植物油脂的生物合成是一个复杂的多层级调控过程,涉及多种转录因子、信号分子及其相互作用网络。随着基因组学、转录组学及功能基因组学技术的飞速发展,关于植物油脂合成的转录调控机制已取得了显著进展。本文总结了植物油脂生物合成过程中的主要转录因子和其调控网络的最新研究成果,重点分析了WRI1、LAFL调控网络等转录因子在油脂合成中的调控机制及其与其他信号途径的交互作用。此外,本文还综述了基于转录因子代谢工程改造以提升植物油脂产量的最新进展,并进一步讨论转录因子调控网络在分子育种中的应用价值和利用策略,旨在为植物油脂合成的基因工程改良和作物育种提供理论依据和实践指导。
植物甾醇作为植物油中的脂质伴随物,具有降低胆固醇、抗癌、抗氧化等生理活性,它的含量会随油料加工过程的不同而发生变化,进而影响植物油的品质特性和应用价值。因此,研究油料作物加工方式对植物油中植物甾醇含量分布的影响意义重大。本文将对植物甾醇的分析方法、油料作物加工过程对植物油中植物甾醇分布的影响等内容进行系统总结和探讨,旨在为油料作物的高值化加工和植物甾醇的高效分析提供科学依据。
核桃富含油脂、蛋白及多种微量营养活性组分,其加工后的产品广泛应用于食品、饲料等领域。研发核桃加工技术对推动核桃产业进步、提升产品质量及降低核桃生产成本具有重要意义。本文主要对核桃营养成分、核桃预处理技术(烘烤、炒制、微波)、提油技术(低温压榨法、水代法、有机溶剂萃取法、超临界CO2流体萃取法、亚临界提取法、超声波辅助法、酶辅助提取法)、核桃蛋白(碱溶酸沉法、超声辅助法、反胶束法)及核桃多肽的制备技术(酶法制备、发酵法制备)进行了概述,并对这些技术特点进行分析探讨,旨在为开发绿色、高效的核桃加工技术提供参考。
紫苏籽是我国特色油料作物,制油后的饼粕中蛋白含量可达45%。紫苏籽蛋白氨基酸组成丰富、比例适合人体吸收,真实消化率达到94.2%,显示出做为优质天然蛋白的巨大潜力。然而紫苏籽蛋白资源往往被忽视,仅用于低价值的动物饲料、肥料或直接被丢弃,未能充分发挥其潜在价值。为提高紫苏籽蛋白的利用效率,本文对紫苏籽蛋白的组成和结构及营养价值进行了概述,系统总结了紫苏籽蛋白的提取方法和功能特性,以及修饰改性对其功能特性的优化。此外,本文还探讨了紫苏籽蛋白在食品中的多种应用,旨在为紫苏籽蛋白的深入开发研究提供参考。
随着农业强国建设和农业农村现代化进程的持续推进,油菜产业正面临从传统生产模式向绿色、高效可持续生产模式转型的挑战。本文基于2004-2023年中国15个省(自治区、直辖市)的投入产出面板数据,采用基于方向距离函数的径向效率模型,分别从全国、区域及省域层面测算了油菜产业的传统产能利用率和可持续产能利用率,深入分析了其演变趋势及区域差异。结果表明,中国油菜的传统产能利用率为75.97%,低于79%;而可持续产能利用率为95.05%,超过90%。因此,在传统生产模式下,油菜产业整体表现出轻微产能利用过剩,而在可持续生产模式下,则面临一定程度的产能利用不足。在区域层面,西南冬油菜产区的传统产能利用率处于合理区间,长江中下游冬油菜产区和北方春油菜产区则处于轻微过剩区间。然而,所有区域均存在可持续产能利用不足的问题,其中北方春油菜产区的不足程度更为突出。省域层面分析结果显示,四川、陕西、甘肃和云南四省的传统产能得到了较为充分的利用,而其它大部分省份则面临传统产能利用过剩与可持续产能利用不足的双重挑战。总体而言,中国油菜的传统产能利用率和可持续产能利用率的总体差异有所缩小,整体呈现出优化和趋向平衡的趋势。
