加水量对面筋蛋白水分分布及结构的影响

利用核磁共振仪(NMR)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外(FITR)、差示扫描量热仪(DSC)和旋转流变仪(DHR)测定不同加水量下面筋蛋白的水分分布、微观结构、蛋白二级结构、热力学特性和流变学特性。结果表明,随加水量增大,面筋蛋白中结合水相对含量显著下降5. 15个百分点,自由水相对含量显著升高8. 21个百分点,弱结合水相对含量先增大后降低;面筋蛋白网络孔洞更加密集,孔径更加细小,但当加水量大于160%后,网络强度减弱;面筋蛋白二级结构表明,当加水量小于等于130%,随加水量增大,二级结构中β-转角及无规则卷曲相对含量显著下降,α-螺旋、β-折叠相对含量显著增大,当加水量大于130%,面筋蛋白二级结构变化趋势减缓,且无明显变化规律;面筋蛋白热变性峰值温度呈现先升高后降低的趋势,当加水量为150%时,取得最大值82. 4℃,表明其热力学稳定性随水分增加而得到提升;面筋蛋白储能模量G'及损耗模量G″均呈下降趋势,加水量大于130%时下降趋势减缓,且加水量150%时其弹性高于140%加水量。由此表明,150%是面筋蛋白的较优加水量。     

不同复合磷酸盐添加量下牛肉糜理化特性研究

利用核磁共振仪(NMR)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外(FITR)、旋转流变仪(DHR)等研究复合磷酸盐添加量(质量分数0～0.5%)对牛肉糜的水分分布、结构、流变学特性的影响。结果表明,随着复合磷酸盐添加量的增加,牛肉糜含水率增加、蒸煮损失减少、p H值增加,添加量在0.2%之后各指标基本保持稳定。添加量为0.2%时,与空白对照组相比,含水率增加了5.87个百分点,蒸煮损失率减少了8.58个百分点,p H值从5.7上升到6.4;复合磷酸盐可以缩短肉糜体系与结合水、不易流动水的横向弛豫时间T21、T22(p 0.05),说明复合磷酸盐的添加提高了对水的束缚能力。随着复合磷酸盐添加量的增加,蛋白网络孔洞更加密集,孔径更加细小。与热处理前相比,热处理后的牛肉糜α-螺旋、β-折叠相对含量上升,β-转角相对含量下降;热诱导凝胶形成后,随着复合磷酸盐添加量的增加,α-螺旋相对含量由34.34%降至26.76%、β-转角相对含量由17.41%增加至29.41%。添加复合磷酸盐会降低牛肉糜的储能模量、损耗模量和损耗角正切值,添加量为0.2%的处理组损耗角正切值在升温过程中变化最为剧烈。因此,复合磷酸盐使牛肉糜体系结构疏松,与结合水、不易流动水的结合程度增强,保水性提高,蛋白质二级结构趋于无序化。复合磷酸盐添加量为0.5%时,结构最为疏松;添加量为0.2%时,保水效果最显著。     

基于低场核磁的马铃薯切片干燥过程水分迁移规律研究

为研究马铃薯切片热泵干燥过程中内部水分迁移规律,利用低场核磁共振技术检测横向弛豫时间T2,分析峰面积A2x的变化,建立水分变化动力学模型。结果表明：热泵干燥过程中,提高热风温度能够显著提高干燥速率,加快结合水、不易流动水以及自由水的迁移。干燥过程中自由水和结合水先于不易流动水发生变化,自由水含量在前90min基本保持不变,之后迅速下降,不易流动水和结合水含量均表现为先升高后降低的趋势。自由水被脱除后,不易流动水和结合水依次达到最大值,随着干燥进行不易流动水逐渐被脱除,随后结合水开始被脱除至干燥结束。马铃薯切片热泵干燥过程属于内部扩散控制,水分有效扩散系数范围为5.228×10-8～1.434×10-7m2/s,建立的干燥动力学模型决定系数均大于0.98,可用于预测马铃薯切片干燥过程中不同状态的水分迁移规律。     

红外辐射对胡萝卜切片脱水作用机制研究

为揭示不同形态的水在胡萝卜干燥过程中的迁移机制,探明不同形态水在干燥过程中的相互作用和相互转化关系,利用低场核磁共振技术对自由水、不易流动水和结合水3种形态水的分布和迁移规律进行分析.研究表明,在干燥前期主要脱除的是自由水,在干燥后期主要脱除的是结合水;在干燥前期,有少量的自由水向结合水转变,说明在此期间有细胞生命活动...     

