2024年39卷第2期
2024, 39(2): 1-11.
doi: 10.12187/2024.02.001
摘要:
分别采用热处理和低温等离子体处理对杜仲籽油-苹果汁复合饮料进行杀菌,在20 ℃、30 ℃和40 ℃贮藏温度下,定期测定两种杀菌方式复合饮料的感官评分、菌落总数、理化性质、抗氧化能力、粒径等品质指标,研究复合饮料在贮藏期间的品质变化,并以感官评分为指标对比分析化学反应动力学模型和Q10模型对复合饮料货架期的预测效果。结果表明:两种杀菌方式复合饮料的菌落总数均未检出,但其品质均有不同程度的降低,其中低温等离子体处理复合饮料的劣变速度低于热处理复合饮料,且表现出更高的稳定性;化学反应动力学模型能提供更稳定的预测精度,利用此模型预测4 ℃贮藏温度下,热处理和低温等离子体处理复合饮料的货架期分别为137.52 d和191.57 d。低温等离子体处理更有利于保持杜仲籽油-苹果汁复合饮料的感官品质和营养价值,并使其获得更长的货架期。
分别采用热处理和低温等离子体处理对杜仲籽油-苹果汁复合饮料进行杀菌,在20 ℃、30 ℃和40 ℃贮藏温度下,定期测定两种杀菌方式复合饮料的感官评分、菌落总数、理化性质、抗氧化能力、粒径等品质指标,研究复合饮料在贮藏期间的品质变化,并以感官评分为指标对比分析化学反应动力学模型和Q10模型对复合饮料货架期的预测效果。结果表明:两种杀菌方式复合饮料的菌落总数均未检出,但其品质均有不同程度的降低,其中低温等离子体处理复合饮料的劣变速度低于热处理复合饮料,且表现出更高的稳定性;化学反应动力学模型能提供更稳定的预测精度,利用此模型预测4 ℃贮藏温度下,热处理和低温等离子体处理复合饮料的货架期分别为137.52 d和191.57 d。低温等离子体处理更有利于保持杜仲籽油-苹果汁复合饮料的感官品质和营养价值,并使其获得更长的货架期。
2024, 39(2): 12-18.
doi: 10.12187/2024.02.002
摘要:
针对目前已有抗菌肽(Antimicrobial Peptides,AMPs)预测模型的准确度(ACC)仍有待提高的问题,提出一种新的基于深度学习和蛋白质语言模型的抗菌肽预测模型DeepGlap,该模型分别采用两个蛋白质语言模型对抗菌肽序列进行特征提取,将提取的特征向量融合后输入由多层双向长短记忆网络(mBi-LSTM)、一维卷积神经网络(1D-CNN)和注意力机制组成的深度学习网络中,并进行性能评估与优化。结果表明:该模型的ACC、皮尔逊相关系数(MCC)和曲线下的面积(AUC) 分别为0.739、0.489和0.81,优于已有抗菌肽预测模型的预测效果。
针对目前已有抗菌肽(Antimicrobial Peptides,AMPs)预测模型的准确度(ACC)仍有待提高的问题,提出一种新的基于深度学习和蛋白质语言模型的抗菌肽预测模型DeepGlap,该模型分别采用两个蛋白质语言模型对抗菌肽序列进行特征提取,将提取的特征向量融合后输入由多层双向长短记忆网络(mBi-LSTM)、一维卷积神经网络(1D-CNN)和注意力机制组成的深度学习网络中,并进行性能评估与优化。结果表明:该模型的ACC、皮尔逊相关系数(MCC)和曲线下的面积(AUC) 分别为0.739、0.489和0.81,优于已有抗菌肽预测模型的预测效果。
2024, 39(2): 19-27.
