JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

2022年37卷第3期

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食品科学与工程
大气压冷等离子体在食品农药残留和真菌毒素控制领域的应用研究进展
相启森, 董闪闪, 郑凯茜, 王少丹, 刘骁
2022, 37(3): 1-9. doi: 10.12187/2022.03.001
摘要:
在简述大气压冷等离子体(Atmospheric Cold Plasma,ACP)概念和产生方式的基础上,综述了国内外ACP降解食品中农药残留和真菌毒素的研究进展,并归纳分析了ACP对农药残留和真菌毒素的降解机制及影响其降解效果的因素。认为:ACP能有效降解食品中的农药残留和真菌毒素,其机制是产生的活性物质导致农药与真菌毒素结构中的化学键断裂,从而实现有毒物质的降解,而ACP类型和处理参数、放电气体特性、农药及真菌毒素性质等均会影响降解效果。因此,在实际应用中应系统优化ACP处理参数,以达到最佳降解效果。未来应加强降解产物的安全性评估、ACP设备研发等,以促进ACP在食品工业中的产业化应用。
动物肝酯酶对西维因的抑制响应
王君, 袁亚明, 江晶晶, 许慧卿, 李松南
2022, 37(3): 10-16. doi: 10.12187/2022.03.002
摘要:
采用硫酸铵分级盐析后透析的方法分别从鹅肝、鸡肝和猪肝中提取和纯化酯酶,对其进行蛋白组分的定性和定量分析及结构表征,并以西维因作为农药模型进行抑制响应研究。结果表明:鹅肝酯酶得率最高(14.58%),鸡肝酯酶得率最低(8.82%)但热稳定性最好,猪肝酯酶的蛋白质量浓度最高(12.47 mg/mL);3种动物肝酯酶的蛋白分子质量均为30~110 kDa,主要蛋白组分的分子质量均为55 kDa,且该蛋白组分在鸡肝酯酶中的相对含量最高(16.74%),在猪肝酯酶中的相对含量最低(14.31%);3种动物肝酯酶的蛋白颗粒大小不一,均呈片状结构,表面较光滑;在西维因质量浓度为0.5~10.0 mg/L时,鸡肝酯酶的线性范围(0.5~5.0 mg/L)、检测下限(0.29 mg/L)和IC50(7.74 mg/L)均最低,可作为西维因快速检测的潜在敏感酶源。
基于电子鼻技术的荆州鱼糕贮藏过程新鲜度预测
张欣, 陈双宜, 谷惠文, 尹小丽
2022, 37(3): 17-25. doi: 10.12187/2022.03.003
摘要:
以荆州鱼糕为研究对象,采用感官评定、挥发性盐基氮(TVB-N)检测和电子鼻技术分析不同贮藏条件下荆州鱼糕的新鲜度变化,并基于电子鼻检测数据,结合主成分分析(PCA)、层次聚类分析(HCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和逐步多元线性回归分析(Stepwise-MLR)建立鱼糕新鲜度的判别和预测模型。结果表明:在4℃和室温条件下,电子鼻响应信号均能很好地区分鱼糕样品的新鲜度;鱼糕贮藏过程中产生的氮氧化物、硫化物、甲烷等是新鲜度下降的重要指标;基于电子鼻检测数据建立的多元线性回归预测模型的R2均大于0.932 5,预测集样品的预测均方根误差均小于1.22,即电子鼻技术结合多元统计分析可作为一种无损、简便和快速检测鱼糕新鲜度的方法。
pH敏感型智能包装薄膜的制备及其理化特性研究