油菜是改良利用盐碱地的优势作物,为挖掘油菜耐盐功能基因和耐盐种质,本研究通过对350份油菜种质资源群体的萌发期进行盐胁迫处理,并统计盐胁迫下油菜的种子萌发势、萌发率、根长比、下胚轴长比和鲜重比。结合资源群体重测序SNP标记,进行全基因组关联分析,共获得了128个显著关联SNP,定位到43个候选区间。其中,有6个候选区间含有5个以上的SNP,分布于A01、A02、A09和C08染色体,作为本研究定位的关键候选区间。进一步结合盐胁迫转录组数据和基因注释,对候选区间内的关键基因进行了初步的分析。综合各项耐盐指标,筛选获得了5个耐盐和5个感盐的种质品系。综上所述,本研究建立了完整的油菜萌发期的耐盐评价体系,通过GWAS分析获得与油菜耐盐性紧密关联候选区域,并筛选获得极端耐盐和感盐的油菜种质资源,为油菜的耐盐功能基因挖掘与种质鉴定提供了参考。
为改良大豆品种的裂荚表型,创制抗裂荚种质资源,本研究以生产上应用广泛但裂荚严重的夏大豆品种皖豆15为材料,采用60Co-γ射线辐射和EMS诱变剂浸泡处理,单籽传法加代,抗裂荚性筛选等方法创制出抗性资源品系。进一步使用以下方法探索抗裂荚材料:豆荚腹缝线切片观察,突变体农艺性状调查,突变体指纹图谱分析,鉴定抗裂荚基因型。研究发现:突变体MT23045具有良好的抗裂荚表型,同时除株高和节数有少量增加外,其它农艺性状差异不大,且产量较对照有少量提升;花后27 d的豆荚腹缝线厚度较野生型材料增加143%;与野生型材料相比有5个标记差异,3个标记落在大豆裂荚连锁群;抗性资源在已报道的两个裂荚基因区域没有发生变异。研究结果为大豆抗裂荚育种提供可利用的种质资源,同时,MT23045也是发掘大豆新的抗裂荚基因的理想研究材料。
为高效利用芝麻种质资源选育品种,分析江西芝麻核心种质间的遗传多样性,进而探究种质间的亲缘关系。本研究以110份芝麻核心种质(江西省78个县的736份芝麻种质资源所构建)为材料,利用遗传多样性指数、变异系数、相关性、主成分和聚类分析等方法,对其25个表型性状进行多样性分析和评价,并且通过分子标记的方法,结合25对多态性SSR引物进行分子检测。结果显示:核心种质25个表型性状的遗传多样性指数范围为0.5573~-2.0687,变异范围为4.83%~48.16%,12个数量性状有7个性状的变异系数均在20%以上。聚类分析将供试种质分为4类,类群Ⅰ可作为潜在选育芝麻矮秆高产型新品种的亲本材料;类群Ⅱ整体属于潜在的低产型种质,在育种过程中应避免此类种质;类群Ⅲ可作为潜在选育芝麻密蒴高产型新品种的亲本材料;类群Ⅳ可作为潜在选育芝麻每蒴多粒的亲本材料。25对多态性SSR引物扩增结果显示:共获得106个DNA条带,多态性比率100%,平均每对引物扩增出4.36个DNA条带。引物多态信息含量(PIC)变化范围0.0476~0.3606,平均为0.2609。Nei’s遗传距离计算的聚类分析结果显示:110份核心种质间的相似系数变化范围为0.4528~0.9717,平均为0.6900,遗传距离为0.0283~0.5472,平均0.3100。不同地理方位划分的3个区域,整体遗传相似性表现为赣北>赣南>赣中,江西中部的芝麻种质间遗传多样性高于北部和南部的种质,可能与中部地区同时与北部和南部存在种质的频繁流通有关。根据粒色划分为白芝麻、黑芝麻和其它粒色芝麻3个类型,从遗传相似系数和遗传距离比较得出,其它粒色类型芝麻种质的遗传多样性较丰富,白色芝麻种质次之,黑色芝麻种质遗传多样性相对较差。
为了明晰油莎豆茎豆中油脂积累规律,挖掘油脂积累关键基因,以高油型豫油莎2号为材料,利用双层(内层透明)沙培装置标记茎豆,分析不同发育时期茎豆的油脂含量变化,并通过多个发育时期茎豆的转录组测序探索核心油脂合成代谢途径相关基因以及所有转录因子基因的表达变化。结果发现,油莎豆茎豆中油脂积累主要从茎豆发育10 d持续至发育50 d左右,呈现“S”型积累模式,并且油脂积累速率在茎豆发育30 d之前逐渐升高而后又逐渐降低。通过茎豆发育10、20、30、40、50 d的转录组测序,发现植物核心油脂合成代谢途径的主要相关基因均在油莎豆中呈现不同程度的表达。基于多个发育时期茎豆的基因表达变化分析,筛选出与油脂积累速率变化趋势一致的30个核心油脂合成代谢途径相关基因以及23个转录因子基因。这些基因包含了表达量极高的Oleosin、Caleosin、FAD、ACP、PDHC、ACCase和SAD关键功能基因,以及已被证实参与油脂积累的AP2家族转录因子基因WRI1,表明这些基因极大可能参与调控油莎豆茎豆的油脂积累。