doi: 10.12187/2024.02.003
摘要:
以含有粘红酵母和小球藻的菌藻泥为原料,通过单因素试验和响应面试验对菌藻类胡萝卜素提取工艺进行优化,并考查菌藻类胡萝卜素的体外抗氧化活性。结果表明:菌藻破壁的最优离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯化物(BMIMCl),菌藻类胡萝卜素的最佳提取工艺为离子液体浓度1 mol/L、预处理温度53 ℃和预处理时间57 min,在该条件下,菌藻类胡萝卜素的提取量为1.311 mg/g;当质量浓度为30 μg/mL时,菌藻类胡萝卜素对DPPH自由基、·OH自由基和ABTS+自由基的清除率分别为82.3 %、37.6 %、和86.8 %,还原力为0.289,表现出较好的抗氧化活性。因此,经BMIMCl破壁处理后,从菌藻泥中提取的类胡萝卜素含量更高,抗氧化活性也较好。
以含有粘红酵母和小球藻的菌藻泥为原料,通过单因素试验和响应面试验对菌藻类胡萝卜素提取工艺进行优化,并考查菌藻类胡萝卜素的体外抗氧化活性。结果表明:菌藻破壁的最优离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯化物(BMIMCl),菌藻类胡萝卜素的最佳提取工艺为离子液体浓度1 mol/L、预处理温度53 ℃和预处理时间57 min,在该条件下,菌藻类胡萝卜素的提取量为1.311 mg/g;当质量浓度为30 μg/mL时,菌藻类胡萝卜素对DPPH自由基、·OH自由基和ABTS+自由基的清除率分别为82.3 %、37.6 %、和86.8 %,还原力为0.289,表现出较好的抗氧化活性。因此,经BMIMCl破壁处理后,从菌藻泥中提取的类胡萝卜素含量更高,抗氧化活性也较好。
2024, 39(2): 28-35.
doi: 10.12187/2024.02.004
摘要:
采用传统微生物培养法结合高通量测序技术分析即食豆干生产过程中微生物数量及细菌群落组成变化,确定主要污染环节及微生物组成情况,并通过16S rDNA鉴定腐败菌。结果表明:即食豆干加工过程中的主要污染环节是原料湖北黄豆,菌落总数高达(3.2±0.1)×106 CFU/g;溶烂、拉丝腐败样品(D18、D19)的菌落总数分别高达(4.4±0.4)×106 CFU/g和(2.6±0.2)×106 CFU/g,且优势菌均为芽孢杆菌属;加工过程中,D20(2次烘烤摊凉后的半成品)、D9(1次卤制前的半成品)、D21(1次卤制后的半成品)和D23(3次卤制的混合膏体)均检测到相对丰度较高的芽孢杆菌属,其相对丰度分别为95.67 %、70.64 %、55.24 %和91.26 %;D18、D19与烘烤前加工单元(D1、D3、D4)和卤制加工单元(D5、D24、D23)的细菌属组成相似,即腐败菌主要来源于D1、D3、D4、D5、D24和D23;导致即食豆干腐败样品D18、D19的细菌分别为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)和特基拉芽孢杆菌(B.tequilensis)。
采用传统微生物培养法结合高通量测序技术分析即食豆干生产过程中微生物数量及细菌群落组成变化,确定主要污染环节及微生物组成情况,并通过16S rDNA鉴定腐败菌。结果表明:即食豆干加工过程中的主要污染环节是原料湖北黄豆,菌落总数高达(3.2±0.1)×106 CFU/g;溶烂、拉丝腐败样品(D18、D19)的菌落总数分别高达(4.4±0.4)×106 CFU/g和(2.6±0.2)×106 CFU/g,且优势菌均为芽孢杆菌属;加工过程中,D20(2次烘烤摊凉后的半成品)、D9(1次卤制前的半成品)、D21(1次卤制后的半成品)和D23(3次卤制的混合膏体)均检测到相对丰度较高的芽孢杆菌属,其相对丰度分别为95.67 %、70.64 %、55.24 %和91.26 %;D18、D19与烘烤前加工单元(D1、D3、D4)和卤制加工单元(D5、D24、D23)的细菌属组成相似,即腐败菌主要来源于D1、D3、D4、D5、D24和D23;导致即食豆干腐败样品D18、D19的细菌分别为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)和特基拉芽孢杆菌(B.tequilensis)。
2024, 39(2): 36-42.