于鑫淼, 王琼琼, 王平, 白冰瑶, 张丽, 张斌, 潘磊庆, 宋丽军
2022, 37(3): 26-35. doi: 10.12187/2022.03.004
摘要:
以桑葚、紫苏叶、葡萄皮和玫瑰花为原料,依次采用超声辅助醇提法、流延干燥法提取植物色素并制备pH敏感型智能包装薄膜,对其理化特性、抗氧化活性及羊肉新鲜度智能指示效果进行研究。结果表明:负载不同色素的薄膜,其理化性质及抗氧化活性均有显著差异,其中,负载桑葚色素的薄膜(PVA-CS-MMP)和负载葡萄皮色素的薄膜(PVA-CS-GPP)适用性更强、结构稳定性较高;负载紫苏色素的薄膜(PVA-CS-PLP)拉伸强度为21.18 MPa,PVA-CS-MMP的断裂伸长率为243.83%,二者机械性能较好;PVA-CS-PLP具有较低的含水率和水溶性,分别为19.30%和20.10%;PVA-CS-GPP和PVA-CS-PLP对pH敏感性较强;PVA-CS-GPP和负载玫瑰花色素的薄膜(PVA-CS-RFP)抗氧化能力较强,其DPPH自由基清除率分别为89.67%和89.02%;PVA-CS-GPP对羊肉新鲜度的智能指示效果最佳,具有较好的应用前景。
湿热处理对绿豆淀粉结构及理化特性的影响
王艳, 张煜松, 刘兴丽, 张艳艳, 张华, 王宏伟
2022, 37(3): 36-42. doi: 10.12187/2022.03.005
摘要:
采用湿热处理对绿豆淀粉进行改性,研究湿热处理过程中不同水分含量(15%、20%、25%和30%)对绿豆淀粉结构(结晶结构和短程有序化结构)和理化特性(热力学特性、糊化特性和消化特性)的影响。结果表明:湿热处理未改变绿豆淀粉的结晶类型,但其相对结晶度和短程有序化程度降低;随着湿热处理过程中体系水分含量的增加,绿豆淀粉的糊化温度、峰值温度和终止温度均增加,而峰值黏度、终值黏度和回生值均降低,即绿豆淀粉的热稳定性增强;与湿热处理前的绿豆淀粉相比,湿热处理能明显增加绿豆淀粉中的抗性淀粉含量。
酶法改性麦麸及其对面粉粉质特性和面团拉伸特性的影响
郭艳艳, 李华, 朱宣宣
2022, 37(3): 43-50,57. doi: 10.12187/2022.03.006
摘要:
以过80目筛的麦麸为原料,加入纤维素酶对其进行酶法改性,通过单因素试验和正交试验优化改性工艺条件,并将改性后的麦麸添加到面粉中,研究其对面粉粉质特性及面团拉伸特性的影响。结果表明:麦麸酶法改性的最佳工艺条件为纤维素酶添加量1.0%、反应温度65℃、反应时间4.0 h、pH值4.0,在此条件下,水溶性膳食纤维(SDF)的提取率为12.59%;随着改性麦麸添加量的增加,面粉的吸水率增加,面团的形成时间和弱化度均增加缓慢,稳定时间、延伸性和拉伸面积均下降,拉伸阻力和拉伸比例均整体呈先增加后下降的趋势;且醒发90 min、135 min后,添加改性麦麸的面团其拉伸阻力和拉伸比例均增加,分别在添加量4%和8%时达到最大值。
羊肚菌生产菌株栽培适宜性评价系统
刘伟, 蔡英丽, 马晓龙, 何培新
2022, 37(3): 50-57. doi: 10.12187/2022.03.007
摘要:
羊肚菌是世界知名的食药兼用真菌。自2012年以来,我国羊肚菌人工栽培的规模不断扩大,然而生产不稳定一直困扰着羊肚菌产业的发展。造成羊肚菌生产不稳定的重要原因是菌株栽培适宜性评价技术不完善、栽培菌株质量不稳定等。与分类学属于担子菌门的多数食用菌相比,属于子囊菌门的羊肚菌在物种多样性、交配型基因丢失、快速老化等方面表现突出,因而关于其栽培菌株相关性状的检测要求更高。基于长期理论研究和生产实践经验,提出了包括菌株身份(Identity)识别、交配型(Mating Type)基因检测和菌株活力(Vitality)测定的羊肚菌生产菌株栽培适宜性IMV评价系统,叙述了该评价系统的技术必要性和具体操作方法。两个产季的大田栽培实际应用情况表明,该评价系统可以实现对羊肚菌生产菌株的科学、系统的筛选与评估,以确保适宜菌株用于人工栽培,增加羊肚菌人工栽培的稳定性,进而推动羊肚菌产业的持续和稳定发展。
烟草科学与工程
加热卷烟气溶胶中6种酯类单体香料转移行为研究
陈芝飞, 陈泽少, 罗灿选, 赵志伟, 蔡莉莉, 王清福, 刘绍锋, 杨靖
2022, 37(3): 58-64. doi: 10.12187/2022.03.008
摘要:
为考查酯类单体香料在加热卷烟气溶胶中的转移行为,利用GC-MS分析方法,测定了质量分数分别为0.01%和0.05%的添加水平下,6种酯类单体香料在加热卷烟气溶胶中的逐口释放量和在烟丝中的含量,分析了6种酯类单体香料在加热卷烟气溶胶中的转移率。结果表明:随着抽吸口数的增加,6种酯类单体香料在加热卷烟气溶胶中逐口释放量呈现先增加后减小的趋势,且转移峰值出现在第3~5口。在2种添加水平下,6种酯类单体香料在加热卷烟气溶胶中的逐口转移率为0.70%~8.06%,总转移率为10.50%~52.98%,前N口的总转移率与抽吸口序之间具有良好的线性正相关关系。
滤嘴参数对细支烟主要理化指标及感官品质的影响
楚文娟, 纪朋, 韩路, 孙培健, 孙学辉, 邱建华, 田海英, 聂聪
2022, 37(3): 65-73. doi: 10.12187/2022.03.009
摘要:
采用6.0Y/17000规格丝束制备了不同滤嘴参数(滤嘴通风率、滤棒压降)的细支烟样品,并考查了滤嘴参数对其主要理化指标(烟支吸阻、烟碱过滤效率、焦油释放量、烟碱释放量、CO释放量、主流烟气pH值)及感官品质的影响。结果表明:烟支吸阻与滤棒压降正相关,与滤嘴通风率负相关,相同的滤棒压降变化,细支烟烟支吸阻的变化幅度约为常规烟的1/2,相同滤嘴通风率变化,细支烟烟支吸阻的变化幅度约为常规烟的1.7倍。细支烟滤嘴对烟碱的过滤效率与滤棒压降和滤嘴通风率均正相关,且过滤效率低于常规烟。焦油、烟碱的释放量与滤嘴通风率和滤棒压降均显著负相关,且滤嘴参数变化对细支烟常规成分的影响幅度低于常规烟。细支烟主流烟气中CO的单位焦油释放量随滤嘴通风率的增加而减小,烟碱的单位焦油释放量随滤嘴通风率的增加而增加。分别建立了个理化指标与滤嘴参数的回归方程,预测精度良好。细支烟感官评价得分随滤棒压降的增加而降低,随滤嘴通风率的增加呈先升高后降低的趋势,滤嘴通风率设定为40%时感官品质最优。
冬虫夏草提取液有效成分分析及其在卷烟中的应用研究
田数, 柴颖, 田大勇, 董露, 王非易, 高铎, 李力群, 张峻松
2022, 37(3): 74-81. doi: 10.12187/2022.03.010
摘要:
采用GC-MS对冬虫夏草提取液中的香味成分进行分析,利用热裂解-气相色谱-质谱联用仪(Py-GC-MS)对冬虫夏草特征成分(虫草酸和虫草多糖)裂解产物进行定性、定量分析,将冬虫夏草提取液添加至卷烟中,按照中式卷烟风格评价方法明确其香气风格及对卷烟感官品质的影响。结果表明:1)冬虫夏草提取液主要包括丁二酮、乳酸乙酯、γ-丁内酯、丁酰乳酸丁酯、椰子醛等具有奶甜香韵的香味成分。2)虫草酸和虫草多糖在热裂解过程中能够释放出影响卷烟风味特征的小分子脱水单糖和小分子醛、酮类等香味物质;裂解温度较高时,脱水葡萄糖、甘露醇和D-阿洛糖出现比例均较高。3)冬虫夏草提取液对卷烟香气风格的影响主要表现为可明显提升奶香香韵、甜香香韵,增补烤烟烟香、清香、果香;在口味风格方面为可提升卷烟甜感;在舒适感特征方面可降低口腔刺激/舌部灼烧,减少口腔残留,增加烟气收敛感,降低喉部干燥和鼻腔刺激;在烟气特征方面可提升香气、增加香气丰富性、柔和烟气使烟气更细腻圆润、掩盖杂气。
基于图像识别的烟丝结构检测及烟丝组分分析
魏甲欣, 李琪, 马飞, 丁美宙, 靳亚伟, 王艺斌, 许文武, 王小明
2022, 37(3): 82-87. doi: 10.12187/2022.03.011
摘要:
为提高烟丝结构检测及烟丝组分分析的准确性,基于图像识别技术,对烟丝轮廓进行细化,提取烟丝骨骼,得到烟丝长度,建立烟丝表观总面积与质量的拟合模型,获得烟丝结构(整丝率、碎丝率);利用最小内切圆的方法得到烟丝的平均宽度、宽度方差,烟丝轮廓在饱和度(Saturation,S)通道上的颜色方差,以及HSV颜色模型的颜色矩,用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)作为分类器,构建薄片丝、梗丝、叶丝的烟丝组分分类模型。实际应用结果表明:基于图像识别的方法能准确统计整丝率、碎丝率,且比传统振筛法更快捷、有效,与卷积神经网络法和残差神经网络法相比,该方法识别薄片丝、梗丝、叶丝的平均相对误差≤5%,准确性及可行性更高。
DNA质量浓度测定在烟丝加工均质化中的应用研究
王光耀, 王仰勋, 何声宝, 白国强, 张威, 王英元, 张晓慧, 刘楠
2022, 37(3): 88-93. doi: 10.12187/2022.03.012
摘要:
为探索与研究实用的烟丝加工均质化检测手段,以烟丝DNA质量浓度作为烟丝加工均质化检测指标,以常规化学成分检测和感官评吸结果评价样品的均匀性后,测定了不同品种、不同重复烟丝样品DNA质量浓度,以分析DNA质量浓度测定用于烟丝加工均质化检测的合理性,设定并验证了烟丝DNA质量浓度合理波动范围,实现了对烟丝加工均质化的检测。结果表明:以“DNA质量浓度平均值±2倍标准差”作为烟丝DNA质量浓度的合理波动范围,可以达到烟丝加工均质化检测的目标,DNA质量浓度测定在未来卷烟加工均质化领域有着广阔的应用前景。
不同形态梗丝的热解燃烧特性及动力学参数差异分析
李强, 张果, 李俊, 王轶, 朱克军, 李家喜, 张峻松, 梁淼
2022, 37(3): 94-100. doi: 10.12187/2022.03.013
摘要:
采用热重分析技术研究了不同形态梗丝的热解燃烧特性,并基于Coats-Redfern法对比分析了梗丝在热解或燃烧过程中各失重阶段的动力学参数差异。结果表明:与片状梗丝相比,丝状梗丝色泽较深,微观表面呈现出粗糙的沟壑状不规则蜂窝结构,与叶丝的掺配适用性更优;不同形态梗丝在热解条件下的失重过程可分为4个主要阶段,其中丝状梗丝在挥发分析出阶段的失重率和失重速率均高于片状梗丝,其在热湿加工过程中具有较好的香味成分持留能力,丝状梗丝的综合热解指数CPI为1.24×10-4/(%· min-1·℃-2),高于片状梗丝,表现出较好的热解特性;不同形态梗丝燃烧失重过程也分为4个主要阶段,丝状梗丝具有较高的综合燃烧特性指数和较低的燃烧残余质量;不同形态梗丝的热分解主要失重阶段均符合F1.5级化学反应控制模型,梗丝形态对样品热失重阶段的动力学参数影响显著。
