裸燕麦籽粒压缩力学性能试验及破裂生成规律分析

为降低裸燕麦籽粒在机械收获、播种、干燥、运输及加工等过程中的机械损伤,掌握裸燕麦籽粒压缩力学特性及其破裂生成规律,以白燕2号裸燕麦为研究对象,在CTM2050型微机控制电子万能材料试验机上,对其籽粒进行了压缩力学性能试验,测得6个含水率下的裸燕麦籽粒在X轴、Y轴及Z轴三个方位加载下的屈服载荷,并观察籽粒在受压过程中破裂的生成规律。试验结果表明:沿同一方位压缩时,屈服载荷随含水率的升高而降低,如沿X轴方位对籽粒压缩时,籽粒含水率由11.97%升高至26.97%,而籽粒的屈服载荷则由29.33N降低至18.80N;在同一含水率下,沿X轴方位对籽粒进行压缩时屈服载荷最大,Z轴压缩时次之,Y轴压缩时最小,如籽粒含水率为11.97%,沿X轴方位对籽粒进行压缩时屈服载荷为29.33N,沿Z轴压缩时为28.02N,沿Y轴压缩时为13.72N;压缩方位相同,裸燕麦籽粒受到压缩力作用产生破裂的基本规律大致相同;压缩方位不同,裸燕麦籽粒破裂方向一致,均沿长度(L)方向破裂,但是破裂位置不同。沿X轴方位压缩,破裂位置出现在背面以及腹面边缘处;沿Y轴方位压缩,破裂位置出现在腹沟线处;沿Z轴方位压缩,破裂位置出现在腹沟线及背面边缘处。研究结果为裸燕麦机械化收获、播种及相关加工机械的设计、开发、参数优化提供理论依据。     

不同高粱品种对硒的响应

为明确不同高粱品种富硒能力的差异,筛选富硒能力较强的优质高粱品种,以山西省主栽的7个高粱品种为材料,在田间试验条件下,在高粱开花期通过叶面喷施硒肥,研究不同施硒量对高粱籽粒产量和富硒能力的影响。结果表明,开花期叶面喷施外源硒能够显著提高各高粱品种籽粒硒含量,且随着喷施硒剂量的增大高粱籽粒硒含量增加;无论喷硒与否,各高粱品种籽粒硒含量均存在显著性差异,其中,不喷硒条件下,7个高粱品种中以晋糯3号、晋杂22号籽粒硒含量较高,分别为0.160,0.142 mg/kg;在摄入硒的安全范围内,开花期亚硒酸钠喷施剂量以80 mg/kg最适宜,品种中晋糯3号富硒效果最好,籽粒硒含量达0.296 mg/kg,晋杂22号次之,籽粒硒含量达0.277 mg/kg,晋糯3号和晋杂2号籽粒硒含量约为对照的2倍,均达到谷物富硒标准。高粱开花期叶面喷施亚硒酸钠对各品种产量及其构成因子影响不大。因此,建议在山西省的土壤和气候条件下,选择晋糯3号和晋杂22号进行富硒高粱的生产。     