doi: 10.12187/2024.02.005
摘要:
以韭花精油两种主成分(烯丙基甲基二硫醚和二甲基三硫醚)为研究对象,通过最小抑菌质量浓度(MIC)、最小杀菌质量浓度(MBC)、细菌细胞形态等研究其对单增李斯特氏菌的抑菌活性和抑菌机理。结果表明:两种主成分的MIC均为1.0 mg/mL,MBC均为2.0 mg/mL,且当其质量浓度为2.0 mg/mL时均会严重损坏单增李斯特氏菌的细胞形态和细胞膜结构;用质量浓度为4.0 mg/mL的烯丙基甲基二硫醚和二甲基三硫醚分别处理单增李斯特氏菌细胞,其β-半乳糖苷酶和蛋白质泄露量均显著上升,ATP酶活性(0.52 U/mg prot和0.55 U/mg prot)均明显低于对照组(3.05 U/mg prot,P<0.05);经两种主成分处理后,单增李斯特氏菌的DNA质量浓度均明显下降。由此可知,两种主成分主要通过破坏细胞膜结构、抑制ATP酶活性、降低DNA质量浓度等实现对单增李斯特氏菌活性的抑制。
以韭花精油两种主成分(烯丙基甲基二硫醚和二甲基三硫醚)为研究对象,通过最小抑菌质量浓度(MIC)、最小杀菌质量浓度(MBC)、细菌细胞形态等研究其对单增李斯特氏菌的抑菌活性和抑菌机理。结果表明:两种主成分的MIC均为1.0 mg/mL,MBC均为2.0 mg/mL,且当其质量浓度为2.0 mg/mL时均会严重损坏单增李斯特氏菌的细胞形态和细胞膜结构;用质量浓度为4.0 mg/mL的烯丙基甲基二硫醚和二甲基三硫醚分别处理单增李斯特氏菌细胞,其β-半乳糖苷酶和蛋白质泄露量均显著上升,ATP酶活性(0.52 U/mg prot和0.55 U/mg prot)均明显低于对照组(3.05 U/mg prot,P<0.05);经两种主成分处理后,单增李斯特氏菌的DNA质量浓度均明显下降。由此可知,两种主成分主要通过破坏细胞膜结构、抑制ATP酶活性、降低DNA质量浓度等实现对单增李斯特氏菌活性的抑制。
2024, 39(2): 43-53.
doi: 10.12187/2024.02.006
摘要:
以黄药子、红景天、鸡血藤、鱼腥草、一支箭5种中药为原料,采用水提醇沉法提取其中的粗多糖,测定其总多糖含量及体外抗氧化活性;将中药粗多糖载入壳聚糖中制备中药粗多糖水凝胶,并对所得水凝胶的微观结构、溶胀性能、保水性能、抗氧化活性、血液相容性及其促进伤口愈合能力等进行研究。结果表明:红景天粗多糖的总多糖含量最高,达到77.6 %;各粗多糖溶液均有一定的抗氧化能力,其中对ABTS+自由基、DPPH自由基、·OH自由基的清除能力及总还原力最强的粗多糖溶液分别为黄药子粗多糖溶液、黄药子粗多糖溶液、一支箭多糖溶液和红景天粗多糖溶液。随着中药粗多糖的载入,中药粗多糖水凝胶的孔径增大、溶胀性能增强,但保水率和抗氧化活性均有所降低;在2000 μg/mL质量浓度下,各粗多糖水凝胶均展现出良好的血液相容性;相较于空白组,黄药子粗多糖水凝胶组和鱼腥草粗多糖水凝胶组的小鼠伤口愈合更明显,结痂现象减少,且观察到毛囊、皮脂腺等皮肤附属器的形成,未见明显的炎性细胞浸润。因此,黄药子粗多糖水凝胶和鱼腥草粗多糖水凝胶在加速伤口恢复方面均效果明显,显示出其作为伤口敷料的巨大应用潜力。
以黄药子、红景天、鸡血藤、鱼腥草、一支箭5种中药为原料,采用水提醇沉法提取其中的粗多糖,测定其总多糖含量及体外抗氧化活性;将中药粗多糖载入壳聚糖中制备中药粗多糖水凝胶,并对所得水凝胶的微观结构、溶胀性能、保水性能、抗氧化活性、血液相容性及其促进伤口愈合能力等进行研究。结果表明:红景天粗多糖的总多糖含量最高,达到77.6 %;各粗多糖溶液均有一定的抗氧化能力,其中对ABTS+自由基、DPPH自由基、·OH自由基的清除能力及总还原力最强的粗多糖溶液分别为黄药子粗多糖溶液、黄药子粗多糖溶液、一支箭多糖溶液和红景天粗多糖溶液。随着中药粗多糖的载入,中药粗多糖水凝胶的孔径增大、溶胀性能增强,但保水率和抗氧化活性均有所降低;在2000 μg/mL质量浓度下,各粗多糖水凝胶均展现出良好的血液相容性;相较于空白组,黄药子粗多糖水凝胶组和鱼腥草粗多糖水凝胶组的小鼠伤口愈合更明显,结痂现象减少,且观察到毛囊、皮脂腺等皮肤附属器的形成,未见明显的炎性细胞浸润。因此,黄药子粗多糖水凝胶和鱼腥草粗多糖水凝胶在加速伤口恢复方面均效果明显,显示出其作为伤口敷料的巨大应用潜力。
2024, 39(2): 54-59.
