2021年36卷第3期
2021, 36(3): 1-11.
doi: 10.12187/2021.03.001
摘要:
以无麸质马铃薯馒头为研究对象，在选定萃取头的基础上，通过响应面法优化无麸质马铃薯馒头挥发性风味化合物顶空固相微萃取（HS-SPME）的萃取条件，结合气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术检测并分析无麸质马铃薯馒头制作过程中的挥发性风味化合物.结果表明：DVB/CAR/PDMS萃取头适用于无麸质马铃薯馒头挥发性风味化合物的萃取；最佳HS-SPME萃取条件为样品质量2.42 g，萃取时间60 min，萃取温度50℃，该条件下挥发性风味化合物总峰数和单位质量样品峰面积分别为38个和7.75×107；在无麸质马铃薯馒头制作过程中，共检测到69种挥发性风味化合物，且随着发酵时间的延长，挥发性风味化合物的数量显著增加，尤其是醇类、酸类和酯类化合物，此外，吡嗪类化合物的数量在蒸煮过程中也显著增加.
以无麸质马铃薯馒头为研究对象，在选定萃取头的基础上，通过响应面法优化无麸质马铃薯馒头挥发性风味化合物顶空固相微萃取（HS-SPME）的萃取条件，结合气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术检测并分析无麸质马铃薯馒头制作过程中的挥发性风味化合物.结果表明：DVB/CAR/PDMS萃取头适用于无麸质马铃薯馒头挥发性风味化合物的萃取；最佳HS-SPME萃取条件为样品质量2.42 g，萃取时间60 min，萃取温度50℃，该条件下挥发性风味化合物总峰数和单位质量样品峰面积分别为38个和7.75×107；在无麸质马铃薯馒头制作过程中，共检测到69种挥发性风味化合物，且随着发酵时间的延长，挥发性风味化合物的数量显著增加，尤其是醇类、酸类和酯类化合物，此外，吡嗪类化合物的数量在蒸煮过程中也显著增加.
2021, 36(3): 12-19.
doi: 10.12187/2021.03.002
摘要:
以芒果、猕猴桃为主要原料，采用单因素试验研究芒果与猕猴桃配比、白砂糖添加量、柠檬酸添加量和黄原胶添加量对芒果猕猴桃复合果酱感官品质及理化特性的影响，进而采用正交试验对该复合果酱的工艺配方进行优化.结果表明：芒果猕猴桃复合果酱的最佳工艺配方为芒果与猕猴桃配比52.5：7.5，白砂糖添加量10.00%，柠檬酸添加量0.15%.该配方下制得的复合果酱色泽透亮，质地均匀，酸甜适口，营养健康.
以芒果、猕猴桃为主要原料，采用单因素试验研究芒果与猕猴桃配比、白砂糖添加量、柠檬酸添加量和黄原胶添加量对芒果猕猴桃复合果酱感官品质及理化特性的影响，进而采用正交试验对该复合果酱的工艺配方进行优化.结果表明：芒果猕猴桃复合果酱的最佳工艺配方为芒果与猕猴桃配比52.5：7.5，白砂糖添加量10.00%，柠檬酸添加量0.15%.该配方下制得的复合果酱色泽透亮，质地均匀，酸甜适口，营养健康.
2021, 36(3): 20-27.
doi: 10.12187/2021.03.003
摘要:
以天然黄色素代替合成色素对盐焗鸡进行着色，利用天然抗氧化剂对其进行护色，通过单因素试验和正交试验优化复合护色剂配比，并分析复合护色剂对色素光稳定性、热稳定性及着色盐焗鸡块色泽稳定性的影响.结果表明：添加量为0.015%的栀子黄对盐焗鸡具有良好的着色效果；添加量为0.025%的GY60也具有较好的着色效果，但其光稳定性不如栀子黄；红曲黄和AY152都因色泽和稳定性较差而不适用于盐焗鸡的着色；由添加量为0.010%的异抗坏血酸钠、0.015%的茶多酚和0.010%的植酸钠复配而成的复合护色剂，对盐焗鸡的护色效果良好，其汤料煮后吸光度残存率为89.8%，经日光照射4 d后吸光度残存率为71.6%，均高于空白组，鸡块在室内自然光下的色泽褪色也比空白组缓慢，4 d后仍保持较好的色泽.