烟叶抗破碎指数与物理特性的关联性分析
马雨佳, 纪晓楠, 刘志洋, 韩明, 李晓, 赵晴晴, 李劲锋
2022, 37(3): 101-107. doi: 10.12187/2022.03.014
摘要:
为研究烟叶抗破碎指数与其物理特性的关联性,对烟叶抗破碎指数和物理特性指标进行相关性分析、因子分析和灰色关联度分析,依据分析结果对不同产地不同等级烟叶样品进行聚类分析。结果表明:1)烟叶抗破碎指数与抗张强度、延伸率、回复性、厚度呈显著正相关,与脆性、剪切力、凝聚性、弹性、黏附力、穿透力呈显著负相关。2)从12种物理特性中提取出Fac-1(由抗张强度、凝聚性、弹性、回复性、黏附力、穿透力决定),Fac-2(由剪切力、厚度决定),Fac-3(由延伸率、脆性和硬度决定)和Fac-4(由胶着性决定)4个公因子,累积贡献率为88.201%,其中Fac-1贡献率明显高于其他3个公因子;根据公因子的贡献率及因子得分系数矩阵,建立烟叶物理特性指标综合因子得分模型F=0.46FFac-1+0.23FFac-2+0.20FFac-3+0.11FFac-4。3)对烟叶抗破碎指数影响最大的是Fac-3,影响最小的是Fac-4。4)聚类分析可将烟叶样品分为4类,每类烟叶综合物理特性较为接近,在烟叶加工中可以调整工艺参数按类分组加工以降低烟叶过程造碎。
化妆品科学与技术
生物合成金/银纳米颗粒在化妆品领域的应用研究进展
唐颖, 黄琼毅, 王晓莲, 阮捷菲, 曹力化, 熊紫怡, 韩蕊
2022, 37(3): 108-116,126. doi: 10.12187/2022.03.015
摘要:
基于生物合成的金/银纳米颗粒在皮肤医学和日用化工领域中展现的应用潜力,综述了生物合成金/银颗粒材料的生物合成法原理与相关工艺,其在化妆品中的功能特性,以及毒理学研究与人体应用安全性评估现状,指出:生物合成法可利用生物来源的有机质或还原性辅酶,在生物体的胞内或胞外制备绿色、无害的金/银纳米颗粒;生物合成的金/银纳米颗粒应用于化妆品领域具有抑菌防腐、抗氧化、抗炎修复、防晒修复等功能特性;生物合成法能显著降低金/银纳米颗粒对人体的急性毒性,但其毒效应谱尚不明确。未来应从完整生物合成机制、开展多维度的人体应用安全/功效性研究和建立针对性的风险预测模型三方面进行深入研究,进一步推动生物纳米颗粒在化妆品中的安全应用与定向开发。
斑马鱼胚胎行为学在化妆品原料舒缓功效评价中的应用
何健华, 郭清泉, 王雅馨, 何露露, 袁宇玺, 吴少娟, 赵海山
2022, 37(3): 117-126. doi: 10.12187/2022.03.016
摘要:
基于斑马鱼胚胎行为学建立斑马鱼刺激模型,分别采用该模型和传统斑马鱼炎症模型对甘草酸二钾和黄芩素的舒缓功效进行验证对比;利用斑马鱼刺激模型筛选评价α-红没药醇、丹皮酚、积雪草苷、原花青素和4-叔丁基环己醇5种化妆品原料的舒缓效果。结果表明:与4-丁基间苯二酚相比,十二烷基硫酸钠(SDS)是稳定性更好的造模剂;以SDS浓度500 μmol/L、对斑马鱼胚胎作用时间15 min构建的斑马鱼刺激模型评价甘草酸二钾和黄芩素的舒缓功效,结果与斑马鱼炎症模型基本一致;在高浓度下,α-红没药醇、丹皮酚、积雪草苷、原花青素在斑马鱼刺激模型中表现出较好的舒缓效果。