灰色关联分析法在不同小麦品种饼干品质评价中的应用

为建立标准化和规范化的饼干品质评价方法,本研究选用一个商用饼干专用粉和八个不同品种的小麦面粉为材料进行饼干烘焙,将饼干质构、色泽、感官评价的主要指标纳入评价体系,采用变异系数权重法确定饼干重量、直径、厚度、延展性、硬度、脆性、咀嚼性、L^*、△E^*和感官评价指标在综合评价中的权重值,利用灰色关联分析法对各个指标进行无量纲化处理,以商用饼干专用粉制作的饼干作为参考序列,计算灰色关联系数和灰色关联度,对不同小麦面粉制成的饼干品质进行综合评价。结果表明,随着小麦面粉中蛋白质含量的增加,饼干的重量和厚度呈现增加趋势,延展性逐渐减小;硬度和咀嚼性逐渐增加,脆性降低;色泽呈现先变黑后变白的“V”字形变化趋势;感官评价分数逐渐降低。供试小麦评价结果排序为淮麦33>宁麦13>扬富麦101>淮麦29>苏麦18>淮麦35>扬麦13>农麦126,和感官评分结果排序的秩相关系数为0.881,达到极显著水平。综合考虑,基于灰色关联分析法对饼干品质进行评价,结果更加全面和可靠,能够较好反映不同小麦品种之间的差异。

气候变化对中国冬小麦生产的影响

气候变化会对中国冬小麦生产带来深远的影响。CO_2浓度升高和气候变暖有利于冬小麦种植区向春麦区扩展,主要表现在辽宁、河北、陕西、内蒙古等种植边界的显著北移和青海、甘肃种植边界的显著西扩;CO_2浓度升高还会促进小麦根、茎、叶的生长,提高叶片光合速率和氮素的吸收与利用,有利于产量提高。但气候变化在中国还表现为太阳辐射的下降,冬小麦主产区黄淮海麦区和长江中下游麦区下降更为显著,试验研究表明,长期弱光小麦产量降幅可达6.4%～25.8%。温度升高对小麦产量的影响目前尚无明确定论;不同生育期降雨量变化对小麦产量的影响不同,生育前期降水量增加有利于小麦产量的提高,而后期则会导致一定的减产。然而,最值得关注和警惕的是高温与低温以及降水时空分布不均导致的干旱和渍水等极端气象灾害事件,随着全球气候变化发生频率显著增加,严重影响了小麦的生产,尤其是生育中后期的逆境将导致小麦结实粒、千粒重显著下降,造成产量锐减。此外,气候变化导致的病虫草害加剧不仅导致减产,还将显著增加生产成本,不利于小麦生产。

面筋蛋白对小麦粉理化性质及面包烘焙品质的影响

为明确不同类型小麦的面粉改良方案,为我国优质面包专用粉的生产提供理论与技术支持,以三个筋力不同的小麦品种宁麦13、扬麦16和郑麦9023为材料,通过洗面筋法提取各供试材料的湿面筋,将其冷冻干燥后按照7%、8%、9%、10%、11%的添加比例与各自面粉进行配比,对配粉的面包烘焙品质、面粉理化性质和面团流变学特性进行了测定分析。结果发现,随着面筋蛋白添加量的提高,配粉的蛋白质、湿面筋、谷蛋白大聚体(GMP)含量和沉降值逐步上升;粘度参数和面团弱化度有所下降;糊化温度和糊化时间呈上升趋势。在同一添加量下,强筋小麦的烘焙品质和面粉理化性质始终优于中筋小麦和弱筋小麦。随着面筋蛋白添加量的提高,面包体积、弹性、回复性、内聚力增大,而硬度、咀嚼性减小,感官品质得到改善。面筋蛋白添加量超过一定范围(宁麦13、扬麦16添加9%,郑麦9023添加8%),面包品质改良效果变缓,且色泽不断加深。综上所述,适量添加面筋蛋白可改变面粉的理化性质,提高其面包烘焙品质;配粉的蛋白质含量为18%左右是最经济的面包烘焙品质改良方案。

单子叶作物叶片气孔自动识别与计数技术

为实现作物叶片气孔的自动识别与快速计数,该研究采用卷积神经网络中高计算效率的YOLOv3算法,开发了一种全自动气孔识别和计数解决方案。该算法优化了物体检测性能,可准确识别显微图像中的气孔。其中,对指甲油印迹法获得照片的气孔检测精确率、召回率和F1值分别为0.96,0.98和0.97,便携式显微镜拍摄法照片气孔检测精确率、召回率和F1值分别为0.95,0.98和0.96,具有很好的鲁棒性。该算法检测速度快,可实现对30帧/s的视频文件进行快速气孔识别,实现了实时检测。此外,采用拍摄的小麦叶片照片进行训练得到的气孔识别模型,还可同时实现对大麦、水稻和玉米等单子叶作物叶片气孔的识别,其中,大麦的检测精确率、召回率和F1值分别为0.94,0.83和0.88;水稻的检测精确率、召回率和F1值分别为0.89,0.42和0.57;玉米的检测精确率、召回率和F1值分别为0.91、0.76和0.83;显示出模型良好的泛化能力。

