Mg≥10.0%)对油茶的生长效果最好。这种施肥组合能有效增大果实大小、增加叶面积、提高净光合速率、蒸腾速率和树体氮、磷、钾、钙、镁含量,有利于树体营养的储存与分配。综合来看,0.5 kg复合肥N∶P∶K=2∶1∶2和5 kg有机肥一年内在春秋季节同时施用2次对油茶生长和营养的促进效果更好。

岭南特色水果副产物中活性成分的提取技术及综合利用研究进展

岭南特色水果副产物富含膳食纤维、果胶、多酚、功能性油脂、色素和精油等活性物质,对这些活性成分进行提取和利用,可变废为宝,提高原料的利用率和附加值。该研究综述了岭南特色水果副产物中活性成分的提取技术包括微波提取、超声波提取、酶法提取、脉冲电场提取、高压静电场提取、射频提取、超临界萃取和多技术协同提取;另外讨论了将这些活性成分作为功能性配料综合利用于健康食品、抗菌保鲜、生物材料、化妆品领域,以期为水果副产物中功效成分的挖掘和利用提供参考。

低温贮藏对柚子皮制品理化性质的影响

柚子皮不仅具有去异味等实用价值,还含有多种对人体有益的成分,但目前整体利用率较低。为提高柚子皮利用率,分别在8,-20℃,-80℃下进行柚子皮的贮藏研究,并通过用盐碱脱苦法对柚子皮进行脱苦,最终将柚子皮加工制作成符合中央厨房的风味小菜,探讨在不同低温温度下贮藏对柚子皮制品理化性质的影响。结果表明,柚子皮浸泡在质量分数为0.3%的NaCl溶液和质量分数为0.04%的NaHCO_(3)溶液的脱苦液中,于60~70℃下浸泡3~4 h的去苦效果较为显著。与未经低温处理的柚子皮相比,低温处理后的柚子皮中膳食纤维的含量最高提高15%,黄酮含量降低37%,而果胶、水分、可溶性固形物的含量降低不超过2%。该工艺制得的柚子皮小菜口感适宜,具有能量低、高膳食纤维等优点,对柚子皮的利用提供一定的参考价值,也为柚子皮的低温贮藏温度的选择提供依据。

营养液磷浓度对油茶小苗生长的影响

研究不同磷浓度对油茶小苗生长根系的影响,分析磷肥施用范围。以2年生的普通油茶品种岑软3号小苗为试材,通过5种不同磷处理P0(对照)、P1、P2、P3、P4,测量油茶小苗苗高、地径、叶片生理以及根系形态。结果显示,磷浓度对油茶地径生长的作用依次为P3>P4>P2>P1>P0,P1、P2、P3和P4苗高比对照分别增加了7.09%、13.51%、18.63%和16.43%,P1、P2、P3和P4地径比对照分别增加了6.96%、18.20%、25.16%和21.68%。氮磷钾含量均以P3最高,分别是对照的1.37、1.35、1.23倍。净光合速率、蒸腾速率各处理均比对照有显著增加,气孔导度仅在P3和P4处理下与对照相比显著增加,胞间CO_(2)浓度在P2、P3和P4处理下与对照相比显著减少。根系各形态指标随着磷浓度的增加均呈现先上升后下降的趋势,在P3处理下各指标均处于最高水平。P3(磷浓度0.9 mmol/L)处理下有利于油茶幼苗根系分化须根,优化根系形态结构,使油茶获得更多营养,叶片氮磷钾元素含量最高,并能有效地促进光合作用、蒸腾作用和呼吸作用等植物生命活动,实现营养物质的积累和养分的运输。

高州油茶杂交F1代群体构建及遗传评估Ⅱ

[目的]选择优良杂交组合,提高油茶产量与品质。[方法]选取16个油茶品系作为研究对象,包括6个高州油茶品系、7个普通油茶品系、1个小果油茶品系、1个香花糙果茶品系和1个南山茶品系,采用单交交配设计,设计27个杂交组合,估算杂交亲和性的一般配合力和特殊配合力,分析杂交果实大小、质量、果皮厚等性状以及杂交苗生长性状遗传参数,初步筛选高州油茶优良杂交亲本及优良杂交组合。[结果]参试亲本中:高州油茶为六倍体、八倍体和十倍体,其中以十倍体居多;普通油茶为四倍体、六倍体和十倍体,其中以六倍体居多;小果油茶是六倍体;南山茶和香花糙果茶为四倍体。27个杂交组合总套袋数量为1 360,保存数量1 048,坐果数量519,收获杂交果实285个,获得籽粒数量1 894,坐果率最高的组合为CS1×CG2(86.27%),成果率最高的组合为CS1×CG2(76.47%)。坐果数量在母本间一般配合力效应值最高的是CG2,为13.74;父本间的一般配合力效应值最高的是CG1,为11.74。坐果数量的特殊配合力效应值以CB1×CG1最高(31.03),其次是CG2×CS1(22.26)和CS1×CG2(20.43)。杂交组合CS1×CG2在单果质量、横纵径、果形指数和果皮厚度性状方面表现优良,在苗期生长性状方面,发芽率高、长势好,在子代中生长最旺盛。[结论]参试高州油茶品系中,CG2和CG1杂交亲和性表现较好,采用杂交组合CS1×CG2有望培育出优良的油茶杂交品种。

