热水结合维生素C处理对甜樱桃果实褐变的控制研究

在预试验基础上,甜樱桃果实采用42℃热水及42℃热水添加0.1%维生素C各处理10 min,在0±0.5℃,相对湿度为85%~90%的条件下贮藏18 d后,再置于24±1℃,相对湿度为65%~70%条件下存放2 d,对果实的褐变参数及相关酶活性进行检测。结果表明,热水处理明显抑制甜樱桃果实L^*和H⁰值的下降及苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性的上升。热水添加维生素C处理强化了这一抑制效果。贮藏后,热水和热水添加维生素C处理的果实感官综合评分分别为6.9和7.5,而对照仅为5.7。相关分析表明,感官综合评分与L^*、b^*和H⁰呈显著正相关,与a^*、PPO和POD活性呈显著负相关(P<0.05)。     

甘薯全粉加工中无硫复合护色工艺优化

为了优化甘薯全粉无硫复合护色工艺,该文通过考察柠檬酸、柠檬酸亚锡二钠、植酸、亚硫酸氢钠和抗坏血酸5种护色剂对甘薯全粉色泽的影响,优选出柠檬酸和抗坏血酸作为甘薯全粉加工合适的护色剂;通过正交试验,得到柠檬酸-抗坏血酸无硫复合护色剂的最佳护色工艺为:将10 mm厚的甘薯切片在质量分数为0.3%的柠檬酸和0.1%抗坏血酸的复合护色液中护色处理30 min,可使制得的甘薯全粉亮度值L*达90.58,多酚氧化酶的抑制率达88.13%.研究发现柠檬酸的添加能显著提高抗坏血酸的热稳定性;酶促褐变产物紫外-可见光谱扫描显示,加入复合护色剂后410 nm处吸收峰明显减弱,表明复合护色剂能有效抑制酶促褐变反应的发生;圆二色谱研究表明多酚氧化酶经复合护色剂处理后,酶蛋白二级结构中α-螺旋减少,而β-折叠结构增多,酶蛋白的分子构象被改变,从而降低多酚氧化酶活力.该文为甘薯全粉加工中的无硫复合护色工艺提供了参考.     

莲藕的酶促褐变及其贮藏中褐变的控制

为有效控制莲藕褐变,试验研究了温度、pH值、底物浓度以及抑制剂对莲藕多酚氧化酶（PPO）的影响。结果表明：莲藕PPO最适pH值为7.5,最适温度为35℃,以邻苯二酚为底物,米氏常数Km为0.0273 mol/L。亚硫酸钠、抗坏血酸（VC）对莲藕PPO活性具有较好抑制作用,乙酸、柠檬酸、植酸、木瓜蛋白酶、半胱氨酸也对莲藕PPO活性具有一定抑制作用。0.2%VC+2%乙酸+0.03%亚硫酸钠抑制剂处理对莲藕褐变的抑制效果最佳。可以通过浸泡亚硫酸钠和抗坏血酸（VC）、调节pH值、低温贮藏等方法来抑制莲藕PPO活性,控制莲藕褐变。     

不同供磷水平下澳洲坚果幼苗排根发生及其磷素利用

水培试验测试了澳洲坚果幼苗在6个供磷水平下排根的产生及对磷素利用情况, 结果表明: 随供磷量的升高(0.2~3.2 mol·L^-1), 澳洲坚果幼苗排根产生量、植株干重和排根占根系干重的比例均呈下降趋势; 供磷量由0.2 mol·L^-1升至1.6 mol·L^-1, 非排根酸性磷酸酶活性呈升高趋势, 排根酸性磷酸酶活性变化与非排根相反, 排根酸性磷酸酶活性平均比非排根高72.86%; 全磷含量为叶片>根系>茎, 0.2 mol·L^-1处理的澳洲坚果幼苗根系、茎秆和叶片全磷含量均高于其他处理; 与不施磷相比, 一定供磷量(0.2~0.4 mol·L^-1)可降低非排根酸性磷酸酶活性, 提高排根产生量、植株干重、排根占根系干重的比例和排根酸性磷酸酶活性, 进而增加澳洲坚果幼苗根系、茎秆和叶片全磷含量, 最终提高植株磷含量。在0~1.6 mol·L^-1供磷量下, 澳洲坚果幼苗排根产生量与植株干重、排根占根系干重的比例及茎秆、根系、植株磷含量呈显著和极显著正相关, 与排根酸性磷酸酶活性、叶片全磷含量呈90%以上正相关。     