中晚熟区主要高粱品种耐瘠性综合评价

【目的】土壤肥力是影响作物生长发育和产量的重要因素。中国人均耕地资源缺乏,全国约有21.95%的耕地生产障碍问题突出,保障中国未来粮食安全不仅要兼顾现有耕地产能提升,同时要高度重视后备耕地资源合理开发利用,因此,在贫瘠的土地上种植耐瘠作物,避免与主要粮食作物生产竞争,对满足粮食需求至关重要。为利用边际土地发展高粱生产,2019年在山西省榆次区比较研究中晚熟区高粱品种耐瘠性差异,筛选耐瘠性强的高粱品种和高粱耐瘠性评价指标,为边际土壤高粱种植品种筛选提供依据。【方法】以23个高粱品种为试验材料,采用大田试验,设置高土壤肥力（对照处理）和低土壤肥力（瘠薄胁迫）2个处理,调查其对高粱产量性状、干物质积累、养分吸收等15个指标影响,计算各指标的耐瘠指数,采用基于主成分分析的隶属函数法与聚类分析评价参试高粱的耐瘠能力,筛选耐瘠品种;利用耐瘠指数和耐瘠综合评价值（D值）,通过回归分析与相关性分析确定高粱耐瘠性鉴定的适宜指标。【结果】瘠薄胁迫下,高粱产量、穗粒数、收获指数（HI）、干物质积累量、抽穗后干物质积累量、抽穗时叶面积指数（LAI）、穗长和穗宽有不同程度降低,降低幅度依次为抽穗后干物质积累量>产量>穗粒数>干物质积累量>LAI>穗宽>HI;籽粒氮、磷、钾累积量和植株氮、磷、钾累积量有不同程度下降,其中,氮累积量对瘠薄胁迫最为敏感。通过主成分分析将15个指标转化成5个综合指标（累计贡献率为89.28%）,计算各参试品种D值,聚类分析后,将23个高粱品种划分为4种类型,其中,耐瘠性强6个（0.633≤D≤0.755）、耐瘠性较强7个（0.467≤D≤0.592）、耐瘠性较弱7个（0.310≤D≤0.421）和耐瘠性弱3个（0.166≤D≤0.246）。不同高粱品种中,冀酿2号、辽杂19、晋杂18、晋杂22、金丰301和晋杂28的D值最高。利用逐步回归分析建立高粱耐瘠评价的最优回归方程,筛选出产量、干物质累积量、植株氮累积量、籽粒磷累积量、籽粒钾累积量和穗宽6个指标对高粱耐瘠能力有显著影响。相关性分析表明,干物质积累量、产量、植株氮累积量、植株磷累积量、籽粒氮累积量和籽粒磷累积量的耐瘠指数与D值的相关性较高,其相关系数分别达到0.845、0.836、0.766、0.778、0.761和0.757。【结论】在瘠薄胁迫条件下,不同高粱品种耐瘠性存在遗传差异,冀酿2号、辽杂19、晋杂18、晋杂22、金丰301和晋杂28为耐瘠性强的品种。产量、干物质累积量、植株氮累积量和籽粒磷累积量可用于高粱耐瘠能力的快速评价。     

马铃薯整茎压缩力学特性研究

【目的】分析马铃薯的整茎压缩力学特性,降低收获作业时收获机具对马铃薯的机械损伤。【方法】在5种不同加载速率(15,25,35,45,55mm/min)和3个不同加载方向(x向:马铃薯块茎的脐部与顶点连线方向;y向:块茎径向截面的短轴方向;z向:块茎径向截面的长轴方向)下,对2种含水率56.8%左右且在甘肃种植面积较广的马铃薯(新大坪和陇薯3号)进行整茎压缩试验,测定马铃薯的压缩破裂力和变形量,并对其进行显著性和差异性比较。【结果】显著性分析表明:加载方向对破裂力影响显著,加载速率对破裂力影响极显著,品种对马铃薯压缩变形量影响显著;差异性分析显示:加载方向对破裂力影响不显著,但z向加载对马铃薯压缩变形量影响较大;15,25和35mm/min的加载速率对破裂力均有显著影响,当加载速率为45和55mm/min时,二者对破裂力影响的显著性表现一致;品种的差异性对压缩变形量有显著影响。【结论】马铃薯整茎压缩试验结果为甘肃产马铃薯的收获、贮藏、运输及加工装备的设计研究提供了必要的力学参数。     

不同香型白酒酿造高粱养分需求规律

我国白酒主要分为三大类:酱香型、浓香型和清香型,每一种香型酒的酿造高粱品种不同。在用于各类香型酒酿造高粱品种适宜生产区域研究了养分需求规律。结果表明,酱香型酒的酿造高粱品种黔高8号和红缨子在生育期内N,P,K养分累积呈持续上升趋势,收获期累积量最大;用于浓香型酒酿造高粱泸糯12号在灌浆期N,P,K累积量最大;晋杂22号和晋杂23号是清香型酒的酿造原料。晋杂22号收获期N累积量最大,灌浆期P累积量最大,穗花期K累积量最大;晋杂23号穗花期N,K的养分累积量最大,而灌浆期P累积量最大。形成100 kg籽粒,需N,P,K黔高8号分别为3.05,0.54,2.82 kg,红缨子分别为2.80,0.44,2.44 kg,泸糯12号分别为2.55,0.37,3.21 kg,晋杂22号分别为2.11,0.36,2.39 kg,晋杂23号分别为2.14,0.43,2.33 kg。     