基于LF-NMR及其成像技术探究冬枣贮藏过程中的水分变化

为探究冬枣在低温(4℃)贮藏过程中的水分迁移规律,借助低场核磁及其成像技术,对贮存60 d内的冬枣样品进行横向弛豫时间的监测以及水分分布的成像;同时,对样品的外观变化、色泽、失重率、硬度以及呼吸强度进行了测定。结果发现,随着贮藏时间的推移,冬枣内部自由水含量大幅度降低,并逐步向果核方向渗透,转化为不易流动水和结合水;果实表皮在32 d时由青绿色完全转变为暗红色,失重率呈线性上升,于40 d时达到2.23%;果实持续发生软化,硬度值下降幅度接近一半,除此之外,冬枣属于呼吸跃变型果实,4℃环境下,其呼吸强度在40 d时达到顶峰。结果反映果实内部水分的迁移与流失,伴随着相关品质理化指标的下降。该研究把低场核磁技术应用到果蔬的品质监测中,为果蔬保鲜方向提供了一定程度的参考。

农产品废弃物中纤维素的提取及其在食品工业中的应用

纤维素是自然界中分布最广、储量最大的天然高分子材料,具有生物相容性好、可再生和可生物降解等优势。通过光合作用,植物每年可合成的纤维素有数亿万t。其提取与利用一直以来都是研究的热点。本文主要对纤维素提取方法及纤维素在食品工业中的应用进行了阐述。首先介绍了纤维素的分子结构特点、化学性质等,总结并对比分析了纤维素常用提取方法,为纤维素的提取研究提供参考。其次,纤维素及其衍生物的应用领域分布广泛,但实际利用率依然偏低。本文详细介绍了纤维素在食品工业中(食品安全检测、食品保鲜材料、添加剂、功能性食品)的应用,同时讨论了纤维素资源对于未来绿色可持续发展的重要性,以期为提高纤维素的综合利用水平提供一些思路。

微波辅助提取柚皮纤维素及结构分析

分别利用微波辅助NaOH与传统水浴加热法提取柚皮纤维素,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)及扫描电镜(SEM)对柚皮纤维素的结构进行表征,分析探讨了在不同温度、NaOH质量分数、NaClO体积分数条件下纤维素得率。结果表明:微波提取纤维素最佳提取条件为NaOH质量分数6%、提取温度60℃、NaClO体积分数1%。在此条件下,柚皮纤维素表面光滑,有望成为一种良好的吸附材料。

金柚幼果黄酮对AAPH诱导红细胞氧化损伤的保护作用

该研究通过微波超声辅助提取法提取金柚幼果粗黄酮,经AB-8大孔树脂及制备液相色谱仪纯化得到金柚幼果黄酮(PF)。使用液相色谱质谱联用仪(LC-MS)鉴定了PF的组成成分,检测结果显示PF含有35种成分,其中美鼠李苷、水苏碱、2-O-咖啡基熊果苷、甜菜碱的含量分别为15.57%、1.6%、1.15%、0.13%。在AAPH诱导的红细胞溶血模型中,经过高浓度PF处理后的实验组溶血率为31.63%,与AAPH组52.79%对比溶血率显著下降;酶促抗氧化体系中,经高浓度的PF处理后的过氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)的酶活性分别为241.04 U/L、93.29 U/L、72.93 U/L均低于AAPH组;非酶促抗氧化体系中,经高浓度的PF处理后的谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)的含量分别为1233.94μmol/L、27.39 nmol/L,乳酸脱氢酶(LDH)酶活为314.75 U/L且均表现出剂量反应。由结果可知,PF主要是通过非酶促体系清除自由基,从而抑制AAPH诱导产生的氧化应激反应,此研究为金柚幼果天然产物的开发提供一定的研究基础。

金柚幼果膳食纤维提取优化及其在蛋白棒中的应用

为了高效提取金柚幼果膳食纤维,以金柚幼果为原料,通过单因素实验和响应面实验分析,探讨超声时间、料液质量体积比和振荡温度对金柚幼果膳食纤维提取率影响,并将提取的膳食纤维添加到蛋白棒中,确定了膳食纤维在蛋白棒中的添加量。最后探究蛋白棒在不同温度下贮藏的感官评价和质构变化。结果表明:料液质量体积比1 g∶10 mL、超声时间55 min、振荡温度35℃、提取3次,提取率最高为(56.3±1.0)%。通过感官评价,确定了膳食纤维的最佳添加量(质量分数)为4%。蛋白棒在不同温度下贮藏,随着温度越高或时间越长,硬度、胶黏性和颜色增加,风味减弱,感官评价得分下降。

超微粉碎技术在农产品加工中的应用

食品粉体在人们的日常生活和食品加工中扮演着重要的角色,随着粉体在食品中被频繁的使用,为了满足人们使用食品粉体时的各种要求,需要了解粉体的加工方法及加工性质的各种变化,粉体加工技术被相关研究者不断研究开发。在众多的各类食品加工粉末及原料加工工艺技术中,超微粉碎技术是目前新兴的、有效的制备超微粉的一类农产品加工技术,该技术能提高加工物料的利用率、改善加工的特性、提高产品品质,使其广泛运用于食品加工行业。通过概括超微粉碎设备技术工作原理和使用特点,重点阐述了超微粉碎设备技术在各个领域中的实际使用状况,并对超微粉碎技术的发展前景研究做出重要展望,总结该技术目前应用需要亟待解决的问题。

海洋微生物来源低温适应酶在食品加工中的应用前景

海洋约占地球表面积的70%,蕴含着地球80%的生物资源,海洋生物为人类的生存和发展提供了丰富的可利用资源。随着科技的发展,对海洋生物资源的开发利用已成为当今研究的热点。深层次地挖掘海洋生物基因资源是人类开发利用海洋资源的一个重要方向,而研究开发海洋微生物来源酶是海洋生物基因开发利用的一个重要方面。