花魔芋和白魔芋褐变机理及褐变抑制研究

该文通过研究花魔芋和白魔芋球茎中酚类物质含量、多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase, PPO)活性、褐变底物和干燥脱水过程中褐变的机理，探讨了无公害酶促褐变抑制剂植酸、抗坏血酸、柠檬酸、L-半胱氨酸对魔芋褐变的抑制效果。结果表明：从11月至次年1月，白魔芋球茎的总酚含量始终高于花魔芋，花魔芋的PPO活力始终强于白魔芋，白魔芋的褐变强度始终弱于花魔芋的褐变强度，褐变强度跟魔芋球茎PPO活力呈正相关。引起魔芋褐变的主要底物可能是多巴胺。引起白魔芋和花魔芋褐变的酶均为多酚氧化酶。对白魔芋采用0.01% L-半胱氨酸单因子抑制剂浸泡5 min，并在60℃下烘烤，所得白魔芋干片颜色白，效果最好。对花魔芋采用0.15% L-半胱氨酸+1%柠檬酸+1%植酸+0.01%抗坏血酸组合抑制剂浸泡5 min，并在60℃下烘烤，所得魔芋干片颜色白，效果最好。     

甘薯加工过程酶促褐变及控制研究

甘薯加工过程中极易产生酶促褐变。应用分光光度法，研究了甘薯中多酚氧化酶（PPO）的特性及褐变的控制方法。结果表明，甘薯皮部的PPO活性和褐变强度是心部的2倍左右，在pH值为4.5时其活性较低。在甘薯淀粉生产过程中，结合去皮工艺，分别选择添加0.01%～0.05%柠檬酸或0.005%～0.01%抗坏血酸或0.05%～0.1%亚硫酸钠，均可有效控制PPO产生的褐变，提高甘薯淀粉的质量。     

钾硅钙微孔矿物肥对褐潮土水稻生长及土壤性状的影响

盆栽试验设置不施肥、常规施肥、常规施肥+钾硅钙微孔矿物肥4 g·盆^-1、常规施肥+钾硅钙微孔矿物肥8 g·盆^-1、常规施肥+钾硅钙微孔矿物肥12 g·盆^-1 5 个处理, 研究了自主研制的钾硅钙微孔矿物肥对褐潮土水稻生长、产量及土壤理化性状的影响。结果表明: 与常规施肥相比, 加施钾硅钙微孔矿物肥后土壤容重降低0.04 g·cm^-3, 土壤孔隙度增加1.8%, 土壤有效硅、有效钾含量分别提高9.4~27.0 mg·kg^-1 和10.6~39.7mg·kg^-1, 土壤pH 提高0.1 个单位。在水稻生长方面, 加施矿物肥可提高叶片叶绿素含量, 旗叶面积最高增加4.8 cm², 有效穗数增加2.3~5.0 穗·盆^-1, 千粒重提高0.1~1.9 g, 水稻平均增产幅度达13.6%。加施钾硅钙微孔矿物肥后氮、磷、钾肥利用率分别提高0.6%~7.5%、0.1%~1.5%和8.5%~13.5%。基于产量分析, 褐潮土钾硅钙微孔矿物肥的最佳施用量为4 g·盆^-1(相当于450 kg·hm^-2)。     

