粮油食品科技

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    特约专栏
  • 摘要
    虽然二硫化碳(CS2)是一种古老的熏蒸剂,但澳大利亚新数据以及中国和埃及已发表的研究数据使它可被人们重新关注。这些数据包括谷物质量、自然释放和加工食品中的残留,但目前并不广为人知。埃及研究数据显示,即使在400 mg/m3高剂量下,二硫化碳对水稻的发芽率和幼芽长度都没有影响。中国研究数据显示,200 mg/m3高剂量对大麦、小麦、玉米、高粱、棉花、胡萝卜等大多数种子发芽率没有影响。本研究中150 mg/L剂量对澳大利亚小麦、大麦以及鹰嘴豆发芽率和幼芽长度的影响数据也证明了这一点。澳大利亚储藏谷物研究实验室(SGRL)的商业规模实验数据表明,二硫化碳在1 000~1 500 mg·h·L–1的CT值(浓度×时间)范围内可杀死所有受试昆虫,并且对小麦最终产品质量没有影响。二硫化碳在谷物上的吸附力低于甲基溴,且主要是物理吸附。它会在谷物上有残留物,但这些残留物在储存和加工的过程中会被大量降解,而剩余的二硫化二苯醚残留物会在小麦制粉前的清理和润麦过程中减少。在制粉和烘烤的过程中,二硫化碳的残留量会逐渐减少。例如,将含有27 g/m3二硫化碳的小麦在仓内密封放置6 d,然后通风24 h,清理会使制粉前的残留量从6.7 mg/kg降至4.6 mg/kg,润麦会使残留量从4.6 mg/kg降至2.2 mg/kg。在制粉的过程中,残留量会进一步减少,而在面条(甚至在烹饪前)、意大利面以及面包的制作过程中,残留量还会进一步减少。当前检测分析方法无法检测加工产品中的残留量(定量限值<0.005 mg/kg),且其残留水平与同一来源未经二硫化碳熏蒸的小麦制品相同。
  • 摘要
    甲酸乙酯和硫化羰是潜在的储藏物熏蒸剂,广泛存在于大气、植物和土壤中。它们在新收获的谷物和储存的小麦、大麦、燕麦和油菜籽中的本底含量因商品、温度、含水量和储存期而异,其中甲酸乙酯含量为0.5~2.0 mg/kg,硫化羰含量为0.02~1.0 mg/kg。两种成分含量在储存后的前4~5个月呈上升趋势,然后下降,在温度高于20 ℃,谷物和油菜籽含水量分别大于9.5%和5%时变化最明显。这些本底含量研究对开发甲酸乙酯和硫化羰作为储藏物熏蒸剂时制定最大残留限量(MRL)和市场接受度值有重要参考价值。
  • 摘要
    西花蓟马(缨翅目)是蓟马类中一种具有代表性的植物害虫,是一种能够对作物生产造成不利影响的多食性物种。因此,在欧盟,这些蓟马物种被作为检疫生物进行管理。西花蓟马以易感植物为食,并会传播几种导致严重植物疾病的病毒,从而对这些植物造成非常大的损害。以色列的供应占欧洲新鲜草本市场的50%,被认为是可食用鲜切花的主要供应市场。然而,在过去的十年中,由于没有可选的处理方法来控制检疫害虫而导致植物检疫失败,大大减少了出口量。目前尚无有效的采后杀虫处理方法。众所周知,熏蒸剂甲基溴(MB)具有植物毒性,尤其是对叶类产品和叶片,且与臭氧层的损耗有关。目前甲基溴仅能用作检疫和装运前熏蒸。甲酸乙酯(EF)被建议作为甲基溴的替代品,药效快、价格低廉、哺乳动物无毒性、环境无害、分解迅速,残留量极少或无残留。在以色列进行的30 g/m3甲酸乙酯与二氧化碳(1∶1.6)混合处理不同花种的实验中,在10和15 ℃条件下分别处理1和1.5 h,对西花蓟马各虫态均有较好的防治效果。在15 ℃暴露2 h,可杀死全部害虫,对花或其保质期没有不良影响。因此甲酸乙酯熏蒸可作为一种检疫处理方法,也是甲基溴(MB)的可行替代方法。
  • 富氮低氧+磷化氢防治储粮害虫技术的实仓应用研究(中英文)(网络首发、推荐阅读)