为挖掘优异紫苏品种资源,以40份紫苏品种资源为材料,2021-2022年分别在湖北武汉、湖南常德2个地区进行农艺、品质性状的遗传变异分析,包括株高、生育期、叶片大小、生物产量和总穗数等籽粒产量相关指标在内的10个农艺性状,以及含油率、α-亚麻酸、迷迭香酸等在内的7个品质特征;以主要农艺性状结合加权隶属函数值(D值)构建GGE双标图,分析品种资源的适应性和稳定性。结果表明:供试材料的产量性状(单位面积籽粒产量,kg/hm2)变异程度最大,其次是单株粒重、总穗数;筛选出较高含油量和亚麻酸材料6份(S13、S15、S30、S25、S31和S37)、高迷迭香酸含量材料3份(S4、S15、S29)、综合性状表现优良且适应性稳定性好的材料2份(S25、S22)、大叶型材料3份(S25、S29、S34),为紫苏新品种选育和多功能开发利用提供材料基础和参考依据。
向日葵茎溃疡病菌(Diaporthe helianthi Muntanola-Cvetkovic Mihaljcevic et Petrov)是向日葵上极具破坏性的一种真菌病原,被列入我国进境植物检疫性有害生物名录。该病菌可侵染向日葵植株所有地上器官,导致茎秆干枯易折断,花盘发育不良,不能形成成熟的种子,严重时可导致整个植株死亡,造成无法挽回的经济损失。目前该病尚未在我国发生。我国每年从国外进口大量向日葵,该病害传入的风险激增,随着口岸快速通关的要求,原有检测方法无法满足口岸快速通关需求。本研究针对D. helianthi的EF-1α基因保守序列设计特异性引物,采用RPA/CRISPR-Cas12a系统建立针对D. helianthi的精准、快速检测方法。通过优化检测方法结果表明,当荧光法中报告分子终浓度为500 nmol/L 时,阳性样品荧光强度远高于空白对照,在蓝光照射下可观察到明显绿色荧光;当试纸条法中报告分子浓度为50 nmol/L时,试纸条检测线(T线)条带清晰,便于判断。RPA/CRISPR-Cas12a系统从样品DNA的提取、RPA扩增、CRISPR切割到检测结果可视化整个过程可以在80分钟内完成,灵敏度达37 ag/μL。该方法无需大型专业检测设备,可操作性强,在模拟带菌样品检测中,该方法与实时荧光定量PCR进行对比,检测结果一致。本研究建立的方法为D. helianthi的快速检测提供了技术支持。
二化螟Chilo suppressalis是水稻重大农业害虫之一,其寄主种类多,分布广泛且危害严重,防治难度逐年增加。植物介导的RNA干扰技术(Plant-mediated RNA interference,RNAi)是一种新兴的作物保护技术,前期研究以二化螟的一个小的热休克蛋白基因(Chloroplast Small Heat Shock Protein,CssHsp)作为水稻RNAi靶点创制抗虫RNAi水稻。本研究以RNAi水稻叶片直接作为模板,开发了一种新型免提取一步式RT-qPCR快速检测植物中dsRNA成分的方法。针对CssHsp靶标序列设计了特异性引物和探针,优化了DNA聚合酶和逆转录酶组合、引物探针浓度、反应程序以及叶片取样直径大小。结果显示,优选扩增组合物中酶的组合为RRM014/200U,优选引物探针浓度为0.6/0.3 µmol/L,优选叶片取样直径大小为1.5 mm。结合便携式荧光扩增仪,优选扩增程序时间为31 min。该方法从制样到结果鉴定全程分析不超过35 min,能够在田间快速准确、操作简单地鉴定RNA成分,为监测和掌握抗虫RNAi作物在不同生长时期表达目标dsRNA的情况以及对于害虫的防治提供精确的动向选择。