以天然黄色素代替合成色素对盐焗鸡进行着色，利用天然抗氧化剂对其进行护色，通过单因素试验和正交试验优化复合护色剂配比，并分析复合护色剂对色素光稳定性、热稳定性及着色盐焗鸡块色泽稳定性的影响.结果表明：添加量为0.015%的栀子黄对盐焗鸡具有良好的着色效果；添加量为0.025%的GY60也具有较好的着色效果，但其光稳定性不如栀子黄；红曲黄和AY152都因色泽和稳定性较差而不适用于盐焗鸡的着色；由添加量为0.010%的异抗坏血酸钠、0.015%的茶多酚和0.010%的植酸钠复配而成的复合护色剂，对盐焗鸡的护色效果良好，其汤料煮后吸光度残存率为89.8%，经日光照射4 d后吸光度残存率为71.6%，均高于空白组，鸡块在室内自然光下的色泽褪色也比空白组缓慢，4 d后仍保持较好的色泽.
2021, 36(3): 28-35.
doi: 10.12187/2021.03.004
摘要:
高F值寡肽因其独特的氨基酸组成而具有多种生理活性，通过对其功能特性及活性机理相关文献进行梳理，指出：高F值寡肽具有良好的抗疲劳和解醉酒功能特性，可作为生物活性肽应用于抗疲劳饮料、醒酒汤等功能性产品的开发；高F值寡肽在辅助治疗肝病、促进肝病患者体内F值回到正常范围等方面具有重要作用，但对肝病的影响机制尚不明确，需进一步的研究验证；高F值寡肽可调节体内苯丙氨酸代谢，开发高F值寡肽的医药食品将成为苯丙酮尿症（PKU）食疗的发展方向之一.未来可就高F值寡肽在医用食品中的消化特性和适用性、益生功能特性、加工过程中与其他食品组分的相互作用及对食品品质特性的影响等方面开展深入研究，以进一步拓展高F值寡肽在医用食品行业中的应用.
高F值寡肽因其独特的氨基酸组成而具有多种生理活性，通过对其功能特性及活性机理相关文献进行梳理，指出：高F值寡肽具有良好的抗疲劳和解醉酒功能特性，可作为生物活性肽应用于抗疲劳饮料、醒酒汤等功能性产品的开发；高F值寡肽在辅助治疗肝病、促进肝病患者体内F值回到正常范围等方面具有重要作用，但对肝病的影响机制尚不明确，需进一步的研究验证；高F值寡肽可调节体内苯丙氨酸代谢，开发高F值寡肽的医药食品将成为苯丙酮尿症（PKU）食疗的发展方向之一.未来可就高F值寡肽在医用食品中的消化特性和适用性、益生功能特性、加工过程中与其他食品组分的相互作用及对食品品质特性的影响等方面开展深入研究，以进一步拓展高F值寡肽在医用食品行业中的应用.
2021, 36(3): 36-44.
doi: 10.12187/2021.03.005
摘要:
采用单因素试验对嗜麦芽窄食单胞菌（Stenotrophomonas sp.H3-1）的培养基进行优化，在此基础上，将该菌株制备成菌制剂后初步应用于烟叶发酵，并对比研究发酵前后烟叶的品质变化.结果表明：优化后嗜麦芽窄食单胞菌培养基中适宜的碳源为质量浓度为2.0 g/L的麦芽糖，氮源为质量浓度为2.0 g/L的硫酸铵，初始pH值为8，培养温度为40℃；烟叶发酵后有5种香味物质的质量浓度发生了明显变化，其中对香气组成影响较大的茄酮和9-羟基-4，7-巨豆二烯-3-酮的质量浓度均有不同程度的增加；评吸结果表明，利用菌制剂发酵烟叶后，其香气质、香气量和香气浓度均有所提升.