    Manjree AGARWAL,James NEWMAN,Yan-yu LI,Li GU,Bei-bei LI,Sucharita BASAVARAJAPPA,Yong-lin REN*

    2024,32(3):39-54, DOI:

    摘要
    为防治澳大利亚主要仓储害虫,开发富氮气调技术作为熏蒸剂的辅助手段。然而,由于成本问题,一直影响其在行业推广应用。本研究利用中国长顺安达公司的先进膜分离技术,与传统的制氮技术(变压吸附/PSA)进行性能比较,在西澳Kwinana的CBH粮食港,开展实仓应用实验,以解决阻碍其推广的运营和成本问题。为满足澳大利亚严格的标准操作条件,长顺安达专业团队对港口设备进行了升级改造,目标消杀成本设定为0.50澳元/吨粮(磷化氢的高端熏蒸成本)。研究表明,旧的PSA技术的运营成本为2.43澳元/吨粮,该技术在产生和维持控制害虫所需的99%氮气浓度水平方面也显示出操作局限性。相比之下,使用膜技术制氮的成本为0.99澳元/吨粮,其他性能增益还包括运行4.5天内即可产生所需的氮气浓度,且可维持14天以完全控制害虫。
  • 富氮气调——磷化氢的可供替换技术(中英文)(网络首发、推荐阅读)

    Manjree AGARWAL,James NEWMAN,Yan-yu LI,Li GU,Bei-bei LI,Yong-lin REN*

    2024,32(3):55-68, DOI:

    摘要
    在粮食储藏上利用氮气的方法已经有30 多年的历史,但直到最近经济有效的变压吸附(PSA)和膜分离(MS)制氮设备的出现,才使得该技术在储粮上使用成为可能。本研究首先在25、30和35 ℃、99%、98%和97%氮气的环境下,对小麦、大麦、燕麦、羽扇豆和油菜籽中的花斑皮蠹、赤拟谷盗、谷蠹和米象成虫和非成虫虫态进行了为期4、3和2周的实验室生物测定。然后在终端用户Lake Grace和CBH(Cooperative BulkHandling)谷物进出口公司Albany 出口港码头开展实仓验证,测定小麦、大麦和油菜籽中不同储粮害虫虫种和油菜籽瓢虫和肖叶甲类两种田间害虫的防治效果。同时对处理后的粮食品质进行了测定。实验结果表明,害虫死亡率随着氧气浓度降低、暴露时间和温度的增加而增加,富氮低氧在低温条件下不能100%致死花斑皮蠹幼虫。氮气处理对磷化氢抗性和敏感品系储粮害虫防治效果没有差异。与其他粮种相比,在油菜籽中的防治效果更好。各种粮种的水分含量、蛋白质、含油量、淀粉和籽粒颜色品质指标均未受到影响。成功开发了富氮低氧商业规模应用模式,为磷化氢高抗性害虫治理提供了解决方案,满足市场日益增长对无害虫和无化学残留粮食的需求。
  • 摘要
    磷化氢已成为控制储藏物害虫的主要熏蒸剂。然而,现行以磷化铝实仓吸湿自然反应产生磷化氢的熏蒸方式存在工人作业强度高、熏蒸自动化程度低、药剂残渣须处理等一些因素限制了磷化氢的使用。为了改进磷化氢的使用,利用钢瓶装纯磷化氢结合膜分离制氮机设备,将磷化氢和氮气按预定比例混合,以控制释放装置直接将混合气体通过管道送入密闭高大粮仓内,通过环流方式使该熏蒸剂在高大粮堆内分布均匀,并保持磷化氢气体在仓内有效浓度。暴露时间为13 d,对磷化氢浓度进行监测,并记录粮堆内受测昆虫成虫总死亡率。处理开始9 h后,气体浓度达到736 mL/m3,最高为1 160 mL/m3,并且能维持200 mL/m3以上的有效平均浓度10 d。气体通过循环并在处理过的空间内均匀分布,从而在较短的暴露时间内控制主要的储藏物昆虫。
  • 粮食加工
  • 重庆地产高粱理化性质分析及抗消化品种筛选 (网络首发、推荐阅读)