玉米芽种压缩特性研究

玉米种子在催芽和育秧等环节会受压缩载荷作用。不同放置方式及不同含水率的芽种所能承受的压缩载荷、由压缩载荷引起的破坏能以及其抗压强度不同。因此为降低玉米芽种的损伤率,需对芽种压缩力学性能进行研究。以含水率为15.2%、25.6%、35.7%的黑龙江省常用玉米芽种德美亚1号为研究对象,以CTM2050微机控制万能拉压试验机为试验工具,对不同含水率芽种在平放、侧放、立放条件下,研究压缩载荷随压缩位移的变化规律以及破坏能、抗压强度随含水率的变化规律。结果表明,芽种放置方式和含水率对破坏载荷、破坏能和抗压强度均有影响。     

甜高粱与普通高粱的物质积累分配变化比较

以3个普通高粱和3个甜高粱品种为材料,研究2种类型高粱茎秆含水率、干物质积累以及糖锤度在七叶期、孕穗期、抽穗期、灌浆期和成熟期5个生育期的变化。结果表明,2种类型的高粱茎秆含水率变化总体趋势相似,除孕穗期外,每个时期甜高粱茎秆含水率都高于普通高粱5%以上。甜高粱与普通高粱在干物质积累分配上呈现2种不同的规律,甜高粱茎秆干重比率大于普通高粱,是拥有籽粒与茎秆2个库的"双库型"作物。甜高粱茎秆糖锤度从七叶期到孕穗期均缓慢上升,孕穗期到抽穗期上升最快,抽穗期到灌浆期继续上升,随后到成熟期出现差别。根据试验结果,从籽粒产量和总糖含量综合考虑,探讨甜高粱的最佳收获时期。     

钾肥施用方式对高粱干物质积累及产量的影响

为了确定高粱最佳的钾肥施用方式,以吉杂305号和吉杂87号高粱品种为试验材料,设计4个施钾肥处理(K0:不施钾;K1:基施钾120 kg/hm~2;K2:基施钾90 kg/hm~2+追施钾30 kg/hm~2;K3:基施钾60 kg/hm~2+追施钾60 kg/hm~2),探讨钾肥施用方式对高粱干物质积累及籽粒产量的影响。结果表明,施用钾肥可提高高粱植株叶面积、干物质积累量、籽粒淀粉含量、产量及经济系数。2个高粱品种叶面积均表现为K0K1K2K3,经济系数均表现为K0K3K2K1,干物质积累量、籽粒淀粉含量、籽粒产量均表现为K0K3K1K2。吉杂305号K2、K1、K3处理产量分别比K0处理显著提高15.6%、9.3%、8.9%,吉杂87号K2、K1、K3处理产量分别比K0处理显著提高12.5%、8.1%、7.8%。综合考虑,基施钾90 kg/hm~2+追施钾30 kg/hm~2为高粱钾肥的最佳施用方式。     

玉米籽粒物理机械特性及机械化收获适应性

针对黄淮海地区玉米收获时籽粒含水率高导致籽粒破碎较高的问题,探索河南省玉米籽粒物理机械特性及玉米籽粒机械化收获的适应性,在河南省某地开展试点研究,测试了机械化籽粒收获的11个试验品种的含水率、破碎率、含杂率、三维尺寸和体积等,并计算出等效压力,进行了籽粒正反面受力差异分析,并且分析不同玉米品种之间破碎率、体积和含水率三因素与等效压力之间的关系。结果表明:籽粒正反面的受力大小基本一致;不同玉米品种之间,玉米籽粒体积越大,等效压力越小;并提出适合玉米籽粒机械化收获的玉米籽粒特性和收获时期。     

不同播期对高粱籽粒淀粉积累规律及籽粒产量的影响

本试验以高粱赤杂28为试验材料,研究不同播期对高粱淀粉积累规律及籽粒产量的影响。结果表明:高粱籽粒总淀粉、支链淀粉、直链淀粉含量和支链/直链淀粉比值,随籽粒灌浆过程推进均呈不断上升趋势,至成熟期达到最大值。其中第Ⅲ播期总淀粉和支链淀粉含量最高,分别为75.5%和66.91%,第Ⅴ播期直链淀粉含量最高为8.67%。第Ⅱ播期支链/直链淀粉比值最高为8.19。适时播种(赤峰地区在5月中旬)有利于提高高粱籽粒总淀粉、支链淀粉的含量,改善籽粒品质。适时晚播有利于籽粒直链淀粉含量的增加。适时播种能够提高高粱的产量。     