油菜免耕飞播模式对挖掘长江流域冬闲田生产潜力并实现轻简化生产具有重要意义,明确适宜稻茬留桩高度是优化该模式核心参数的关键。本研究于湖北省武穴市和黄陂区连续进行两年田间试验,2020-2021年设置0、20、40、60 cm 4个留桩高度处理,2021-2022年根据前一年试验结果设置0、10、20、30、40、50、60 cm 7个留桩高度处理,系统分析留桩高度对油菜关键生育期农艺性状指标、油菜籽产量及其构成因子的影响。结果表明,留桩高度显著调控油菜籽产量,本试验条件下最佳留桩高度为20~40 cm,油菜籽产量较0~10 cm和50~60 cm处理分别平均提高25.5%和26.6%。油菜籽产量差异源于群体密度和单株角果数的协同作用:留桩低于20 cm时,由于出苗数量下降导致成熟期密度降低23.8%,单位面积角果数降低10.4%;留桩高于40 cm时,冬前成苗率和冬后存活率均显著降低,成熟期密度降低17.6%,单株角果数随留桩升高递减,最终单位面积角果数降低28.8%。综上,免耕飞播油菜适宜的稻茬留桩高度控制在40 cm以内,可结合区域水稻生物量动态调整,实现稳产轻简目标。
广东是我国双季稻的重要产区之一,评估“稻稻油”三熟制轮作模式在广东的适宜种植区域,可为粮油轮作生产的科学布局以及提升粮油自给率提供依据。本研究以8个短生育期甘蓝型油菜品种为材料,分析了油菜产量和关键生育期的光温需求、匹配全省双季稻区域气候资源,以期明确“稻稻油”三熟制模式在广东省推广应用的适宜区域。结果表明,在双季稻生长期<210 d的翁源县、浈江区、武江区、曲江区、和平县、连平县、蕉岭县和梅县等8个县区气温适宜、昼夜温差大、降水配比均衡,适宜短生育期油菜种植,“稻稻油”轮作模式的周年应用面积潜力5.1×104 hm2;在双季稻生长期为210~235 d的粤北大部、珠江三角洲北部南雄市、始兴县、仁化县等27个县区,适宜选择湘油420和中油990等熟期更早的品种,“稻稻油”轮作模式的周年应用潜力27.6×104 hm2;在双季稻生长期为210~235 d的韶关和清远北部山区、云浮大部、珠江三角洲中部、粤西北部、粤东中北部等区域,冬季降水较少、昼夜温差较小,部分高海拔地区油菜花期有冻害风险,为“稻稻油”轮作模式次适宜区;在粤北北部山区、珠江三角洲中南部、粤西中南部、粤东大部等区域,油菜生育后期降水少、成熟期气温高以及粤北山区高海拔地区低温天气时有发生,会影响油菜的生长和产量形成,属于不适宜种植区。整体上看,广东“稻稻油”轮作模式应选择全生育期150 d以内的短生育期油菜品种,三熟制模式最适宜和适宜区包含35个县、区,主要分布在粤北和珠江三角洲北部双季稻主产区,三熟制周年应用潜力32.7×104 hm2。本研究的结果可为广东省“稻稻油”模式生产布局提供科学依据,对广东省种植结构调整,实现粮油产能提升具有指导意义。
菜油两用是发展油菜多功能利用和提高生产效益的重要途径,明确不摘薹和摘薹油菜的基施氮肥用量与薹后追氮对油菜籽产量及其构成因子、氮素吸收利用和经济效益的影响,为菜油两用油菜科学施肥提供依据。2021-2022年在湖北省沙洋县开展田间试验,主处理为不摘薹和摘薹,副处理为基施氮肥用量0、135、180、225和270 kg/hm²,再对各处理设置裂区,分为薹后不追氮和追氮45 kg/hm²。结果表明,菜薹和油菜籽产量均随氮肥用量的增加呈逐渐增加的趋势,氮肥用量为225 kg/hm²时的菜薹产量为3579 kg/hm²,显著高于其它处理。