    刘纯汐,何 锐,刘 伟,刘 丽,周 斌,钟 耕*

    2024,32(3):75-83, DOI:

    摘要
    为了解重庆地产高粱品质并对当地高粱产业发展提供理论和应用指导,实验收集了12个重庆主栽高粱品种,以市购我国东北、西北两个地区的主产高粱各两个品种作对比,对其理化成分进行了测定和主成分分析。同时,测定高粱淀粉消化性,筛选出抗消化高粱品种。结果表明,16种高粱理化性质差异显著(P<0.05),千粒重在9.86~30.14 g之间,淀粉、蛋白质和脂肪含量范围分别为39.41%~84.86%、7.21%~12.44%、1.80%~4.92%,单宁和植酸含量范围是0.19%~2.12%和8.42%~15.61%,含有丰富的氨基酸和矿物质。通过对高粱进行体外消化研究,表明云阳茅台红2号、市购东北高粱2号、垫江红缨子等品种淀粉消化率(C∞)较低,抗性淀粉(RS)含量较高,可用以制作低GI食品、低热值食品,满足特殊消费人群的食谱需求。本研究可为重庆高粱品质评价和应用提供一定参考。
  • 摘要
    为明确青稞面粉营养品质、加工品质与面条食用品质之间的关系,以青海省21种青稞面粉为原料,通过相关性分析和聚类分析,筛选出评价青稞面条加工适宜性的关键指标,构建青稞面条加工适宜性评价体系。结果表明,参试青稞面粉的淀粉含量变幅为69.95%~83.36%,脂肪含量变幅为0.87%~2.38%,纤维含量变幅为1.13%~3.69%,蛋白质含量变幅为6.88%~11.64%。北青8号(门源)峰值粘度(2 378.50 mPa·s)最高,昆仑15号(都兰)回生值(756.00 mPa·s)最高。昆仑16号(贵南)的持水性最好(4.32 g/g),柴青1号(都兰)的持油性最高(0.94 g/g)。昆仑18号(门源)的透明度最大(28.40%),冻融稳定性最大(77.16%)。青稞面粉的营养品质和加工特性与面条的蒸煮品质和质构特性部分指标存在显著或极显著相关,面粉含水量,总淀粉含量,抗性淀粉含量,面粉L*值和峰值粘度是评价青稞面条加工适宜性的关键指标,通过构建加工适宜性评价体系,确定了青稞面条加工适宜性评价等级,筛选出北青9号(西宁),昆仑14号(西宁),昆仑17号(门源),柴青1号(贵南),昆仑14号(贵南),昆仑15号(贵南)等6个青稞面粉,适宜加工成青稞面条。本研究结果可为青稞面条加工原料的选择提供参考。
  • 摘要
    为了解释小麦面粉经过冷等离子体处理后面团吸水率增加的成因,采用120 W低压强射频氦冷等离子体处理面粉0~180 s,随着等离子体处理时间增加,小麦面粉吸水率、电导率、水和蔗糖溶剂保持力(SRC)值及糊化衰减值显著增加,深入探究这些指标变化原因,我们提出一个七参数多项式 (M是平衡水分%,ERH是小数表示的平衡相对湿度,t是温度℃,A~G是参数),能够拟合氦冷等离子体处理面粉的水分吸着等温线,拟合度指标优于修正Chung-Pfost(常用)和四参数多项式(不含温度项)方程。七参数多项式方程能够清晰显示面粉样品水分吸附与解吸等温线之间的滞后环,随着温度增加,滞后环下移,且滞后度随ERH增加呈现抛物线形状,抛物线顶点在ERH 40%~50%。冷等离子体处理将单分子层吸附位点转变为多分子吸附位点的区域提前了,由ERH 50%转变为40%。用Dent模型分析显示,氦冷等离子体处理能够降低面粉单分子层含水量和扩展压强,增加毛细管壁弹性,水分子与化学成分形成氢键的能力加大,促进水分子向面粉颗粒均匀分布和渗透。红外光谱扫描显示面粉中淀粉粒表面短程有序化程度及淀粉与蛋白的作用程度增大。氦冷等离子体技术在改善面粉加工品质具有应用潜力。
  • 油脂加工
  • γ-亚麻酸的富集及其生理功效研究进展(网络首发、推荐阅读)