番茄枯萎病对植株维管束危害及抗氧化系统影响的研究

为了在早期诊断和确定番茄枯萎病的发生, 本文采用溶液培养方法研究了番茄(Lycopersicon esculentum Miller)幼苗剪根接种不同浓度枯萎病菌后染病植株维管束受害程度和抗氧化系统的响应。试验设4个病原菌梯度处理, B1(10⁴ cfu·mL^-1)、B2(10⁶ cfu·mL^-1)、B3(10⁷ cfu·mL^-1)、B4(10⁸ cfu·mL^-1), 以不接病原菌为对照; 分别在接种病原菌后4 d、8 d、12 d、16 d、20 d测定维管束褐变情况和抗氧化系统的变化。结果表明, 在水培条件下, 接种病原菌16 d植株维管束出现褐变, 其受害程度随病原菌接种浓度提高而增大; 维管束中病原菌只在B4处理中有检出。番茄叶片中丙二醛(MDA)含量随接种时间呈先降后升趋势, 12 d开始逐渐上升, 20 d达到最高, 各接菌处理均显著高于对照, 且B4处理显著高于其他处理; 过氧化物酶(POD)活性先缓慢下降, 12 d后回升, B4则急剧上升; 多酚氧化酶(PPO)活性逐渐上升, 接菌16 d时达到高峰; 随接菌浓度的提高, MDA含量、POD和PPO活性均有所增加, 尤以接菌浓度为10⁸ cfu·mL^-1时3种指标显著高于其他处理, 分别是未接菌植株的13.1倍、12.9倍和1.9倍; 而培养时间对番茄叶片中过氧化氢酶(CAT)活性的影响没有明显规律, 对照菌株CAT活性显著高于各接菌处理, 说明CAT活性对番茄枯萎病病原菌没有响应。本研究结果表明, 结合番茄茎的维管束褐变现象, 认为番茄叶片中MDA含量、POD和PPO活性可作为早期判断番茄是否感染枯萎病的重要指标。     

Cu对猪粪堆肥过程中堆料性质和氧化还原类酶活性的影响

以猪粪和秸秆为主要试验材料, 添加不同浓度重金属Cu, 采取发酵罐处理方法, 在好氧高温条件下研究了重金属Cu对猪粪堆肥过程中多酚氧化酶、脱氢酶活性的变化, 以及堆腐过程堆体温度、堆料pH、胡敏酸E4/E6值变化的影响。结果表明: 不添加外源重金属Cu的CK处理在降温期堆温高于Cu含量为100 mg·kg^-1、500 mg·kg^-1的堆料; CK堆料pH最低点为5.94, E4/E6平均值为3.88。Cu含量为500 mg·kg^-1的堆料pH最高点为8.85, E4/E6平均值为3.68。Cu含量为100 mg·kg^-1的堆料升温快, 高温期持续时间长, 最高温度高于CK和Cu含量为500 mg·kg^-1的堆料, 能有效杀灭病原微生物, 达到无害化处理要求; 堆料pH控制在7~8之间, E4/E6大多情况低于CK和Cu含量为500 mg·kg^-1的堆料, 多酚氧化酶平均活性、脱氢酶平均活性均最高, 但在脱氢酶活性测定中表现出“抗性酶活性现象”。     

改良剂对镉污染酸性水稻土的修复效应与机理研究

为探明田间条件下施用石灰、钙镁磷肥、海泡石和腐殖酸等改良剂对Cd污染酸性水稻土的修复效应和作用机理, 通过在Cd污染区建立田间小区试验, 研究了改良剂单施和与石灰配施对Cd污染酸性水稻土中Cd作物有效性的影响。结果表明, 施用改良剂有效地改变了土壤中Cd的存在形态, 除腐殖酸外, 其他改良剂均使土壤酸提取态Cd不同程度地转化为可还原态Cd和残渣态Cd; 施用改良剂可使0.1 mol·L^-1 NaNO₃和 0.01 mol·L^-1CaCl₂提取态Cd 降低26%~97%, 降低效果为石灰+海泡石>海泡石>石灰+钙镁磷肥>钙镁磷肥>石灰>石灰+腐殖酸>腐殖酸; 改良剂使水稻地上部分的Cd吸收量降低6%~49%。试验结果还显示, 施用改良剂提高土壤pH是引起土壤中Cd作物有效性降低的主要原因之一。根据田间试验的结果, 海泡石可推荐作为Cd污染酸性水稻土的改良剂, 而腐殖酸则不宜使用。     