通过线性加平台模型拟合可知,不追肥时不摘薹油菜籽产量在氮肥用量为238 kg/hm²时达到平台值2402 kg/hm²,摘薹油菜籽产量在氮肥用量为228 kg/hm²时达到平台值2036 kg/hm²,摘薹减产15.2%,主要表现在角果数降低20.6%,同时地上部氮素积累量和氮肥利用率也有所降低。追肥时不摘薹油菜籽产量在氮肥用量为271 kg/hm²时达到平台值3353 kg/hm²,摘薹油菜籽产量在氮肥用量为242 kg/hm²时达到平台值2236 kg/hm²,摘薹减产33.3%,主要表现在角果数降低27.6%。与不追肥相比,追肥提高不摘薹和摘薹油菜籽产量39.6%和9.8%。综上,菜油两用油菜的基施氮肥用量需求低于常规油菜,薹后追氮能进一步增加油菜籽产量,当基施氮肥242 kg/hm²配合摘薹后追氮45 kg/hm²时能实现菜薹、油菜籽产量及经济效益的协同提升。
本研究通过水培试验,探究了镉(Cd)胁迫下外源施加硫酸锌(ZnSO₄)对甘蓝型油菜幼苗生长及生理特性的影响。以两个甘蓝型油菜品种(ANY 1和ZHZ 418)为研究对象,在10 μmol·L⁻¹ Cd胁迫条件下,分别施加0、5、10、25、50、75和100 μmol·L⁻¹的Zn,系统分析了Zn对油菜幼苗生长、光合系统及Cd积累的影响,并结合主成分分析和随机森林分析进行综合评价。研究结果表明,Cd胁迫显著抑制了油菜幼苗的生长和光合作用。两个品种的地上部和地下部生物量、总根长、总根表面积均显著下降,同时光合速率、蒸腾速率及气孔导度也显著降低。外源施加不同浓度的Zn可不同程度缓解Cd对油菜幼苗生长和光合作用的抑制作用,并减少幼苗地上部和根系对Cd的吸收。其中,10 μmol·L⁻¹ Zn + Cd处理效果最为显著:与单独Cd处理相比,ANY 1和ZHZ 418的地下部鲜重分别显著提高了37.84%和56.34%,总根长分别增加53.50%和78.02%,根系表面积分别提升56.34%和61.73%。此外,地下部Cd含量显著降低43.40%和47.90%。值得注意的是,ANY 1的Cd迁移系数在10 μmol·L⁻¹ Zn + Cd处理下达到峰值,而ZHZ 418则在25 μmol·L⁻¹ Zn + Cd处理下达到最高值。然而,当外源Zn浓度超过10 μmol·L⁻¹时,油菜的生长和光合作用开始受到抑制,表现为生物量和光合速率逐渐降低,同时地下部Cd含量呈现上升趋势。通过隶属函数分析法评估,10 μmol·L⁻¹ Zn + Cd处理的综合得分最高,表明该处理能有效促进Cd胁迫下油菜幼苗生长并提高其Cd耐受能力。综上所述,在Cd胁迫条件下,适量外源添加Zn(10 μmol·L⁻¹)可显著促进油菜幼苗生长,增强光合作用,提高幼苗对Cd毒害的耐受能力。这一发现为重金属污染农田的治理和粮食安全生产提供了重要的理论依据和实践指导。
为探究磷素和外源萘乙酸(NAA)对旱地胡麻抗旱生理特性和产量的影响,以胡麻品种轮选2号为材料,采用二因素裂区试验设计,探究了3种磷素水平(纯P2O5,P0即0 kg/hm2、P1即67.5 kg/hm2、P2即135 kg/hm2)与3种NAA浓度(0 mg/L的N0、20 mg/L的N1、40 mg/L的N2)在现蕾期和盛花期喷施对旱地胡麻过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(SP)及籽粒产量的调控效应。结果表明,施磷显著提高了胡麻叶片POD活性、SOD活性和SP含量,且在P0和P1水平下,现蕾期和盛花期分别喷施NAA后1 d和3 d均随喷施浓度增加而增加;MDA含量则在喷施NAA后1~10 d均随喷施浓度的增加而减小。P1N2处理下叶片POD、SOD活性和SP含量在现蕾期和盛花期分别较不施肥不喷激素(P0N0,CK)处理显著高出4.51%~52.37%、16.47%~47.91%和6.33%~14.80%,而MDA含量则显著降低3.91%~27.17%。喷施NAA对分枝数、有效果数和千粒重影响显著,P1N2处理籽粒产量较CK显著增加14.39%。相关分析表明,胡麻籽粒产量与叶片POD、SOD、MDA和SP显著相关。综上,基施磷肥67.5 kg/hm2,现蕾期和盛花期分别喷施40 mg/L外源NAA可显著提高胡麻抗旱性能,且增产效果显著。