采用单因素试验对嗜麦芽窄食单胞菌（Stenotrophomonas sp.H3-1）的培养基进行优化，在此基础上，将该菌株制备成菌制剂后初步应用于烟叶发酵，并对比研究发酵前后烟叶的品质变化.结果表明：优化后嗜麦芽窄食单胞菌培养基中适宜的碳源为质量浓度为2.0 g/L的麦芽糖，氮源为质量浓度为2.0 g/L的硫酸铵，初始pH值为8，培养温度为40℃；烟叶发酵后有5种香味物质的质量浓度发生了明显变化，其中对香气组成影响较大的茄酮和9-羟基-4，7-巨豆二烯-3-酮的质量浓度均有不同程度的增加；评吸结果表明，利用菌制剂发酵烟叶后，其香气质、香气量和香气浓度均有所提升.
2021, 36(3): 45-53.
doi: 10.12187/2021.03.006
摘要:
利用GC-MS技术分析云烟精油陶瓷膜分离组分中的香气成分，计算相对气味活度值（ROAV）确定其关键香气成分，并进行感官分析，用偏最小二乘回归法（PLSR）建立云烟精油陶瓷膜分离组分的关键香味成分与感官指标的PLSR模型，以探究关键香味成分与感官属性的相关性.结果表明：在50 nm云烟精油陶瓷膜截留液中，有31种不同的挥发性香味物质，其中3-羟基-β-大马酮、壬醛为关键香气成分，清甜香与3-羟基-β-大马酮的相关性较强，花香与壬醛的相关性较强；在50 nm云烟精油陶瓷膜透过液中，有23种不同的挥发性物质，其中3-羟基-β-大马酮、巨豆三烯酮为关键香气成分，辛香与巨豆三烯酮的相关性较强，清甜香与3-羟基-β-大马酮的相关性较强.
利用GC-MS技术分析云烟精油陶瓷膜分离组分中的香气成分，计算相对气味活度值（ROAV）确定其关键香气成分，并进行感官分析，用偏最小二乘回归法（PLSR）建立云烟精油陶瓷膜分离组分的关键香味成分与感官指标的PLSR模型，以探究关键香味成分与感官属性的相关性.结果表明：在50 nm云烟精油陶瓷膜截留液中，有31种不同的挥发性香味物质，其中3-羟基-β-大马酮、壬醛为关键香气成分，清甜香与3-羟基-β-大马酮的相关性较强，花香与壬醛的相关性较强；在50 nm云烟精油陶瓷膜透过液中，有23种不同的挥发性物质，其中3-羟基-β-大马酮、巨豆三烯酮为关键香气成分，辛香与巨豆三烯酮的相关性较强，清甜香与3-羟基-β-大马酮的相关性较强.
2021, 36(3): 54-62.
doi: 10.12187/2021.03.007
摘要:
从烟草工业废水处理厂的污泥中筛选出一株以雌酮（E1）为底物的甾体雌激素降解菌株ye22，16S rRNA鉴定该菌株为琼氏不动杆菌，对其生长特性及降解动力学进行研究.结果表明，该菌株在以E1为唯一碳源的培养基中，发酵9 d对E1的降解率达41.88%；烟草工业废水和烟草浓缩液中E1质量浓度较高，分别达到1.41×10-4 g/L和9.01×10-5 g/L；收集培养到对数期的ye22菌株，接种于烟草工业废水和烟草浓缩液中，发酵9 d，E1降解率分别为32.07%和27.23%.
从烟草工业废水处理厂的污泥中筛选出一株以雌酮（E1）为底物的甾体雌激素降解菌株ye22，16S rRNA鉴定该菌株为琼氏不动杆菌，对其生长特性及降解动力学进行研究.结果表明，该菌株在以E1为唯一碳源的培养基中，发酵9 d对E1的降解率达41.88%；烟草工业废水和烟草浓缩液中E1质量浓度较高，分别达到1.41×10-4 g/L和9.01×10-5 g/L；收集培养到对数期的ye22菌株，接种于烟草工业废水和烟草浓缩液中，发酵9 d，E1降解率分别为32.07%和27.23%.