生物解离大豆膳食纤维对面团质构特性的影响

为合理利用生物解离提油过程中产生的膳食纤维,利用超微粉碎技术改善生物解离大豆膳食纤维的功能特性,分别研究纤维粒度、纤维添加量及水分添加量对面团质构特性的影响,通过响应面法建立了上述3因素对面团延展率影响的模型。通过模型分析得出,3种因素对面团延展率的影响程度排序为:纤维添加量、水分添加量、纤维粒度。经优化得到的最佳工艺条件:纤维添加量为30%、水分添加量为4.5%、纤维粒度为300目,在此条件下进行试验,得到膳食纤维面团延展率为10.61。面团微观结构结果表明,面团质构特性发生变化是由于膳食纤维对面团中二硫键产生破坏,面团面筋断裂,淀粉颗粒暴露在面筋网络结构之外,当添加量为40%和50%时几乎看不到成片的面筋膜,面筋结构受到破坏进而影响面团质构特性。     

冻干扇贝肉玻璃化转变温度与状态图研究

采用静态称量法研究了25℃下冻干扇贝肉(包括纯扇贝肉(PS)和按总固形物质量分数添加5%麦芽糊精的扇贝肉(PS-MD))的吸附等温线;采用差示扫描量热法测定了PS和PS-MD的玻璃化转变温度Tg和冻结点温度TF。分别采用Gordon-Taylor方程和Clausius-Clapeyron方程拟合Tg和TF数据,构建扇贝肉的状态图,探讨添加麦芽糊精(MD)对扇贝肉贮藏稳定性的影响。结果表明,扇贝肉的水分吸附等温线呈J型,描述扇贝肉水分吸附特性的适宜模型为GAB模型。扇贝肉的平衡干基含水率随水分活度aw的增加而增加。aw一定时,平衡干基含水率随MD添加而降低,尤其是当aw0.62时更明显。添加MD降低了扇贝肉的GAB单分子层干基含水率,其值由0.082 2 g/g降低至0.0716 g/g。扇贝肉的Tg随含水率升高而降低,PS湿基含水率由2.81%增加至21.96%时,Tg由-4.25℃降低至-60.92℃;PS-MD湿基含水率由2.11%增加至19.72%时,Tg由1.32℃降低至-51.41℃。扇贝肉的TF随着固形物含量的增加而降低。根据扇贝肉的状态图,PS和PS-MD最大冷冻浓缩溶液时的玻璃化转变温度T'g分别为-70.99℃和-54.58℃,与之对应的溶质含量分别为76.7%和82.0%,非冻结水含量分别为23.3%和18.0%。     

真空干燥雪莲果粉玻璃化转变温度与贮藏稳定性研究

采用差示扫描量热法测定了真空干燥雪莲果粉(YP)和按总固形物质量比为1∶1添加麦芽糊精的雪莲果粉(YP-MD)玻璃化转变温度T g,分别采用GAB模型和Gordon-Taylor方程拟合水分吸附和T g数据,构建YP和YP-MD的状态图,探讨添加麦芽糊精(MD)对雪莲果粉临界水分活度和临界含水率的影响。结果表明,雪莲果粉的T g随着含水率升高而降低,YP的湿基含水率由5.95%增加至30.88%时,T g由15.8℃降低至-72.6℃;YP-MD的湿基含水率由5.11%增加至27.66%时,T g由30.5℃降低至-53.5℃。添加MD显著增加了雪莲果粉的T g。温度25℃时,YP和YP-MD的临界干基含水率为0.0455 g/g和0.0723 g/g,临界水分活度为0.12和0.27。因此,添加MD能显著增加雪莲果粉的临界含水率和临界水分活度,从而提高雪莲果粉的贮藏稳定性。     

微波干燥姜片模型建立与去水机理分析

研究了姜片在单位质量微波功率0.8、1.2、1.6 W/g(干基)条件下的干燥过程,拟合分析了微波流态化干燥姜片的数学模型,认为Wang-Singh模型最适合描述微波干燥姜片的降水过程。通过核磁共振(NMR)技术研究了姜片干燥过程中水分的流动特点,发现干燥过程中自由水很快转变成不易流动的束缚水,整个干燥过程以干燥束缚水为主;在最后阶段束缚水降低到一定程度,结合水含量增加;微波流态化干燥过程中去水不均的现象没有完全消除。研究为控制微波干燥姜片的降水过程和工艺优化提供了理论依据。     