不同播期玉米籽粒产量和籽粒水分变化及其叶片、茎秆特性的关系研究

以郑单958、先玉335、庐玉9105、中玉303为材料,设置早播、晚播2个播期,通过2020、2021年两年田间试验,研究了不同播期下玉米籽粒产量、籽粒水分变化与其叶片和茎秆特性的相关关系。结果表明：不同玉米品种早播的GY显著高于晚播,而GW早播低于晚播。随着播期的推迟LAI呈下降趋势,适时早播有利于延缓叶片衰老过程,维持较高的LAI。早播显著增加玉米品种茎秆的RPS和BS,提高茎秆的强度,增加茎秆抗倒能力,晚播则玉米的倒伏风险增加。灌浆期玉米品种间的平均HGW呈逐渐升高趋势,而GW呈逐渐下降趋势。相关性分析显示,GY和GW之间呈负相关未达显著水平,GY与LAS、GFR、BS呈显著正相关,LSR与GY呈负相关关系。GW与LAM、BS、GFR呈显著正相关,而与LSR呈显著负相关。这表明强壮的茎秆可提高玉米抗倒能力,增加玉米籽粒产量,但造成收获籽粒含水率较高。玉米品种要达到籽粒高产量与低水分协同共存必须具有籽粒灌浆快、灌浆期长及成熟时脱水快的特点,调整播期可使高GY和低GW有效协同,以适应籽粒机械收获的要求。     

脆枣贮运生物力学特性测试及分析

恰当的运输装箱策略能够使脆枣免受机械损伤,提高运输质量。针对脆枣在运输过程中的振动跌落损伤状况,提出对山东德州乐陵金丝小枣进行整果压缩试验,测量脆枣含水率,分析整果横向、纵向破损载荷与破裂相对形变量之间的关系,获取鲜枣运输过程中的最佳叠放安全层数。试验结果表明,金丝小枣的平均含水率为62.90%；脆枣纵向压缩的加载载荷和形变量均大于横向压缩；储运过程中宜选择垂直于箱体放置,可堆码的最大安全层数为16层。     

宁夏玉米机械粒收适宜时期研究与预测模型构建

【目的】 在宁夏地区不同播期条件下,对不同脱水类型玉米品种籽粒含水率降至适宜机械粒收含水率的日期进行预测,为区域品种选择、适宜收获期的确定及低水分粒收技术提供支撑。【方法】 本研究以38个主栽玉米品种为材料,以生理成熟期平均含水率（30.1%）和播种至生理成熟≥0℃的平均积温（3 274℃·d）为指标,采用双向平均法将38个品种分为晚熟脱水慢（Ⅰ类）、早熟脱水慢（Ⅱ类）、早熟脱水快（Ⅲ类）和晚熟脱水快（Ⅳ类）4种类型,结合宁夏生产实际,在每类型品种中选择出生理成熟期籽粒含水率和积温需求居中的品种作为各类型的代表品种;采用Logistic Power非线性增长模型构建玉米品种脱水方程,结合近10年（2008—2017年）气象数据,分始播期、盛播期和终播期对各类型品种与区域热量资源进行定量匹配。【结果】 适期早播可以争取162—230℃·d的积温。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类品种由播种至籽粒水分降至25%所需积温分别为3 615、3 291、3 138和3 427℃·d,在宁夏北部和中部区域所有类型品种均可满足含水率降至25%的要求,在南部山区,Ⅲ类品种在始播期和盛播期播种也能基本满足。4类品种籽粒水分降至16%所需积温依次为4 321、3 816、3 633和4 024℃·d,其中,早熟脱水快的Ⅲ类品种,在宁夏北部区域于始播期—终播期播种含水率均可降低至16%;在中部地区始播期和盛播期播种积温也可得到满足。【结论】 在宁夏地区,通过合理配置区域热量资源和脱水类型不同的品种,采用早播种植技术,可以实现高质量的玉米机械粒收,其中,在宁夏北部与中部区域选择早熟、脱水快（Ⅲ类）的品种,可以较好地实现低水分收获,将区域热量资源转变为现实生产力。     