荔枝的微波干燥特性及其对品质的影响研究

针对荔枝热风干燥中存在的问题，应用自制的微波干燥试验测试系统，采用间歇干燥工艺，试验研究了荔枝微波干燥特性及干燥条件对干后品质、能耗的影响。结果表明：荔枝微波干燥主要处于恒速阶段，干燥速度取决于不同的间歇比；温度变化可分为上升和趋于稳定两个阶段；微波间歇时间对干后品质有显著影响，干燥能耗受间歇比的影响，但主要影响因素是加热时间。     

荔枝鲜果挤压力学特性

为减小荔枝在收获、储运过程中的机械损伤,给荔枝作业装备设计提供依据,试验测定了荔枝鲜果的几何特征,对其果实进行了不同加载条件的挤压试验,并对其果壳进行了拉伸试验。试验得到妃子笑、桂味2种荔枝鲜果在5种加载速率和2种压缩方向下的破裂力分别为76.46～112.90?N和38.67～53.83?N、破裂相对变形分别为27.93%～32.57%和18.87%～21.27%、弹性模量分别为2.52～4.69×105?Pa和4.26～5.93×105?Pa。试验表明,荔枝果实的抗挤压能力具有各向异性,其纵向大于横向;妃子笑的各向异性比桂味显著,且抗挤压能力大于桂味;试验范围内加载速率对果实的抗挤压能力影响不显著。荔枝果实可简化为果核呈长椭球体、厚度均匀薄壳球体,利用其简化结构及果壳强度各向异性对其挤压力学特性和裂壳特征的力学原理进行了分析。研究结果可为荔枝收获、加工和运输等提供理论依据。     

Phenolic composition of litchi fruit pericarp

Litchi (Litchi chinensis, Sapindaceae) is a nonclimacteric subtropical fruit that, once harvested, loses its red pericarp color because of browning reactions probably involving polyphenols. Low-pressure chromatography, high-pressure liquid chromatography, UV-visible spectral analysis, mass spectrometry, and nuclear magnetic resonance studies have allowed the determination and quantification of the polyphenolic composition of litchi pericarp. Litchi skins contain significant amounts of polyphenolic compounds. The principal characteristic of the litchi skin polyphenolic compounds is their ortho-diphenolic structure, which gives them high oxidability. Four major pigments were formally identified as cyanidin 3-rutinoside, cyanidin glucoside, quercetin 3-rutinoside (rutin), and quercetin glucoside. The tannin content was characterized after the depolymerization thiolysis reaction. Tannins (polymeric proanthocyanidins) are mainly constituted with epicatechin units linked by A- and B-type bonds. The different phenolic compounds of litchi cv. Kwai Mi were quantified by HPLC. Condensed tannins were the most abundant (4 mg x g(-1) of fresh skin), followed by epicatechin and procyanidin A2 (1.7 and 0.7 mg x g(-1) of fresh pericarp, respectively). The amount of anthocyanins was found to be comparable to that of flavonols, with a value of approximately 0.4 mg x g(-1) of fresh pericarp.     