向日葵黑茎病是由茎点霉(Phoma macdonaldii Boerema)引发的一种种传病害。为探究种子带菌对向日葵幼苗以及成株黑茎病发病程度的影响,本研究利用农杆菌介导的遗传转化体系,将绿色荧光蛋白基因(gfp)转入了黑茎病菌中,共获得了72株带有GFP标记的阳性转化子。从中随机挑选了20株阳性转化子和野生型菌株进行了生物学特性比较研究,最终筛选出一株与野生型菌株无显著差异的转化子PL16用作后续研究的接种菌株。利用PL16的分生孢子液人工接种向日葵花盘,对花盘的种子进行平板培养3 d后的带菌率、种子萌发7 d后幼苗的带菌率,以及12周后的成株发病株率进行了统计,结果表明:花盘接种后向日葵籽粒的种壳带菌率介于58.14%~82.24%之间,种皮带菌率介于51.96%~86.05%之间,种胚的带菌率介于30.67%~58.30%之间。上述的种子萌发后,幼苗带菌率介于37.50%~60.00%之间;成株黑茎病的发病株率介于7.90%~42.33%之间。上述研究结果明确了种子带菌是向日葵黑茎病主要的初侵染来源,也是该病害远距离传播的重要途径。因此,播前种子处理对于降低黑茎病菌初侵染菌源数量至关重要。
为解决亚麻籽油在贮藏过程中极易氧化的问题,使用大豆分离蛋白、壳聚糖及海藻酸钠作为乳化剂,采用层层自组装技术对亚麻籽油进行包封,研究其物理稳定性、抗氧化性能及消化特性。分别对乳液粒径、zeta-电位、乳化性质、稳定性、抗氧化性能及消化特性进行测定。结果表明,多层纳米凝胶乳液(含1%大豆分离蛋白、0.2%壳聚糖和0.2%海藻酸钠)平均粒径较小、zeta-电位较高,乳化活性和稳定性高。低场核磁分析表明,添加0.2%海藻酸钠提高了乳液中不易流动水的含量,促使乳液分布更加均匀。动态光散色和氧化特性分析表明,添加0.2%海藻酸钠提高了多层纳米乳液的物理稳定性,并显著降低了油脂的氢过氧化值和硫代巴比妥酸值。此外,消化特性分析表明,添加0.2%海藻酸钠使油滴分布更加均匀,减缓了游离脂肪酸的释放速率。本研究通过添加适量海藻酸钠构建的多层纳米凝胶乳液,显著提升了亚麻籽油的物理稳定性和抗氧化能力,并减缓了游离脂肪酸的释放速率,提高了亚麻籽油的生物利用率,为其在食品工业中的应用提供了数据支撑。
为实现亚麻籽最小程度的适宜和分类加工,比较分析了我国亚麻籽30个品种的物性学特性、抗营养因子含量和脂代谢关键酶活性。结果表明,亚麻籽具有独特的物性特征,籽粒扁平,种皮坚硬,与胚乳结合致密,且品种差异显著。其中,30个品种亚麻籽的长度和宽度范围分别为0.32~0.54 cm和0.2~0.26 cm,硬度和弹塑性范围分别为75.6~102.9 N和0.75~0.87,弹性值除个别品种均大于0.3 mm。亚麻籽中脂解和氧化的相关酶活性也具有明显的品种差异显著。其中,30个品种亚麻籽中脂肪酶、磷脂酶、脂氧合酶和过氧化物酶活性范围分别为61.26~167.14U、112.73~503.29 U、292.90~1283.06 U、12.55~50.41 U。此外,亚麻籽中抗营养因子含量也具有明显品种差异性,30个品种亚麻籽中生氰糖苷和植酸含量范围分别为0.04~0.24 mg/g和9.66~45.00 mg/g。主成分分析结果表明,不同品种亚麻籽的数据点表现出较为明显的分散性,提示物性学特性、脂代谢酶活性和抗营养因子含量存在明显的品种和产地特异性。聚类分析结果显示,产自甘肃的小黄籽系列3号和5号的脂代谢酶活性较低,抗营养因子含量相对较少,更适用于亚麻籽全籽化熟化加工,而陇亚系列弹性、弹塑性较好,适于作为亚麻油制取的原料。