    尤 悦,张文静,许 睿,周义方,吕彦锟,张 晖,吴港城*,王兴国

    2024,32(3):101-108, DOI:

    摘要
    γ-亚麻酸(GLA)是含有三个双键的多不饱和脂肪酸,因其具有多种生物学活性而备受关注。GLA目前主要的植物来源为琉璃苣、月见草和黑加仑等,微生物来源大多为藻类和真菌。现有的GLA分离纯化技术各有优缺点,单一的富集方法无法满足高纯度GLA的要求,采用不同方法综合使用、结合现代化分离提取技术是未来制备GLA的方法。同时,多项研究表明,GLA在机体的物质代谢和生理调控上发挥着十分重要的作用,对血脂、抗血栓性心血管疾病、癌症和糖尿病等慢性疾病具有很好的预防效果,但具体的作用机理仍需进一步研究。综上所述,GLA是一种对人体有益的脂肪酸,但其人体内的代谢途径和生理功效仍然需要进一步挖掘,从而为GLA作为功能性保健食品的开发提供理论支撑。
  • 食用植物油抗氧化的研究进展 (网络首发、推荐阅读)

    李 欣,郭咪咪,范文广,薛雅琳,段章群*

    2024,32(3):109-116, DOI:

    摘要
    食用植物油能够为机体生长和代谢提供能量,补充人体必需脂肪酸和多种微量营养素。植物油中丰富的不饱和脂肪酸在加工和贮藏过程中易受环境因素影响而发生氧化酸败,产生一系列有害氧化产物,食用后对机体生理健康造成一定威胁。因此,本文简述了食用植物油氧化诱因、主要氧化途径-自动氧化机制及油脂氧化的危害,具体从低温储藏、气调储藏和添加单一或复配抗氧化剂方面综述了食用植物油抗氧化研究进展,并对目前食用植物油氧化和抗氧化措施等研究领域存在的问题进行了深入探讨,以期为食用植物油氧化稳定性相关研究提供一定参考。
  • 食品加工
  • 大豆酱油渣及低温豆粕中可溶性膳食纤维对油脂体稳定性及消化特性的影响

    宋军成,张莉莉,刘 琪,邹彩凤,冯 时,刘 峰,宋立里,李向阳*

    2024,32(3):117-124, DOI:

    摘要
    从大豆酱油渣及低温豆粕中提取了可溶性膳食纤维(Soybean soluble dietary fiber,SSDF),并以Zeta电位绝对值、平均粒径、过氧化值(POV值)、硫代巴比妥酸值(TBARS值)以及游离脂肪酸(FFA)释放率等为特征参数探究了SSDF对大豆油脂体(soybean oil body,SOB)乳液的理化稳定性和消化特性的影响规律。结果表明:一定浓度的SSDF可有效降低SOB乳液体系的Zeta电位、平均粒径、POV值、TBARS值,显著改善SOB乳液的理化稳定性;此外体外模拟消化试验表明,SSDF可显著降降低SOB乳液的FFA释放率,有效延缓SOB中的脂质在胃肠道内的消化进程。本研究可为酱油渣、豆粕等加工副产物的高值化利用,为提高SOB的加工适性以及开发新型含SOB及SSDF的低脂保健食品提供理论依据及参考。
  • 品质营养
  • 摘要
    鲜湿面由于含水量较高,极易滋生微生物而腐败变质,迅速失去食用价值。以常见生物保鲜剂壳聚糖、乳酸链球菌素(Nisin)和茶多酚为材料,通过正交实验进行优化组合,研究复合生物保鲜剂对鲜湿面货架期及贮藏品质中品质变化的影响。结果表明:添加0.25%壳聚糖、0.025% Nisin和0.012%茶多酚的组方可以延长鲜湿面的货架期达到48 h,在室温和相对湿度60%环境中产品符合国家标准,菌落总数小于5.0 lg(CFU/g),风味良好。对照组样品在相同条件下,12 h菌落总数超标,吸水率下降26.07%,失去食用价值。
  • 摘要
    青稞是我国青藏高原地区特有的粮食作物,具有良好的改善血糖代谢功效,但其具体降糖活性成分以及它们之间的配伍关系尚未明确。以青稞全粉为研究对象,提取青稞全粉中的多酚、多糖、多肽三种关键活性成分,探究青稞全粉提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制能力及其相互作用。通过单因素实验以及Box-Benhnken响应面优化实验,确定了利用微孔板法测定α-葡萄糖苷酶抑制活性的最佳反应体系,即酶浓度0.5 U/mL、缓冲液浓度80 mmol/L、底物浓度5 mmol/L。三种青稞全粉提取物均具有一定的α-葡萄糖苷酶抑制活性,其中青稞多酚的抑制活性最强,α-葡萄糖苷酶活性抑制率达到83.63%±2.92%,对应的IC50值为0.18 mg/mL。三种青稞全粉提取物两两复配均具有一定的协同增效作用。结果可为血糖控制人群的膳食选择和功能性食品的复配开发提供理论指导。
  • 以Hailwood-Horrobin平衡水分模型分析聚葡萄糖吸潮机理(网络首发、推荐阅读)

    刘 畅,王梦雅,宋洪东,曹子怡,颉 宇,李兴军*,宁国庆

    2024,32(3):140-147, DOI:

    摘要
    为解释聚葡萄糖的吸潮性能,改进包装材料,在20~35 ℃和平衡相对湿度(ERH)10%~90%范围内,测定了初始含水率(IMC)1.01%~4.89%的5个国产样品(a1~a5)的水分吸附与解吸等温线。吸附和解吸等温线均是S型曲线,在ERH小于80%时,解吸等温线与吸附等温线之间存在滞后现象,样品初始含水率越低,滞后现象越显著。由于聚葡萄糖是无定形相态的粉末,我们假定聚葡萄糖水分吸附过程是蒸汽相态、液体相态(多分子层吸附)及固体溶液(单分子层吸附)之间存在的平衡,按照Hailwood-Horrobin(HH)模型把S型吸附等温线去卷积为单分子层(Mh)和多分子层成分(Md),吸附和解吸多分子层水含量随ERH增加呈现S型曲线增加,解吸单分子层含水率随ERH增加保持不变,而吸附单分子层含水率随ERH增加对a1~a4样品(IMC 4.87%~2.35%)缓慢增加,对a5样品(IMC 1.01%)几乎线性减少。随着样品初始含水率降低,吸附位点聚合物分子量对a1样品最大,对a5样品最小。尽管红外光谱扫描显示a5样品羟基(3 416 cm–1)和无定形结构官能团(1 027 cm–1)的强度最小,但是a5样品的吸潮率最大。说明不同工艺加工的聚葡萄糖样品含水率越低,吸附单分子层水含量随ERH增加几乎线性减少,但是吸附多分子层含水量随ERH增加是S型增加,吸潮率和吸湿量增大。
  • 北京地区外卖快餐中12种矿质元素含量分析及初步膳食营养评估(网络首发、推荐阅读)

    刘 婷,林 立*,周瑞泽,孙海波,赵茜茜,肖 辉,柳钧蓬,杨雨菲

    2024,32(3):148-154, DOI:

    摘要
    采用电感耦合等离子体质谱法,对北京地区畅销的粥食面点、特色小吃、中式快餐、西式快餐4类外卖快餐100份样品中12种矿质元素的含量进行分析,并以该元素的日推荐摄入量和可耐受摄入量作为评估标准,对不同年龄人群进行初步膳食营养评估。结果表明:样品中矿质元素含量范围较宽,离散程度较大。全人群在各类外卖样品中,Na、I和Cr的摄入量能够满足日常膳食需要,而Ca、Mg和Fe的摄入量不足,K、Zn、Cu、Mn、Mo和Se的摄入不足表现在部分人群部分样品中。12种元素的摄入量在4类外卖之间存在不同程度的差异性,粥食面点中各元素摄入量均较低,K、Ca、Mg、Zn、Fe、Se和Cr的摄入量与其他3类表现出显著性差异。另外,外卖快餐中还存在摄入超标情况,不同年龄段Zn和I超标率分别为1.1%~5.3%和3.6%~14.3%。结果表明:长期外卖就餐人群应注意调整膳食结构,均衡摄入含肉类、蔬菜类、豆类和蛋奶类的外卖食物,适当补充各类摄入量不足的矿质元素,同时要关注外卖快餐带来“过度营养”的健康隐患,低龄未成年为重点关注人群。
  • 质量安全
  • 摘要
    利用抗原抗体高特异性,建立一种自动化的化学发光磁酶免疫方法,快速定量检测粮食中铅元素的含量。通过优化前处理条件和化学发光磁酶免疫分析方法的反应条件,实现了大米、小麦、玉米等粮食样品中铅的自动测定。该方法的检测范围为0.05~0.71 mg/kg,大米和玉米中检出限为0.02 mg/kg,小麦中检出限为0.01 mg/kg,回收率范围89.2%~113.6%,相对标准偏差均小于10%。基于化学发光免疫平台,本方法可在30分钟内完成8个样品的同时自动化检测,有效减少人为误差,提高检测准确性和检测效率,在粮食中铅的快速定量检测方面具有良好的应用前景。
  • 摘要
    采用传统的热裂解法合成了光催化材料——石墨相氮化碳(g-C3N4),研究了其对玉米赤霉烯酮(ZEN)的降解效率。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电镜(TEM)对g-C3N4结构进行了解析。光催化降解实验表明,在紫外光(254 nm,包括 185 nm)下,g-C3N4可诱导光催化效应,释放活性氧自由基,降解ZEN。对ZEN光催化降解的实验条件进行了探索。结果表明,当光催化材料的质量为20 mg,紫外灯的波长为254 nm(功率为50 W),初始浓度为0.5 μg/mL,照射时间为60 min时,ZEN 的降解率为96.0%。同时,对ZEN粉末样品的光催化降解实验条件进行了优化。结果表明,当光催化材料的质量为800 mg、紫外灯的波长为254 nm(功率为50 W)、照射时间为50 min时,ZEN的降解率为80.0%。该结果为光催化降解ZEN提供了理论参考和实践依据。
  • 摘要
    采用三重四级杆气质联用仪(GC/MS/MS)多反应监测模式(multiple reaction monitoring,MRM)建立莜面中脂肪酸含量的分析方法。莜面样品和脂肪酸标准品经过氢氧化钾-甲醇和三氟化硼-甲醇溶液甲酯化15 min生成对应的脂肪酸甲酯。经DB-FastFAME (90 m×0.25 mm×0.25 μm)色谱柱在电子轰击电离(EI)源下采用多反应监测模式进行扫描,外标法定量分析。40种脂肪酸甲酯在38 min内达到完全分离,脂肪酸甲酯化标准品在0.4~40 μg/mL浓度范围内有良好的线性关系,相关系数R均达到0.999 7。C20:2等6种脂肪酸定量限为0.003 g/100 g,其余34种脂肪酸定量限为0.000 6 g/100 g。脂肪酸在3个浓度添加水平下的加标回收率为86.8%~107.3%,精密度在0.9%~5.2%之间。此法操作简便,选择性高,准确度、精密度、灵敏度好,适用于莜面中脂肪酸含量的快速、准确测定。
  • 仓储物流
  • SPME-GC-MS/MS结合多元统计分析研究不同储藏年份玉米风味物质差异

    郭 瑞,李盼盼,张晓莉,范维燕,李晓东,杨晓春,张 炜,杨永坛*

    2024,32(3):179-186, DOI:

    摘要
    风味物质是玉米食用品质和营养价值的重要衡量指标,玉米储藏过程中的品质劣变与其风味物质含量密切相关。采用固相微萃取-气相色谱-三重四极杆质谱联用技术对2019—2022年共4个年份收获的玉米样品进行检测,并采用主成分分析和偏最小二乘法判别分析法对风味物质相对含量进行多元统计分析。结果表明,玉米中共检出挥发性风味物质129种,包括醇类、醛类、酮类、酯类、苯系物、杂环化合物、酸类、醚类、烃类和酚类物质。固相微萃取的最优条件为样品用量6 g、萃取温度70 ℃、萃取时间60 min。多元统计分析结果显示,玉米挥发性风味物质与储藏年限存在一定的相关性。根据变量投影重要性,有47种化合物在不同年份玉米间具有显著性差异。其中1-辛烯-3-醇、丁酸橙花酯和2-正戊基呋喃相对含量随玉米储藏年份延长而增加,DL-泛酰内酯、辛酸甲酯和2-乙酰基呋喃相对含量随玉米储藏年份延长而减少,这6种化合物被鉴定为特征差异化合物。由此构建偏最小二乘判别分析分类模型,该模型对玉米储藏年份具有良好的区分性(R2=0.99,Q2=0.97,预测精确度为1),可为玉米储藏品质的动态监测提供技术手段,对保障国家粮食安全和节粮减损具有重要意义。
  • 温湿度条件对六堡茶安全贮藏的影响及孢子计数法的应用(网络首发、推荐阅读)

    晏玲玲,王乐涯,欧行畅,李 勤,刘仲华,黄建安*

    2024,32(3):187-194, DOI:

    摘要
    研究了温度35、30、25 ℃,湿度90%、80%、70%条件下六堡茶含水量变化及霉变情况,分析了温湿度对六堡茶含水量及霉变情况的影响,确定了六堡茶易霉变的温湿度条件;优化了孢子计数法应用于六堡茶的方法参数并评估了其在预测六堡茶霉变程度的可行性。结果表明,温度低于25 ℃,湿度低于70%是六堡茶防止霉变的最优贮藏条件;孢子数量增长水平与霉变程度具有同步性,此方法应用于快速评估六堡茶霉变情况是可行的,且初步确定发生霉变的孢子数临界值为30.00×107个/g。结果为确定六堡茶的安全贮藏条件提供了依据,为其霉变程度的快速评估提供了可供参考的新方法。
  • 新型包装材料对3种储粮害虫幼虫防治效果研究(网络首发、推荐阅读)

    张袁泉,吕建华*,白春启,韩志强,张 峰,陈金身

    2024,32(3):195-200, DOI:

    摘要
    为明确不同包装材料对常见储粮害虫的防虫效果,在27~29 ℃、70%~80% RH条件下,研究了经平行和垂直两种穿透方式处理不同时间后,3种储粮幼害虫(赤拟谷盗、杂拟谷盗、烟草甲)对7种有不同浓度溴氰菊酯的高密度聚乙烯薄膜的钻蛀情况和试虫存活情况。研究结果表明,参试薄膜都有一定的防虫能力,但对不同种类害虫的防虫能力不同。处理9 d后,6种含有药剂的新型薄膜的防虫能力均高于空白对照薄膜,其中1% A(含质量分数5%溴氰菊酯的高密度聚乙烯颗粒)薄膜、3% A薄膜、1% B(含质量分数5%溴氰菊酯和质量分数2%的增效醚的高密度聚乙烯颗粒)薄膜和3% B薄膜在两种穿透方式下对3种试虫的抗穿透率均为100%。3种幼虫的存活率均随处理时间延长而降低。平行穿透处理9 d后,3% B薄膜上3种试虫的存活率显著低于其他薄膜,其中烟草甲幼虫存活率最低可降至10%。从总体来看,3% B薄膜的防虫效果最佳。
  • 摘要
    粮仓是保障粮食储藏安全的重要设施。粮仓为封闭大空间,仓内光照昏暗、空气流通差,熏蒸、气调等作业增加了人员安全隐患,通过仓内安防视频对作业人员的异常行为进行识别与分析,是作业人员安全操作的一项重要技术保障。提出了一种基于骨架序列多算法的粮仓内作业人员异常行为的视频识别算法。首先,利用YOLOv3tiny模型对人体进行快速检测,结合Sort对多目标进行运动轨迹跟踪,通过AlphaPose模型提取人体骨架坐标序列及权重信息;进而,根据人体骨架自然连接节点构成的实际空间图(RSG)和虚拟人体的重心与头、手、脚互连构建的虚拟空间图(VSG),基于人体动力学重心与手脚互动的平衡性,提取仓内作业人员异常行为的空间特征和串联时间卷积(TC)的时空特征;最后,提出了虚实结合的时空图卷积网络(VR-STGCN)仓内作业人员的异常行为视频识别算法。同时自建了混合数据集,并将VR-STGCN与SSD、PCANet、Two-StreamCNN、STGCN等四种算法进行了对比实验与分析。结果表明:VR-STGCN各项指标均优于其他四种算法;VR-STGCN能够在光线不足、多目标、远距离等复杂环境下准确地识别出仓内人员的跌倒、爬行、躺平等异常行为,识别准确率达到97.7%,处理速度为18.67 fps,能够实时分析作业人员异常行为。研究成果为复杂环境下粮仓作业人员的安全保障提供了一种全新高效的技术。
  • 摘要
    为降低粮食运输的碳排放量,提高粮食运输效率,保障粮食运输安全,从定量分析的角度,构建低碳驱动下粮食转运枢纽选址-路径优化模型,并设计改进遗传算法对该模型求解,对中国现有粮食运输网络布局进行改进和优化,并选取粮食物流重点线路上的部分省会城市进行分析验证。结果表明:研究构建的轴辐式多式联运网络枢纽节点选址-路径优化模型及算法,可使粮食运输总成本降低13.87%,碳排放量降低11.70%,枢纽的平均转运饱和度提升9.66%。该方法适用于实际粮食运输过程,可实现粮食低碳高效运输,为低碳驱动下中国粮食转运枢纽选址及路径规划提供参考。
  • 产业经济
  • 摘要
    粮食扦样检验是保障粮食安全的关键环节,也是库存粮食质量监管的重要技术支撑。当前粮食扦样检验质量较企业期待仍存在不少差距,对北京、河北、内蒙古、上海、江苏、宁夏等粮食储存企业开展了实地调查,并对相关数据进行了基本态度分析,多角度挖掘了当前粮食扦样检验面临的现实困境,体现在法律、标准、监管、技术和行业水平上面的欠缺。建议有关部门进一步健全法律法规、完善标准化体系、创新监管模式、强化技术供应和推动行业建设,有序提升粮食扦样检验质量水平,确保国家粮食供应稳定和质量安全。
  • 摘要
    提高现代粮食全产业链韧性的核心之一是龙头企业制定标准综合体,那么,需要解决关键共性技术识别难、产业链中各环节利益主体所用标准衔接难的问题。首先,基于LDA主题聚类模型,构建HMM-HITS主题关键性识别模型,其特点是识别的关键技术不仅具有竞争力还具有强传播力;再结合基于共类偏度的主题共性识别模型,构建了关键共性技术识别模型;依据价值性、稀有性、难以模仿性、不可替代性和必然实施性的原则,判别该模型识别出的关键共性技术是否进入龙头企业标准体系表。其次,基于农产品供应链机制,构建以提升韧性为目标的标准衔接协商机制。最后,得出现代粮食全产业链的标准综合体制定优化流程,该流程在粳稻标准综合体制定中得到验证。
  • 摘要
    为提高食品相关产品质量安全水平,为政府科学、快速评估食品相关产品质量安全状况提供依据,基于层次分析法(AHP),从规范监管、质量安全、行业健康、热点关注四个维度构建了一套食品相关产品质量安全形势评估指标体系,下设15个二级指标,并基于该体系对某市食品相关产品质量安全状况进行了实证评估。结果表明,该市食品相关产品质量安全形势总得分为87.43分,处于良好水平。