不同熟期品种间作对春玉米籽粒灌浆、脱水特性及产量的影响

【目的】 针对我国高纬度寒冷地区玉米收获期籽粒含水率普遍偏高,制约机械粒收技术高效推广应用的关键问题,本研究在大田条件下,将不同熟期玉米品种按一定比例间作,以期明确不同熟期品种间作对春玉米籽粒灌浆、脱水特性及产量的调控效应。【方法】 以生育期长短不同的品种郑单958（ZD958）、先玉335（XY335）和益农玉10（YNY10）为试验材料,采用两因素随机区组设计,设置生育期长的品种与生育期短的品种间作,即ZD958与YNY10间作（Z‖Y）、XY335与YNY10间作（X‖Y）2个水平;设置6种间作幅宽（行数）比例,即6﹕6、4﹕4、2﹕2、1﹕1、0﹕1、1﹕0,比较分析了不同处理组合条件下玉米籽粒灌浆、脱水特性及产量的变化规律。【结果】 随间作比例的减小,生育期长的品种生理成熟和收获期的籽粒含水率降低,生理成熟前、生理成熟后的籽粒平均脱水速率及总脱水速率呈加快趋势,平均灌浆速率（G_mean）、籽粒最大灌浆速率（G_max）、灌浆速率达到最大值的粒重（W_max）逐渐增加,灌浆速率达到最大时需要的天数（T_max）、籽粒活跃灌浆期（D）逐渐缩短,产量和百粒重增加明显（P<0.05）;生育期短的品种则表现为生理成熟和收获期籽粒含水率增加,脱水速率下降,G_mean、G_max、W_max不断减小,T_max、D略有延长,产量和百粒重有下降趋势但变化未达显著水平。同时,间作复合群体收获期籽粒平均含水率较晚熟品种单作显著降低,其中Z‖Y-（6﹕6—1﹕1）收获期籽粒平均含水率较ZD958单作2年平均显著降低了6.44%—7.29%;X‖Y-（6﹕6—1﹕1）收获期籽粒平均含水率较XY335单作显著降低了4.30%—4.75%。从间作复合群体的籽粒平均产量来看,随间作比例的下降籽粒平均产量有增加趋势,且与生育期短的品种YNY10单作相比,Z‖Y-（6﹕6—1﹕1）、X‖Y-（6﹕6—1﹕1）的籽粒平均产量都有所增加,2年增幅比例分别达5.12%—6.49%和1.87%—2.96%,且以Z‖Y处理的增幅明显;而Z‖Y和X‖Y处理的籽粒平均产量与生育期长的品种单作无显著差异。【结论】 密植栽培条件下,不同熟期玉米品种间作显著促进了生育期长的品种籽粒最大灌浆速率和粒重提高,籽粒活跃灌浆期缩短,以及籽粒总脱水速率加快,有效降低了收获时田间复合群体平均籽粒含水率,实现了玉米籽粒高产稳产与高效脱水协同发展。     

荸荠压缩特性试验研究

为获得荸荠的力学性能参数及对荸荠破坏极限的影响,以荸荠的品种、压缩速率及压缩部位为试验因素,对荸荠进行正交压缩试验。通过分析其对应的力-位移曲线所得到相应的破坏极限Fb、破坏能Ub等参数的试验,得出结果表明,在相同变形的情况下,荸荠轴向所承受的载荷大于径向载荷。方差分析发现,荸荠品种、压缩部位以及荸荠品种和压缩部位之间的交互作用对破坏极限影响极显著,压缩速率对破坏极限影响显著,而荸荠品种与压缩速率之间的交互作用对破坏极限影响不显著。     

基于品种熟期和籽粒脱水特性的机收粒玉米适宜播期与收获期分析

【目的】规模化生产条件下,需要兼顾产量和效率的协同提高。通过合理配置不同熟期品种及播期,能够延长播种和收获的机械作业时间,提高机械利用效率和玉米生产效率。【方法】本研究于2015—2017年,选用KWS9384、新玉77和M751 3种不同熟期的主栽玉米品种,观测籽粒含水率变化动态,建立基于授粉后积温(≥0℃)的籽粒含水率预测模型,结合当地气象数据,分析不同品种的播种与收获时期。【结果】结果表明,不同熟期品种的产量和适播期不同。早熟品种KWS9384适宜播期和收获期更长,但产量较晚熟品种低;晚熟品种新玉77和M751产量高,但满足生理成熟及脱水至适宜机械粒收含水率的时间更长。通过早熟品种和晚熟品种的搭配,可以有效延长玉米播种及机械粒收的作业时间;早播晚熟品种、晚播早熟品种的配置方案,能够较好地协调产量和籽粒脱水的关系。【结论】通过分析不同品种适宜播种期及其相应的适宜收获期,提出了高产高效协同生产目标下的品种和播期配置原则,实现特定生态和生产条件下机具利用效率和效益的最大化,为相关技术需求的研究和应用提供思路。     