为筛选加工专用的高品质黑芝麻原料,需要明确不同黑芝麻种质材料在不同生态区适应性、富硒特征及重要品质性状表现。选取5个黑芝麻品种(系),在湖北武汉、湖北巴东、湖北恩施、江西进贤4个地区的7个试验点种植,检测种子的矿质元素(硒、钙、镁、锌、铁、铜)含量、含油量、油酸、亚油酸、芝麻素、芝麻林素、总黄酮、总多酚含量和抗氧化活性。结果表明,硒、钙、镁、铜、芝麻素、芝麻林素和蛋白含量表现出显著的地区差异性;GZ14表现出富硒特征,在芝麻素、芝麻林素和含油量方面表现出显著优势;NH16在抗氧化能力、亚油酸和蛋白含量表现出显著优势。芝麻盛花期叶面喷施20 mg/kg亚硒酸钠溶液500 mL,可以显著提高芝麻籽粒的硒含量,两个地点的硒肥喷施试验分别将籽粒硒含量从0.14~0.49 mg/kg增加到4.69~5.78 mg/kg,对芝麻素和芝麻林素含量的提高也有显著作用,分别将籽粒芝麻素含量从0.99~1.09 mg/g增加到1.92~1.81 mg/g;芝麻林素含量分别从1.11~0.81 mg/g增加到1.57~1.12 mg/g。综上,本研究筛选出的黑芝麻品系及其优异的综合品质性状,可为加工提供参考。
为优化核桃饼酶解工艺,该实验首先以低温压榨核桃饼为原料,通过对核桃酶解上清液的蛋白含量、总固形物含量、亮度值L*、粒径和ζ电位的研究,从23种常用酶解核桃蛋白的酶中筛选出复合多糖酶V2010和菠萝蛋白酶。然后,采用单因素试验确定因子水平结合正交试验进行核桃饼两步酶解工艺优化,结果表明,第一步酶解复合多糖酶V2010酶解的最优条件为:料液比6:1、酶添加量1.2%,酶解时间90 min,酶解温度30℃,此时酶解上清液亮度值L*最高为86.73,第二步菠萝蛋白酶酶解最优条件为:酶解时间75 min,酶添加量2.4%,酶解温度60℃时,酶解上清液蛋白含量最高为1.96%。该研究有效利用核桃制油副产物-核桃饼进行酶解工艺的优化得到亮度值L*和蛋白含量兼优的核桃酶解上清液,并对酶解液进行成分和结构分析,为低温压榨核桃饼酶解技术的研究提供参考。
为挖掘特色油料种子蛋白在食品领域的高值化利用潜力,以苏籽(紫苏籽、白苏籽两个类型)、芝麻、亚麻籽为原料,采用碱溶酸沉法提取三种特色油料蛋白,分析其蛋白组成、营养价值及功能特性。结果表明,三种特色油料蛋白的亚基组成与分布存在差异。从含量上看,紫苏籽蛋白的蛋白质含量最高(~84%);从氨基酸含量上看,三种特色油料蛋白中谷氨酸含量均为最高,且富含苯丙氨酸和亮氨酸,其中亚麻籽蛋白的必需氨基酸指数和生物价最高;从蛋白特点看,三种特色油料蛋白的等电点均在pH 4~5之间;在pH值为7时,紫苏籽蛋白和芝麻蛋白的溶解度最高(~50%),白苏籽蛋白的乳化性最高(~13 m2/g),芝麻蛋白的乳化稳定性最高(~68 min),亚麻籽蛋白的泡沫稳定性最高(~82%)。综上,三种特色油料蛋白的组成及理化特性都存在差异,且都具有较高的营养价值。
甘油二酯是膳食油脂中的天然成分之一,对人体健康有益。为甘油二酯的低成本、高效率工业化生产提供数据,以菜籽油和甘油为原料,无溶剂体系下采用自制的固定化黑曲霉脂肪酶ANL@PMOS催化菜籽油和甘油发生甘油解制备甘油二酯,通过单因素实验对固定化酶催化菜籽油和甘油合成甘油二酯的工艺条件进行优化。最终得到最佳工艺条件为菜籽油和甘油质量比为1:1、脂肪酶添加量2%、反应温度60℃、反应时间为4 h,在此工艺条件下,菜籽油中甘油二酯含量可达到51.6%。该工艺展现了其反应成本低、过程操作简单、重复使用性好等的优点。