膜下滴灌不同水分处理对温室番茄根系活力和水分利用率的影响

为了研究在不同时期减少灌水量对番茄根系活力和水分利用率的影响,本试验以"番茄1702"为试材,设置了四个处理:分别为全生育期充分灌水至田持的90%(W1)、苗期减少50%灌水量(W2)、苗期开花期连续减少50%灌水量(W3)和全生育期减少50%灌水量(W4),分别测定了番茄全生育期不同深度的土壤含水率、根系活力以及产量。结果表明:处理W2在全生育期含水率占田持的63%～81%,水分供应充足,可满足番茄的需水要求;随着生育期的推进,处理W2能延缓番茄根系的衰老,尤其对下层根系影响较显著,且复水时间越长这种作用越明显;处理W2较W1产量差异不显著,而水分利用率最大,在没有显著减产的同时较处理W1节约了灌水量18%。在不同时期减少灌水量对番茄的土壤含水率、根系活力以及产量均有显著影响,在苗期减少50%灌水量开花坐果期开始复水(W2),可为我国半干旱地区温室番茄种植提供参考。     

全蛋液双频超声真空干燥与水分迁移规律研究

为解决单频超声产生的驻波问题,采用双频超声真空干燥全蛋液。研究了双频超声机理,数值模拟结果表明,在其他条件相同的情况下,双频超声比单频超声具有更好的空化效果。与单频超声相比,使用双频超声干燥全蛋液时,干燥时间缩短了30%,平均干燥速率提高了41.6%,有效水分扩散系数增加了1倍,这说明双频超声有利于缩短物料干燥时间、提高干燥速率,进而可提高能量效率。应用低场核磁共振技术及磁共振成像技术分析单频和双频超声对全蛋液干燥过程中内部水分状态与迁移变化的影响。结果表明,使用双频超声,反演谱图上总体峰面积的下降较单频超声显著,说明双频超声有利于提高物料内水分的流动性,更有利于干燥的进行。干燥初期,反演谱中自由水对应的信号幅值逐渐减小,横向弛豫时间逐渐缩短;在干燥中后期,随着自由水的大量脱除,干燥以脱除结合水、半结合水为主。磁共振成像结果显示,在相同时间段,双频超声干燥比单频超声干燥的H+质子密度图像亮度低,说明双频超声更易促进全蛋液内部水分的脱除。     

不同淀粉对小麦面团流变学特性及馒头品质的影响

向小麦粉中添加马铃薯淀粉、绿豆淀粉和玉米淀粉,研究淀粉种类及添加比例对面团流变学特性及馒头品质的影响。结果表明:添加马铃薯淀粉和绿豆淀粉,面团吸水率随添加量增大呈下降趋势,添加玉米淀粉则吸水率呈上升趋势;面团拉伸能量随淀粉添加量增大而减弱,延伸度先增大后减小。综合来看,添加淀粉使得面团面筋网络结构不同程度弱化,小麦粉中淀粉添加量不宜超过20%。     

小麦叶片衰老态势核磁共振分析

建立了小麦的核磁共振活体检测体系,通过监测小麦叶片的T2弛豫特性、含水率以及叶绿素含量在灌浆中后期的日序变化,发现从叶片衰老初期至降解期,T2弛豫谱幅度和含水率变化不明显,平均T2弛豫时间持续增大,而叶绿素含量逐渐减小;到叶片衰亡期,T2弛豫谱幅度、含水率、平均T2弛豫时间以及叶绿素含量均迅速减小至最小值。由此可见,小麦叶片的T2弛豫谱幅度与含水率具有正相关关系,而平均T2弛豫时间与生理活性有关。最后根据叶片的T2弛豫特性,分析了核磁共振T2弛豫谱、磁共振T1加权成像以及T2加权成像等方法在评价小麦叶片衰老态势方面的特点。     

菊粉溶解性能与凝胶质构特性试验

对菊粉水溶液的黏度、膨胀度、持水力及凝胶质构特性进行了研究。当菊粉质量分数低于25%时,其水溶液黏度很低且随质量分数增加变化不明显,但当质量分数高于25%时,其黏度随质量分数增加迅速上升。菊粉膨胀度和持水力受温度影响显著,均在40℃时趋向最大值。采用凝胶指数(VGI)和成胶时间评价菊粉成胶能力的结果显示,只有当菊粉质量分数高于35%才能全部形成凝胶,且质量分数越高,成胶时间越短。通过TPA试验分析了菊粉凝胶的质构特性,结果表明随菊粉质量分数及贮藏时间的提高,凝胶硬度、强度、黏附力、黏着性和咀嚼性都有不同程度的提高,其中凝胶硬度、强度、黏着性及咀嚼性均在菊粉质量分数超过40%时增加明显。     