doi: 10.12187/2024.02.007
摘要:
利用便携式近红外光谱仪采集不同产地(安徽、广东、四川)青皮外壁和内囊光谱数据,采用单一预处理和组合预处理方法消除光谱中的多种干扰,结合主成分分析(PCA)、簇类独立软模式分类法(SIMCA)及Fisher 线性判别分析(FLDA)等模式识别方法建立青皮产地溯源模型。结果表明,光谱预处理可以在一定程度上消除基线漂移、背景噪声和谱峰重叠干扰,但无法实现产地溯源。3种模式识别方法中,PCA无法实现青皮产地溯源;青皮外壁和内囊原始光谱的SIMCA模型获得的青皮产地溯源整体鉴别率分别为99.14 %和98.28 %;FLDA模型获得的整体鉴别率均为 99.57 %,优于SIMCA模型;经光谱预处理优化后的SIMCA和FLDA模型对青皮产地溯源的鉴别率均可达100 %,即便携式近红外光谱技术结合有监督模式识别方法可实现青皮产地溯源的无损分析,可为食药同源物质产地溯源拓展新途径。
利用便携式近红外光谱仪采集不同产地(安徽、广东、四川)青皮外壁和内囊光谱数据,采用单一预处理和组合预处理方法消除光谱中的多种干扰,结合主成分分析(PCA)、簇类独立软模式分类法(SIMCA)及Fisher 线性判别分析(FLDA)等模式识别方法建立青皮产地溯源模型。结果表明,光谱预处理可以在一定程度上消除基线漂移、背景噪声和谱峰重叠干扰,但无法实现产地溯源。3种模式识别方法中,PCA无法实现青皮产地溯源;青皮外壁和内囊原始光谱的SIMCA模型获得的青皮产地溯源整体鉴别率分别为99.14 %和98.28 %;FLDA模型获得的整体鉴别率均为 99.57 %,优于SIMCA模型;经光谱预处理优化后的SIMCA和FLDA模型对青皮产地溯源的鉴别率均可达100 %,即便携式近红外光谱技术结合有监督模式识别方法可实现青皮产地溯源的无损分析,可为食药同源物质产地溯源拓展新途径。
2024, 39(2): 60-68.
doi: 10.12187/2024.02.008
摘要:
对美拉德反应及其产物在食品加工过程中的多重影响进行梳理,探讨其对食品品质与安全的影响,并对典型的创新性反应产物检测技术进行综述,指出:该反应既能生成导致食品体系发生褐变的棕色聚合物(如5-羟甲基糠醛)或含氮共聚物(类黑素),还能产生显著影响食品风味的物质(如酮类、醛类、烷基化合物等);该反应不但可以改变食品的结构特性(如降低蛋白质的荧光强度和表面疏水性),而且能生成具有特定功能的载体(如乳液凝胶功能载体)。该反应在生成抗氧化产物和消除食物中的过敏原方面具有积极作用,然而,也可能生成高级糖基化终产物、丙烯酰胺、杂环胺、5-羟甲基糠醛等潜在有害物质。目前,美拉德反应产物的主要检测技术包括光谱法、色谱法、荧光化合物表征法等,而荧光化合物作为美拉德反应中的重要中间产物,可被应用于构建荧光探针,实现对美拉德反应的实时监测。未来应深入研究有害物质的形成机制及其影响因素,或进一步优化这些检测方法的精确度和效率,为食品加工技术的持续发展提供更加全面的理论支持。
对美拉德反应及其产物在食品加工过程中的多重影响进行梳理,探讨其对食品品质与安全的影响,并对典型的创新性反应产物检测技术进行综述,指出:该反应既能生成导致食品体系发生褐变的棕色聚合物(如5-羟甲基糠醛)或含氮共聚物(类黑素),还能产生显著影响食品风味的物质(如酮类、醛类、烷基化合物等);该反应不但可以改变食品的结构特性(如降低蛋白质的荧光强度和表面疏水性),而且能生成具有特定功能的载体(如乳液凝胶功能载体)。该反应在生成抗氧化产物和消除食物中的过敏原方面具有积极作用,然而,也可能生成高级糖基化终产物、丙烯酰胺、杂环胺、5-羟甲基糠醛等潜在有害物质。目前,美拉德反应产物的主要检测技术包括光谱法、色谱法、荧光化合物表征法等,而荧光化合物作为美拉德反应中的重要中间产物,可被应用于构建荧光探针,实现对美拉德反应的实时监测。未来应深入研究有害物质的形成机制及其影响因素,或进一步优化这些检测方法的精确度和效率,为食品加工技术的持续发展提供更加全面的理论支持。
2024, 39(2): 69-79.