华南荔枝园土壤 pH状况及荔枝生长适宜的土壤 pH

针对我国土壤酸化普遍、华南土壤酸性较强的问题，研究华南荔枝园土壤 pH状况，并进一步探讨荔枝生长最适 pH，为荔枝园土壤 pH改良的程度和范围提供理论依据和数据支持。采集华南荔枝主产区 458个荔枝园土壤样本，研究比较主产区土壤 pH状况。另外，采集华南典型荔枝园赤红壤(pH 4.20)，以不添加改良剂为对照，添加硫磺(0.5g·kg -1)和不同用量石灰(0.5、1、2、4g·kg -1)调节土壤pH，形成6个土壤 pH处理，进行 120 d土壤培养和 300 d荔枝盆栽试验，研究土壤 pH对土壤性质及荔枝生长的影响。华南荔枝园土壤 pH在3.85～ 7.82之间，平均为 4.64，整体为酸性，其中以广西荔枝园土壤总体酸性最强。强酸性、酸性、弱酸性、中性和弱碱性荔枝园分别占45.7%、48.0%、5.0%、1.1%和0.2%。培养试验表明，土壤 pH在 3.84～ 8.03范围内，碱解氮、速效钾、有效镁含量及脲酶、酸性磷酸酶活性与土壤 pH呈显著负相关，有效磷、钙和铜与 pH为显著正相关，有效锌、铁和锰与 pH关系不密切。盆栽试验显示，施用 1 g·kg -1石灰处理荔枝叶片光合作用强，不同时期叶片数、叶面积、茎粗均不同程度高于其他处理，收获时生物量增量及增幅也显著高于其他处理。初步认为荔枝生长适宜的土壤 pH为 5.03。如土壤 pH ≤ 4.64或 ≥ 6.46，荔枝生长显著变差。如以 pH为 5.03作为最适宜的土壤 pH来初步衡量，则华南有 62.0%的荔枝园土壤 pH可能显著抑制荔枝生长，pH需提高平均 0.68个单位。这表明华南荔枝园土壤 pH改良任务十分迫切。     

施用常用有机肥对荔枝产量、品质及土壤性质的影响

2013~2015年选择荔枝生产中4种常用有机肥(鸡粪、猪粪、牛粪和花生麸),以化肥单施为对照,探讨化肥与有机肥以等氮量配合施入土壤后,对荔枝果实产量、品质、风味、重金属(Cu、Zn、As)含量、耐贮性、树体病虫害发生及土壤化学和生物学性质等的影响。结果显示,与化肥单施处理相比,2014年除配施花生麸处理稍微减产外,配施3种禽畜粪增产16.8%~28.5%。2015年配施花生麸增产14.1%,其他3种有机肥增产41.6%~54.5%;配施处理对果实单果重、品质、风味、重金属含量和耐贮性影响不大,但明显改善果色;配施处理降低叶片病害发生,尤以降低藻斑病发生作用较为明显,但对果实主要虫害发生没有影响。配施有机肥对土壤性质未表现出明显影响。因此,在荔枝生产中实行化肥和有机肥合理配施效果较好。如以等氮量施入鸡粪、猪粪和牛粪,则配施效果相当,花生麸则稍差。     

荔枝树枝力学特性的试验研究

为获取荔枝树枝的力学特性参数,以糯米糍品种荔枝树枝为试验材料,在精密型微控电子式万能试验机上进行了压缩特性和剪切特性试验。测得荔枝树枝顺纹抗压强度平均值为32.77MPa,顺纹抗压弹性模量平均值为1068.02MPa,顺纹压缩能平均值为56.57N.m;树枝横纹抗压比例极限应力平均值为8.02MPa,横纹抗压弹性模量平均值为422.84MPa,横纹压缩能平均值为1.25N.m;树枝剪切强度平均值为9.52MPa,剪切功平均值为17.59N.m。采用统计软件对树枝力学特性参数进行相关性分析,结果表明:顺纹抗压强度和顺纹压缩能之间呈指数函数正相关关系;横纹抗压比例极限应力和横纹压缩能之间呈弱对数函数正相关关系;峰值剪切力、剪切功都与树枝横截面面积呈强线性正相关。试验结果为研制果树修剪机具提供了依据。     