2021, 36(3): 63-69.
doi: 10.12187/2021.03.008
摘要:
对质构仪在烟叶力学特性（柔软性、黏附力、穿透力、拉力、剪切力、质构和脆性）检测中的应用研究进行了综述，指出：利用质构仪检测烟叶力学特性客观、灵敏，可较全面地反映烟叶在储藏、运输、工业加工过程中的受力情况，且检测结果与烟叶品质密切相关；然而，质构仪在烟叶力学特性检测中还存在对样品的一致性要求较高、缺乏标准的检测参数和方法、检测的准确性有待提高等不足.今后的研究应着力于调整、优化质构仪实验参数，建立规范化、标准化的烟叶样品预处理方法和检测流程，并针对烟梗回透率、烟丝柔软性等建立标准检测方法，以进一步推进质构仪在烟草研究领域的应用.
对质构仪在烟叶力学特性（柔软性、黏附力、穿透力、拉力、剪切力、质构和脆性）检测中的应用研究进行了综述，指出：利用质构仪检测烟叶力学特性客观、灵敏，可较全面地反映烟叶在储藏、运输、工业加工过程中的受力情况，且检测结果与烟叶品质密切相关；然而，质构仪在烟叶力学特性检测中还存在对样品的一致性要求较高、缺乏标准的检测参数和方法、检测的准确性有待提高等不足.今后的研究应着力于调整、优化质构仪实验参数，建立规范化、标准化的烟叶样品预处理方法和检测流程，并针对烟梗回透率、烟丝柔软性等建立标准检测方法，以进一步推进质构仪在烟草研究领域的应用.
2021, 36(3): 70-78.
doi: 10.12187/2021.03.009
摘要:
基于几何精确梁理论（GEBT），研究大变形柔顺机构的动力学建模与仿真求解问题：依据Euler-Bernoulli梁变形假设，构造严格满足梁截面与形心线切向垂直关系的大变形梁单元变形场；利用虚功率原理推导几何精确Euler-Bernoulli梁单元的节点力、质量矩阵及广义外力，对柔顺四连杆机构和空间圆弧导向柔顺机构两种典型柔顺机构建立精确动力学模型，并进行仿真对比.仿真结果表明，与绝对节点坐标（ANCF）梁单元模型和ADAMS的数值结果相比，采用几何精确Euler-Bernoulli梁单元进行柔顺机构动力学仿真分析在计算效率和计算精度上均具有优越性.
基于几何精确梁理论（GEBT），研究大变形柔顺机构的动力学建模与仿真求解问题：依据Euler-Bernoulli梁变形假设，构造严格满足梁截面与形心线切向垂直关系的大变形梁单元变形场；利用虚功率原理推导几何精确Euler-Bernoulli梁单元的节点力、质量矩阵及广义外力，对柔顺四连杆机构和空间圆弧导向柔顺机构两种典型柔顺机构建立精确动力学模型，并进行仿真对比.仿真结果表明，与绝对节点坐标（ANCF）梁单元模型和ADAMS的数值结果相比，采用几何精确Euler-Bernoulli梁单元进行柔顺机构动力学仿真分析在计算效率和计算精度上均具有优越性.
2021, 36(3): 79-87.
doi: 10.12187/2021.03.010
摘要:
针对旋转机械滚动轴承在恶劣工作环境中易于损坏，而目前故障诊断过于依赖人工特征提取的问题，提出了一种基于小波包分解和卷积神经网络（CNN）的滚动轴承故障诊断方法（WPDEC-CNN）：通过小波包分解对振动时域信号进行处理，获得表征信号相似的小波系数，再将其进行预处理后输入CNN进行分类识别.试验结果表明，WPDEC-CNN的损失率低于BP神经网络和CNN，为0.108 9；WPDEC-CNN的故障分类准确率均高于BP神经网络和CNN，达到97.3%，验证了所提故障诊断方法的有效性.