doi: 10.12187/2024.02.009
摘要:
以河南产区的下部烤烟样品为原料,采用微波干燥和微波水热两种方法预处理原料,利用连续流动分析、高效液相色谱、气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)等技术对不同微波预处理烤烟烟叶中的常规化学成分及挥发性香气成分进行分析。结果表明:微波水热处理可降低烤烟烟叶中水溶性糖、还原糖、植物碱及酚类物质含量,提高总氮、石油醚提取物含量,并显著增加烤烟原叶的氮碱比(P≤0.05),其中微波水热700 W-6 min处理组氮碱比高达1.65;而经微波干燥处理后,烤烟烟叶中常规化学成分整体仍处于优质烟叶指标范畴,且挥发碱含量显著增加(P≤0.05),部分预处理组中绿原酸和芸香苷含量增加;此外,GC-IMS共鉴定出56种挥发性香气成分,微波水热处理可增加烤烟的新鲜清香,微波干燥处理则可增加其甜香味。
以河南产区的下部烤烟样品为原料,采用微波干燥和微波水热两种方法预处理原料,利用连续流动分析、高效液相色谱、气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)等技术对不同微波预处理烤烟烟叶中的常规化学成分及挥发性香气成分进行分析。结果表明:微波水热处理可降低烤烟烟叶中水溶性糖、还原糖、植物碱及酚类物质含量,提高总氮、石油醚提取物含量,并显著增加烤烟原叶的氮碱比(P≤0.05),其中微波水热700 W-6 min处理组氮碱比高达1.65;而经微波干燥处理后,烤烟烟叶中常规化学成分整体仍处于优质烟叶指标范畴,且挥发碱含量显著增加(P≤0.05),部分预处理组中绿原酸和芸香苷含量增加;此外,GC-IMS共鉴定出56种挥发性香气成分,微波水热处理可增加烤烟的新鲜清香,微波干燥处理则可增加其甜香味。
2024, 39(2): 80-86,93.
doi: 10.12187/2024.02.010
摘要:
采用双水相萃取法制备烟草废弃物提取物,探究不同萃取条件对其中上相多酚得率的影响,并探讨其抗氧化活性、紫外吸收特性和细胞毒性。结果表明:当料液质量比为1:60,搅拌时间为30 min,(NH4)2SO4质量分数为23.3 %,乙醇质量分数为23.5 %时,上相多酚得率最高,为48.59 mg/g;该萃取条件下,烟草废弃物提取物具有较好的抗氧化活性,当质量浓度为2 mg/mL时,对DPPH自由基清除率达98 %,对ABTS自由基清除率达78 %;当提取物质量浓度为0.5 mg/mL时,具有较好的紫外吸收特性,有一定的光防护功效;当提取物质量浓度在0~1.2 mg/mL范围内时,对Hacat细胞无细胞毒性,有望成为天然无刺激的功效型化妆品原料。
采用双水相萃取法制备烟草废弃物提取物,探究不同萃取条件对其中上相多酚得率的影响,并探讨其抗氧化活性、紫外吸收特性和细胞毒性。结果表明:当料液质量比为1:60,搅拌时间为30 min,(NH4)2SO4质量分数为23.3 %,乙醇质量分数为23.5 %时,上相多酚得率最高,为48.59 mg/g;该萃取条件下,烟草废弃物提取物具有较好的抗氧化活性,当质量浓度为2 mg/mL时,对DPPH自由基清除率达98 %,对ABTS自由基清除率达78 %;当提取物质量浓度为0.5 mg/mL时,具有较好的紫外吸收特性,有一定的光防护功效;当提取物质量浓度在0~1.2 mg/mL范围内时,对Hacat细胞无细胞毒性,有望成为天然无刺激的功效型化妆品原料。
2024, 39(2): 87-93.