采摘机械手对扰动荔枝的视觉定位

为了解决采摘机器人在自然环境中对扰动状态荔枝的视觉精确定位问题,该文分析机械手采摘过程中荔枝产生扰动的因素,设计制造了模拟荔枝振动的试验平台,该试验平台通过改变方向、振频、振幅等振动条件来模拟采摘过程中的扰动环境;结合振动平台运动参数,提出了双目立体视觉系统采集扰动状态的荔枝图像方法,在HSI颜色空间中对预处理后荔枝图像利用模糊C均值聚类法(FCM,fuzzyC-means)分割荔枝果实和果梗,然后利用Hough变换算法进行直线拟合确定有效的果梗采摘区域和采摘点,对多帧图像中采摘点坐标取平均值,然后进行三维重建确定空间采摘点坐标。荔枝扰动状态的视觉定位试验结果表明,空间定位深度值误差小于6cm,荔枝采摘机械手能实现有效采摘,该研究为机械手实际作业提供指导。     

面向机器人采摘的荔枝果梗力学特性

为了给荔枝采摘机器人夹持与切割器的设计和控制提供依据,对荔枝果梗分别进行了切割性能和夹持性能的影响因素试验以及弯曲试验。试验结果表明:峰值切割力和切割强度随着切割速度增加而减小,随着切割角度的减少而减少,凹刃和凸刃的峰值切割力和切割强度都比平刃小;除果梗直径因素外对峰值切割力和切割强度影响显著的因素均依次为切割角度、刃口形式和切割速度;切割角度每减少1,峰值切割力和切割强度分别减少4.45N和0.16MPa;相比平刃的峰值切割力和切割强度,凸刃分别减少166.90N和2.11MPa,而凹刃分别减少167.39N和4.21MPa。随着夹持力增加,荔枝果梗与夹持物间摩擦力增加,夹持物为橡胶时,摩擦力最大,夹持力对摩擦力的影响大于夹持材料;试验范围内,最大摩擦力为44.54N。荔枝果梗具有较强的抵抗变形的能力,平均弹性模量为867.15MPa;试验范围内,最大弯曲力的平均值为118.95N,抗弯强度的平均值为56.03MPa。该研究为荔枝采摘机器人的夹持与切割机构的优化设计和控制提供了理论依据。     

荔枝果实采后商品化处理和贮藏技术

荔枝是我国南方著名的主要亚热带果树，但其果实成熟于高温季节，采后由于果皮褐变(即失去红色)和果实腐烂而使果实迅速劣变，常温下的采后寿命少于3 d，这种短的采后寿命严格限制荔枝的长距离贮运、销售和消费。因此，荔枝采后技术研究成为荔枝生产的关键问题。该文全面地介绍了荔枝果实采后腐烂和损失的原因（即荔枝果实的结构特性、生理和病理原因），荔枝果实采后商品化处理和贮藏技术，包括不同品种的耐贮运性、采收成熟度和采收方法、选别和分级、杀菌剂浸泡、减少失水处理、减少果皮褐变和保持果实红色处理（如熏硫处理、酸浸或塑料包装）、检疫杀虫处理、预冷、包装、贮藏（常温贮藏、低温贮藏、气调贮藏、自发气调贮藏）、运输和销售。     

荔枝皮原花青素提取工艺优化

为充分利用作为废弃物的荔枝果皮资源,对荔枝皮原花青素的提取工艺进行了研究,首先用高效液相色谱(HPLC)方法比较了甲醇、乙醇和丙酮3种溶剂在提取荔枝皮原花青素中的效果,其次采用中心组合设计对荔枝皮原花青素提取工艺的提取温度、提取液浓度和提取时间3因子的最优化组合进行了响应面试验,并且采用AB-8填充柱对荔枝皮提取物中原花青素进行纯化,试验研究得出较佳工艺条件为:采用68%的乙醇为提取溶剂,提取温度61℃,提取时间105min。最后采用此优化工艺方法比较了4个品种的荔枝中果皮原花青素的提取效果以及其清除自由基DPPH·的能力,选择桂味品种作为工业化提取原料。