膜上灌春小麦调亏效应研究

在膜上灌水方式下覆膜和露地处理全生育期不同水分处理调亏下,膜上灌高产处理耗水量比对照减少了310.3mm却增产1363.69kg/hm2,同一水分处理下膜上灌丰水处理F(FM)比露地丰水处理F(B)增产40.99%,WUE提高了4.67kg/(mm.hm2);膜上灌中度处理M(FM)比露地中度处理M(B)增产52.55%,WUE提高了6.86kg/(mm.hm2)。相同水分条件下覆膜处理具有明显的增温、保墒增产作用,最高产量所需的土壤适宜水分下限较露地下降10%~15%。结果表明同一水分处理下覆膜小麦不仅具有较高的生物产量,而且具有较大的库容,因而开花后干物质积累量,茎、叶器官的输出率、分配率、转换率均高于露地小麦,最终表现为粒重增加经济产量提高。     

限量单次补灌对套作冬小麦产量的影响

在作物生长的不同时期分别对各处理进行了35 mm限量单次滴灌,测定了土壤水分、籽粒产量及产量构成要素千粒重、穗粒重、株高等,并计算了水分利用效率和土壤水势。结果表明,小麦灌浆期限量单次滴灌对套作冬小麦增产效果最好,水分利用效率亦是如此。套作小麦灌水处理大多数产量构成要素及其它经济性状表现出明显差异。回归分析发现,WUE与籽粒产量间的关系可用幂函数来描述:WUE=-12.262+0.276Ye1/2(R2=0.912**,p<0.05)。土壤水势是降雨量和补灌量的函数。灌水后的第2个测定生育期所有套作小麦2个土层土壤水势均高于未灌水处理,且30~60 cm土层土壤水势比0~30 cm土层下降更为剧烈。     

地下水位调控对冬小麦排水中氮磷浓度的影响

为了寻找减少氮磷流失的最优控水方式,采用田间试验研究不同地下水位控制对冬小麦地氮磷流失的影响.研究结果表明,不同控水方式对冬小麦地排水中氮磷浓度影响明显.经地下水位控制,冬小麦各生育期地下排水中的氨态氮(NH⁺₄-N)质量浓度降低,而硝态氮(NO^-₃-N)质量浓度则有所增加;拔节孕穗期保持水位100 mm处理排水总磷(TP)质量浓度增加,抽穗开花期排水TP质量浓度降低;拔节孕穗期保持水位-200 mm处理TP质量浓度降低,抽穗开花期则有所增加.冬小麦地土壤速效氮质量比在拔节孕穗期有所减少,抽穗开花期保持高水位有利于速效氮质量比降低,拔节孕穗期土壤中的速效磷质量比都有一定幅度的降低,抽穗开花期保持高水位有利于速效磷质量比降低,在水位较低的情况下,控水时间越长,速效磷质量比越大.     

共沸蒸馏法在植物水分和土壤水分提取中的应用

通过室内可控条件下的共沸蒸馏实验,采用4种溶剂(苯、甲苯、二甲苯、正己烷)对新鲜蚕豆的叶、茎组织和2种处理(不同含水量)的2种土壤(砂质壤土和粉砂质粘土)的水分分别进行了提取,并采用阿贝折射法对蚕豆叶、茎组织的自由水和束缚水含量进行了测定。实验结果表明,正己烷不能用于蚕豆水分的提取,苯、甲苯和二甲苯则可以有效的提取蚕豆水分,提取的水分占蚕豆样品质量的比例大小均为二甲苯>苯>甲苯,提取相同质量水分消耗溶剂量大小依次为苯、甲苯、二甲苯。二甲苯由于共沸点较高(92℃)破坏了原生质胶体而提取出了部分束缚水。因此,进行植物水分提取应根据实验条件和研究目的来选择提取溶剂;4种溶剂均可用于土壤水分的提取,提取的水分含量和溶剂消耗量的大小顺序与蚕豆提取实验结果一致,其中正己烷提取的水分最少,消耗最多。由于二甲苯的共沸点(92℃)温度对土壤影响可能比蚕豆要小,二甲苯可能是最佳的土壤水分提取溶剂;另外,蚕豆组织、土壤质地性质及含水量对水分提取结果均会产生一定的影响。     

再生水灌溉条件对小麦品质、产量及重金属影响的试验研究

面临日益严重的水资源危机,再生水作为一种非常规水源越来越受到人们的重视。试验以龙口市和高密市污水处理厂的再生水为灌溉水源,研究在再生水灌溉条件下对小麦品质,产量、重金属含量的影响。研究表明再生水灌溉条件下,小麦的品质及产量略有提高,重金属在小麦体内的累积表现为:根■茎■籽粒,与清水灌溉的小麦品质无显著性差异,而且没有超出《粮食卫生标准》和《食品污染物限量》的要求,不会在小麦体内造成累积。