doi: 10.12187/2024.02.011
摘要:
为克服传统保润剂丙二醇在加热烟草制品中吸湿性过强的缺点,制备了一种新型保润剂丙二醇吡咯酯,并利用热重-微商热重-差示扫描量热法、热裂解气相色谱/质谱和低场核磁共振技术考查其热行为及其在再造烟叶中的保润效果。结果表明:丙二醇吡咯酯的热失重区间为149.9~400.0 ℃,在298.7 ℃时质量损失率达最大(77.39 %);在200 ℃、300 ℃和350 ℃下的主要裂解产物为吡咯酸和丙二醇,其中丙二醇可以起到协调和降低烟气干燥感的作用;在低湿环境下添加丙二醇吡咯酯的再造烟叶丝保润能力高于空白组,但低于丙二醇组;丙二醇组、丙二醇吡咯酯组和空白组中再造烟叶丝内部结合水占比分别为75 %、70 %、68 %,即丙二醇吡咯酯可以降低再造烟叶丝的强吸湿性,同时保持一定的保润能力。
为克服传统保润剂丙二醇在加热烟草制品中吸湿性过强的缺点,制备了一种新型保润剂丙二醇吡咯酯,并利用热重-微商热重-差示扫描量热法、热裂解气相色谱/质谱和低场核磁共振技术考查其热行为及其在再造烟叶中的保润效果。结果表明:丙二醇吡咯酯的热失重区间为149.9~400.0 ℃,在298.7 ℃时质量损失率达最大(77.39 %);在200 ℃、300 ℃和350 ℃下的主要裂解产物为吡咯酸和丙二醇,其中丙二醇可以起到协调和降低烟气干燥感的作用;在低湿环境下添加丙二醇吡咯酯的再造烟叶丝保润能力高于空白组,但低于丙二醇组;丙二醇组、丙二醇吡咯酯组和空白组中再造烟叶丝内部结合水占比分别为75 %、70 %、68 %,即丙二醇吡咯酯可以降低再造烟叶丝的强吸湿性,同时保持一定的保润能力。
2024, 39(2): 94-99,121.
doi: 10.12187/2024.02.012
摘要:
以添加石墨烯纳米分子的热可塑性弹体材料为基材,利用注塑成型机制备卷烟新型滤棒构件,将滤棒构件与醋纤滤棒进行三元复合后卷制复合滤棒卷烟样品,研究新型滤棒构件对卷烟主要物理指标、主流烟气中常规成分及7种有害成分的影响。结果表明:石墨烯对苯酚和苯并[a]芘具有明显的吸附性作用,对其他成分影响较小;与同规格醋纤滤棒卷烟相比,复合滤棒卷烟样品吸阻升高幅度为12.33 %,滤嘴通风率和总通风率升高幅度分别为10.17 %和10.22 %;复合滤棒卷烟样品主流烟气中常规成分和7种有害成分释放量均有所降低,其中烟碱降低约36 %,焦油降低约34 %,有害成分一氧化碳、氰化氢、巴豆醛、亚硝胺的降低效果较为明显,分别降低约53 %、50 %、62 %和78 %,且复合滤棒卷烟样品危害性指数由10.28降低至平均4.95,说明该石墨烯异型滤棒构件具有明显的降焦减害作用。
以添加石墨烯纳米分子的热可塑性弹体材料为基材,利用注塑成型机制备卷烟新型滤棒构件,将滤棒构件与醋纤滤棒进行三元复合后卷制复合滤棒卷烟样品,研究新型滤棒构件对卷烟主要物理指标、主流烟气中常规成分及7种有害成分的影响。结果表明:石墨烯对苯酚和苯并[a]芘具有明显的吸附性作用,对其他成分影响较小;与同规格醋纤滤棒卷烟相比,复合滤棒卷烟样品吸阻升高幅度为12.33 %,滤嘴通风率和总通风率升高幅度分别为10.17 %和10.22 %;复合滤棒卷烟样品主流烟气中常规成分和7种有害成分释放量均有所降低,其中烟碱降低约36 %,焦油降低约34 %,有害成分一氧化碳、氰化氢、巴豆醛、亚硝胺的降低效果较为明显,分别降低约53 %、50 %、62 %和78 %,且复合滤棒卷烟样品危害性指数由10.28降低至平均4.95,说明该石墨烯异型滤棒构件具有明显的降焦减害作用。
2024, 39(2): 100-106.