针对旋转机械滚动轴承在恶劣工作环境中易于损坏，而目前故障诊断过于依赖人工特征提取的问题，提出了一种基于小波包分解和卷积神经网络（CNN）的滚动轴承故障诊断方法（WPDEC-CNN）：通过小波包分解对振动时域信号进行处理，获得表征信号相似的小波系数，再将其进行预处理后输入CNN进行分类识别.试验结果表明，WPDEC-CNN的损失率低于BP神经网络和CNN，为0.108 9；WPDEC-CNN的故障分类准确率均高于BP神经网络和CNN，达到97.3%，验证了所提故障诊断方法的有效性.
2021, 36(3): 88-98.
doi: 10.12187/2021.03.011
摘要:
基于几何相位原理，对近年来使用超表面（等离子体超表面、全介质超表面、金属间隙型超表面、多功能超表面）产生涡旋光束的研究现状进行综述，指出：基于几何相位的超表面设计简单，产生的涡旋光束无色散，在近红外波段，具有等离子体超表面加工简单、频段宽，全介质超表面透过率高等特点；在中红外波段，具有金属间隙型超表面反射率高、无色差等特点；多功能超表面可以用于轨道角动量的复用和解复用，同时产生矢量、标量涡旋光束等功能.随着微纳加工技术的不断成熟，未来超表面将会向着低损耗、宽频段、可调控、多功能等方向发展，并进一步拓展其在集成光学领域的应用.
基于几何相位原理，对近年来使用超表面（等离子体超表面、全介质超表面、金属间隙型超表面、多功能超表面）产生涡旋光束的研究现状进行综述，指出：基于几何相位的超表面设计简单，产生的涡旋光束无色散，在近红外波段，具有等离子体超表面加工简单、频段宽，全介质超表面透过率高等特点；在中红外波段，具有金属间隙型超表面反射率高、无色差等特点；多功能超表面可以用于轨道角动量的复用和解复用，同时产生矢量、标量涡旋光束等功能.随着微纳加工技术的不断成熟，未来超表面将会向着低损耗、宽频段、可调控、多功能等方向发展，并进一步拓展其在集成光学领域的应用.
2021, 36(3): 99-103.
doi: 10.12187/2021.03.012
摘要:
基于正规矩阵、共轭转置矩阵、矩阵的特征值等概念，利用奇异值分解理论和方法，对满足条件A*=kA3（0≠k∈R）的矩阵A的性质进行了研究.发现此类矩阵是可以对角化的，并得到其奇异值分解形式，且在一定条件下研究了相关矩阵级数收敛的结果，讨论了相关矩阵函数序列的收敛性质，充实了可对角化矩阵的基础理论储备.
基于正规矩阵、共轭转置矩阵、矩阵的特征值等概念，利用奇异值分解理论和方法，对满足条件A*=kA3（0≠k∈R）的矩阵A的性质进行了研究.发现此类矩阵是可以对角化的，并得到其奇异值分解形式，且在一定条件下研究了相关矩阵级数收敛的结果，讨论了相关矩阵函数序列的收敛性质，充实了可对角化矩阵的基础理论储备.
2021, 36(3): 104-108.
doi: 10.12187/2021.03.013
摘要:
利用矩阵特征值与其行列式的关系及矩阵的奇异值、张量积、张量和等概念和理论，用另一种方法证明了文献[1]的定理2，研究了适合条件A*=A2的矩阵A的奇异值分解式及行列式，给出了适于这一条件的两个矩阵A与B的张量积也满足条件（A⊗B）*=（A⊗B）2的一些基本结果，以及A*与A的特征值、特征向量之间的关系、矩阵A的谱分解式等.
利用矩阵特征值与其行列式的关系及矩阵的奇异值、张量积、张量和等概念和理论，用另一种方法证明了文献[1]的定理2，研究了适合条件A*=A2的矩阵A的奇异值分解式及行列式，给出了适于这一条件的两个矩阵A与B的张量积也满足条件（A⊗B）*=（A⊗B）2的一些基本结果，以及A*与A的特征值、特征向量之间的关系、矩阵A的谱分解式等.