江苏省小麦籽粒蛋白质达标弱筋小麦的适生性分析与评价

【目的】弱筋小麦是制作饼干糕点类食品的原料,其烘烤特性很大程度上取决于蛋白质的质和量。小麦籽粒蛋白质含量(GPC,%)不仅由品种的遗传特性决定,还受到气候、土壤、栽培措施等影响。明确江苏省弱筋小麦适宜种植区域以及其地理、气候影响因素,可为江苏弱筋小麦的种植区划提供理论依据。【方法】在2年江苏省小麦品质抽样调查数据的基础上,利用随机森林算法筛选重要性指标,结合单组率Meta分析及其亚组分析,探究地理位置及气象因子对江苏省小麦籽粒蛋白质含量(GPC)达到弱筋小麦标准可能性的影响。【结果】2个年度江苏省小麦GPC平均值为13.92%,其中2018年、2019年小麦GPC变幅分别为11.06%-18.09%、10.20%-16.50%,平均值分别为14.52%、13.33%,GPC<12.5%的样品分别占比10%、29.71%。从地理分布看,江苏的东南沿湖沿海地区小麦GPC达到弱筋小麦标准的可能性最高,达标可能性最高可达92%,其次是江苏东部沿海地区以及江苏西北部沿河一带。种植地距离一级河流和湖泊或者海岸线的最短距离为20-30 km时,达标可能性相对较高,为23.95%。从气象因子方面看,生育前期特别是出苗期和拔节期,降雨量对江苏弱筋小麦的形成影响较为重要;生育后期尤其是开花期以及灌浆期后期,积温对小麦GPC的影响更重要;且出苗和拔节期的日照时数及开花期的降雨量对江苏弱筋小麦的形成亦很重要,其中,江苏小麦GPC达标弱筋小麦标准的可能性与出苗期的降雨量呈正相关,而与出苗和拔节期的日照时数、拔节期的降雨量以及灌浆后期积温则呈负相关。【结论】江苏弱筋小麦适宜的种植范围受到水系分布与气象因素的共同制约,主要集中在东部沿海和东南沿海沿湖地区。在出苗、拔节期降雨量和开花灌浆期积温适宜的情况下,西北沿河一带的小麦GPC也可达标弱筋小麦标准。品质区划应重点考虑地理位置(水系分布等)和气候分布。

小麦籽粒淀粉理化特性与品质关系及其生理机制研究进展

淀粉作为籽粒主要组分,是小麦加工品质最重要的决定因素之一。淀粉的加工品质主要取决于直链与支链淀粉含量及其比值、淀粉分子精细结构和淀粉颗粒大小分布等理化特性。明确小麦籽粒不同部位淀粉理化特性、空间分布差异及其形成的调控机制,可深入阐释面粉品质性状差异形成的生理机制。本文从小麦籽粒淀粉理化特性空间分布、淀粉合成关键酶活性及其编码基因时空表达模式等角度综述了小麦籽粒淀粉理化特性空间分布特征形成的生理机制,以期为小麦品质形成机制与调优栽培技术的建立提供理论支持。

醇溶蛋白和麦谷蛋白配比对饼干品质的影响

明确不同醇溶蛋白和麦谷蛋白配比对面团及饼干品质的影响。以扬麦22为材料,通过分离重组的方法,将面粉中的醇溶蛋白、麦谷蛋白和淀粉分离出来,并按照既定比例进行重组,分析不同醇溶蛋白和麦谷蛋白质量比(醇/谷比)处理下面筋蛋白结构、面团流变学及饼干的品质变化规律。结果表明:随着醇/谷比的增加,面筋蛋白的β-折叠和α-螺旋含量逐渐下降,β-转角含量逐渐上升;游离巯基含量呈现线性下降趋势;各处理间的热变性温度(Tp)无显著性差异,焓值(ΔH)呈现上升的趋势。重组体系的弹性模量G′和黏性模量G′′逐渐下降,流变损耗角tanΔ(G′′/G′)逐渐上升;面团的内聚性、黏着性弹性呈现逐渐上升的趋势。饼干的硬度、咀嚼性、直径、厚度逐渐增加,延展因子降低,色泽有所改善,饼干的感官评分呈先上升后下降的趋势。综上所述,醇/谷比增加造成饼干直径增加,色泽有所改善,但是醇谷比过高导致面筋蛋白黏弹性下降,重组面粉所制作饼干的硬度增加,延展因子变小,颜色泛白,醇/谷比6∶4为制作饼干的最佳比例。

水杨酸在植物抵御低温胁迫中的作用

低温胁迫是威胁我国粮食安全生产的重要因素之一。水杨酸是植物界中天然存在的一种小分子酚类物质,它在植物响应生物和非生物胁迫方面具有重要作用。本文较为系统地综述了低温对植物的不利影响、水杨酸在植物体内的代谢途径及对低温的响应,并从促进产热、缓解氧化胁迫和脱水胁迫等方面初步分析了水杨酸提高植物抗寒性的生理机制。最后探讨了目前该领域中需要进一步研究的若干问题,以期为深入研究水杨酸诱导植物抗寒性的生理和分子机制提供参考。