doi: 10.12187/2024.02.013
摘要:
为提高近红外光谱法测定初烤烟叶中β-胡萝卜素和叶黄素含量的准确性和稳定性,采用随机蛙跳(Random Frog, RF)筛选特征波长建立上述指标的偏最小二乘(Partial Least Squares,PLS)近红外模型,结合模型内部交互验证结果确定最优建模波长数和主成分数,并对最优模型的准确性和稳定性进行内外部评价。结果表明:相较于全波长(1298个波长)建模,利用RF筛选出的181个和216个特征波长建模,模型的决定系数(R2)由0.771 8和0.867 7分别提高至0.951 1和0.958 7,校正均方根误差(RMSEC)由3.362 μg/g和4.930 μg/g 分别降低至1.556 μg/g和2.756 μg/g,交互验证均方根误差(RMSECV)由3.304 μg/g和4.836 μg/g 分别降低至1.529 μg/g和2.703 μg/g;模型外部预测集(样品数=50)的预测平均相对误差分别由11.80 %和9.62 %降低至5.48 %和5.49 %。采用RF筛选特征波长能有效提升初烤烟叶β-胡萝卜素和叶黄素含量近红外模型的准确性和稳定性,可为初烤烟叶质量评价提供理论参考。
为提高近红外光谱法测定初烤烟叶中β-胡萝卜素和叶黄素含量的准确性和稳定性,采用随机蛙跳(Random Frog, RF)筛选特征波长建立上述指标的偏最小二乘(Partial Least Squares,PLS)近红外模型,结合模型内部交互验证结果确定最优建模波长数和主成分数,并对最优模型的准确性和稳定性进行内外部评价。结果表明:相较于全波长(1298个波长)建模,利用RF筛选出的181个和216个特征波长建模,模型的决定系数(R2)由0.771 8和0.867 7分别提高至0.951 1和0.958 7,校正均方根误差(RMSEC)由3.362 μg/g和4.930 μg/g 分别降低至1.556 μg/g和2.756 μg/g,交互验证均方根误差(RMSECV)由3.304 μg/g和4.836 μg/g 分别降低至1.529 μg/g和2.703 μg/g;模型外部预测集(样品数=50)的预测平均相对误差分别由11.80 %和9.62 %降低至5.48 %和5.49 %。采用RF筛选特征波长能有效提升初烤烟叶β-胡萝卜素和叶黄素含量近红外模型的准确性和稳定性,可为初烤烟叶质量评价提供理论参考。
2024, 39(2): 107-113.
doi: 10.12187/2024.02.014
摘要:
为建立更加准确、全面的加热卷烟感官评价方法,选择10款代表性加热卷烟产品开展感官评吸,基于口味提出并筛选感官描述词,利用层次分析法确定最终感官评价指标及其权重。结果表明:经评吸、筛选和整理,得到烟雾量、香味、灼热感、余味、谐调、杂气、劲头、浓度、均匀性、刺激性共10个描述词,可用于加热卷烟感官评价;参考传统评价指标对这些描述词进行合并、删减后,最终确定加热卷烟感官评价指标重要度排名前6位的为香味、烟气、劲头、刺激性、余味和均匀性,其权重分别为25 %、30 %、10 %、10 %、15 %和10 %。该加热卷烟感官评价指标及权重的建立,有助于合理、综合、直观地评价各款加热卷烟产品的感官品质。
为建立更加准确、全面的加热卷烟感官评价方法,选择10款代表性加热卷烟产品开展感官评吸,基于口味提出并筛选感官描述词,利用层次分析法确定最终感官评价指标及其权重。结果表明:经评吸、筛选和整理,得到烟雾量、香味、灼热感、余味、谐调、杂气、劲头、浓度、均匀性、刺激性共10个描述词,可用于加热卷烟感官评价;参考传统评价指标对这些描述词进行合并、删减后,最终确定加热卷烟感官评价指标重要度排名前6位的为香味、烟气、劲头、刺激性、余味和均匀性,其权重分别为25 %、30 %、10 %、10 %、15 %和10 %。该加热卷烟感官评价指标及权重的建立,有助于合理、综合、直观地评价各款加热卷烟产品的感官品质。
2024, 39(2): 114-121.