贵州春玉米机械粒收适宜品种筛选及影响因素研究

【目的】筛选适宜贵州机械粒收的春玉米品种,并明确玉米机械粒收现状及存在的主要问题,为贵州春玉米机械粒收技术的推广提供理论与技术支撑。【方法】以32个玉米品种为研究材料,采用随机区组设计,于2017—2019年在贵州遵义和安顺进行玉米适宜机械粒收的品种筛选试验,收获时测定籽粒含水率、破碎率、杂质率、损失率和产量等指标,利用相关分析和双向平均作图法进行宜机收玉米品种筛选。【结果】贵州春玉米机收时籽粒含水率、破碎率、杂质率和总损失率均值分别为30.45%、11.71%、1.79%和12.58%,产量均值为8251.49 kg/ha,且品种间差异明显。当前贵州春玉米机械粒收存在收获时籽粒含水率高、破碎率高、损失率大的问题。相关分析结果表明,籽粒含水率偏高是引起机械粒收破碎率偏高的主要原因,通过降低收获时籽粒含水率可降低破碎率、杂质率和损失率,提高机收质量。以籽粒含水率和产量为指标进行筛选,其中11个品种收获时籽粒含水率较低、产量高,比较适宜机械粒收;进一步以籽粒破碎率与总损失率进行筛选,结果表明先玉1171、新中玉801和兴玉3号具有收获时籽粒含水率低、破碎率低、产量高和总损失率低的特点,适宜机械粒收。选择生育期稍短的品种,同时适当推迟收获期,可有效降低收获时籽粒含水率,提高机收质量。【结论】籽粒破碎率高和总损失率大是贵州春玉米机械粒收存在的主要质量问题,籽粒含水率高是导致机收质量差的主要原因,适当延迟收获时间可降低收获时籽粒含水率,提高机收质量。筛选出先玉1171、新中玉801和兴玉3号可作为贵州春玉米适宜机械粒收品种。     

不同播期对甜高粱产量和锤度的影响

[目的]分析在天津地区的气候和土壤条件下,不同播期对几个甜高粱品种产量和锤度的影响。[方法]在盐碱土壤上,分期播种5个甜高粱品种,以确定不同播期对甜高粱产量和锤度的影响。[结果]随着播期的延后,甜杂2号、辽甜1号和绿能2号的株高显著降低,早播使甜杂2号、辽甜1号和绿能2号的鲜重显著提高,绿能1号和绿能3号的最适播期出现在5月。除绿能1号外,其余各品种的锤度均随着播期的延后而提高,且5、6月份播种的各品种的植株锤度相差不大。株高和鲜重呈显著相关,相关系数为0.59;株高及鲜重与锤度呈负相关,相关系数分别为-0.43（锤度-株高）和-0.76（锤度-鲜重）。[结论]在北方,尤其是天津地区,甜高粱的最适播期为5月初。     

挤压协同酶法制备高粱蛋白ACE抑制肽及其稳定性

【目的】 利用挤压协同酶法制备高粱蛋白ACE抑制肽,为提高高粱蛋白资源的利用效率提供参考。【方法】 以高粱粉为原料,先经挤压处理,再经淀粉酶酶解,最后通过碱性蛋白酶酶解,获得高粱蛋白ACE抑制肽。研究物料水分、挤压温度和淀粉酶活力对高粱蛋白酶解液的水解度和ACE抑制活性的影响,并探讨高粱蛋白ACE抑制肽的稳定性。【结果】 随着物料水分含量和挤压温度的增加,挤压过程中单位机械能耗（SME）逐渐降低。在挤压环境下,高粱中淀粉和蛋白质的相互结合变得松散,淀粉-蛋白质包埋体系被破坏;同时高粱中球形蛋白质体被打破,提高所获得高粱蛋白的酶敏感性,在碱性蛋白酶的作用下生成更多具有抑制活性的短肽。挤压过程中物料水分含量和挤压温度以及α-淀粉酶活力对高粱蛋白酶解液的水解度和ACE抑制率有显著影响。随着物料水分的增加,蛋白质分子的聚合程度下降,使得高粱蛋白酶解液的水解度和ACE抑制率随之增加,当物料水分增加至19%后,挤压过程对蛋白质周围的淀粉分子的破坏作用降低,水解度和ACE抑制率的上升趋势趋于平缓;当挤压温度从120℃增加至180℃时,高粱内部的蛋白质-淀粉包埋体系破坏加剧,同时蛋白质的空间结构在高温作用下的变性程度加大,高粱蛋白酶解液的水解度由7.42%增加至11.06%,同时高粱蛋白ACE抑制肽的抑制率也由46.57%增加至53.41%;挤压后高粱粉经α-淀粉酶处理,进一步去除包裹在蛋白质周围的淀粉,发现随着α-淀粉酶活力的增加,高粱内部的蛋白质-淀粉包埋体系破坏程度加剧,为制备高粱蛋白ACE抑制肽提供更多原料,导致高粱蛋白酶解液的水解度和ACE抑制率随之增加,当α-淀粉酶活力增加至2.0 U·g ^-1时,淀粉酶与淀粉结合达到饱和状态,水解度和ACE抑制率趋于稳定。高粱蛋白ACE抑制肽经温度和酸碱处理后,ACE抑制活性在68.1%—71.31%,保持了良好的抑制活性;高粱蛋白ACE抑制肽在体外经胃肠道酶系消化酶解后,ACE抑制活性均高于73%,依然保持了较强的ACE抑制活性,说明挤压协同酶法制备的高粱蛋白ACE抑制肽具有长期保存有效性,同时能够在胃肠道消化后保持生物活性。 【结论】 采用挤压协同酶法可以显著提高高粱蛋白酶解液的水解度和ACE抑制肽的活性,同时制备的高粱蛋白ACE抑制肽具有良好的稳定性,为拓宽高粱的利用和制备功能性食品配料提供了一条新途径。     

黄淮海区主推夏播玉米品种籽粒脱水特性研究

【目的】籽粒机收是现代玉米生产发展的趋势和方向。生理成熟期籽粒含水率及生理成熟后籽粒物理脱水速率是决定玉米能否机收籽粒的关键因素,明确不同玉米品种籽粒脱水特性差异及其影响因素,可为机收籽粒玉米品种选育和推广提供理论依据。【方法】2017—2018年,以京农科728等18个黄淮海区主推夏播玉米品种为研究材料,测定籽粒含水率的动态变化,分析不同玉米品种籽粒脱水特性的差异及其影响因素。【结果】生理成熟期和收获期籽粒含水率在品种间存在显著差异,平均为30.67%（CV=2.58%）和23.66%（CV=9.10%）。生理成熟前籽粒生理降水速率和生理成熟后籽粒物理脱水速率在品种间存在显著差异,平均为0.69 %·d^-1和0.48 %·d^-1。3种熟期类型品种,中早熟品种生理成熟后籽粒物理脱水速率平均为0.55 %·d^-1,分别较中熟品种和中晚熟品种高14.58%和44.74%。参试品种产量平均为10 205.90 kg·hm^-2,变幅为8 809.13—11 053.73 kg·hm^-2;3种熟期类型品种中,中熟品种产量（10 484.25 kg·hm^-2）>中晚熟品种（10 096.08 kg·hm^-2）>中早熟品种（9 522.81 kg·hm^-2）,中早熟品种和中熟品种以京农科728和NK815产量最高,分别为10 569.00和11 053.50 kg·hm^-2。相关分析表明,籽粒脱水速率与叶片、苞叶、穗轴、穗柄、全株和茎秆脱水速率及风速呈极显著正相关;与大气温度呈显著正相关;与大气湿度呈显著负相关。以籽粒脱水速率和产量建立散点图,采用双向平均法将参试品种划分为4种类型,其中,以早熟脱水快的玉米骨干自交系京2416及其改良系京2418为父本组配的耐密抗倒国审品种京农科728、MC812、MC121和京农科729属于籽粒脱水快、产量高的品种（生育期平均为108.88 d;生理成熟后籽粒物理脱水速率平均为0.57 %·d^-1,收获时籽粒含水率为21.81%;产量平均为10 811.33 kg·hm^-2）。【结论】综合分析参试玉米品种的熟期、籽粒脱水特性及产量表现,在黄淮海夏播玉米区选择种植京农科728、MC812、MC121和京农科729等中早熟及中熟、脱水快、产量高的玉米品种,可实现收获期较低籽粒含水率和较高产量水平。