doi: 10.12187/2024.02.015
摘要:
为解决加热不燃烧烟草制品生产过程中香精施加量无法根据薄片质量变化进行实时调控的问题,设计了一种基于增量式PID算法的香精施加系统。该系统由称重单元、螺杆泵、喷嘴、流量传感器等组成,通过称重单元实时获取薄片质量数据,根据理论计算模型确定香精施加量,基于增量式PID算法驱动螺杆泵定量输出香精至喷嘴中,利用流量传感器对香精施加量实时反馈,实现香精精准施加。验证结果表明,当薄片质量发生变化时,香精施加量可快速调整,最大超调量为1 %,最长调整时间为1.8 s,系统具有较好的跟踪性能;施加量检测值与理论值的偏移率为0.23 %~0.52 %,施加量组内波动为3.11 %~4.17 %,系统可实现香精的准确、均匀、稳定施加。
为解决加热不燃烧烟草制品生产过程中香精施加量无法根据薄片质量变化进行实时调控的问题,设计了一种基于增量式PID算法的香精施加系统。该系统由称重单元、螺杆泵、喷嘴、流量传感器等组成,通过称重单元实时获取薄片质量数据,根据理论计算模型确定香精施加量,基于增量式PID算法驱动螺杆泵定量输出香精至喷嘴中,利用流量传感器对香精施加量实时反馈,实现香精精准施加。验证结果表明,当薄片质量发生变化时,香精施加量可快速调整,最大超调量为1 %,最长调整时间为1.8 s,系统具有较好的跟踪性能;施加量检测值与理论值的偏移率为0.23 %~0.52 %,施加量组内波动为3.11 %~4.17 %,系统可实现香精的准确、均匀、稳定施加。
2024, 39(2): 122-126.
doi: 10.12187/2024.02.016
摘要:
以单支质量标准差、吸阻标准差、总通风率标准差、端部落丝量、含末率等为指标,选取选丝针辊电机频率、断丝针辊电机频率和选丝针辊间距3个参数设计正交试验,研究针辊式烟丝结构调控设备参数变化对细支烟卷制品质的影响。结果表明:选丝针辊电机频率是影响细支烟单支质量和总通风率标准差的关键因素,断丝针辊电机频率是影响吸阻标准差和端部落丝量的关键因素,选丝针辊间距是影响含末率的关键因素;调控设备最优参数为选丝针辊电机频率33 Hz、断丝针辊电机频率45 Hz、选丝针辊间距45 mm;调控后烟丝长丝率降低了14.39 %、中丝、短丝率增加了26.01 %和20.09 %,碎丝率变化较小。卷制后细支烟物理指标无显著变化,但单支质量、吸阻、总通风率等标准差均下降30 %以上,端部落丝量、含末率分别降低了61.79 %和36.42 %,细支烟卷制稳定性明显提高。
以单支质量标准差、吸阻标准差、总通风率标准差、端部落丝量、含末率等为指标,选取选丝针辊电机频率、断丝针辊电机频率和选丝针辊间距3个参数设计正交试验,研究针辊式烟丝结构调控设备参数变化对细支烟卷制品质的影响。结果表明:选丝针辊电机频率是影响细支烟单支质量和总通风率标准差的关键因素,断丝针辊电机频率是影响吸阻标准差和端部落丝量的关键因素,选丝针辊间距是影响含末率的关键因素;调控设备最优参数为选丝针辊电机频率33 Hz、断丝针辊电机频率45 Hz、选丝针辊间距45 mm;调控后烟丝长丝率降低了14.39 %、中丝、短丝率增加了26.01 %和20.09 %,碎丝率变化较小。卷制后细支烟物理指标无显著变化,但单支质量、吸阻、总通风率等标准差均下降30 %以上,端部落丝量、含末率分别降低了61.79 %和36.42 %,细支烟卷制稳定性明显提高。
