科研产出
超声预处理对荠菜微波干燥品质的影响
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为提高荠菜的微波干燥品质，采用不同超声功率（4、6、8和10 W/g）对荠菜进行预处理，研究荠菜的传质特性、微观结构、水分分布、酶活性、微波干燥特性、色泽、复水性、营养成分和风味特性。结果表明：1)相较于未超声对照组，超声预处理显著降低了荠菜中过氧化物酶（peroxidase,POD）和多酚氧化酶（polyphenol oxidase,PPO）活性（P＜0.05），提高了干物质损失率；2)超声预处理后，荠菜内部细胞间隙及直径增大，荠菜的水分自由度增大，当超声预处理功率为6 W/g时，细胞结构较为完整；3)超声预处理促使荠菜微波干燥速率提高，超声预处理功率为6 W/g时，荠菜干燥速率较高，有效水分扩散系数为2.153 1×10-6 m~2/s;4)荠菜微波干燥动力学模型拟合结果显示，Page模型决定系数R~2（0.989 1～0.995 0）较高，均方根误差RMSE（0.024 2～0.035 1）及卡方值χ~2（0.000 6～0.001 2）较低，拟合效果最佳；5)超声预处理功率为6 w/g时，微波干制荠菜的复水比较高，叶绿素、总黄酮和总酚含量分别为39.29、24.66、7.70 mg/g，这3种营养成分含量均显著高于未超声对照组（P＜0.05）;6)相较于新鲜荠菜，超声预处理提高了微波荠菜干制品中的氮氧化合物、含硫化合物和芳香成分响应值及丰富度、咸味和酸味强度。综合分析，以6 W/g超声功率对荠菜进行预处理，荠菜微波干制品品质最佳。该研究可为荠菜精深加工提供一定的理论依据和技术参考。
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基于改进Mask R-CNN的笼养死鸭识别方法
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对规模化笼养肉鸭舍内死鸭识别采用人工作业方式时，存在作业效率低、劳动强度大、养殖成本高等问题，以层叠式笼养肉鸭为研究对象，提出了一种基于深度学习的笼养死鸭识别方法。为了采集数据，首先面向立体层叠式养殖环境设计了一款适用于肉鸭舍的自主巡检装备。针对笼养肉鸭舍铁丝网遮挡严重的问题，基于机器视觉对笼网进行修复，基于OpenCV对图像进行增强处理。构建了一种基于Mask R-CNN的死鸭识别模型，采用Swin Transformer对模型进行优化，解决了Mask R-CNN网络缺乏整合全局信息能力的问题。对比分析了SOLO v2、Mask R-CNN和Mask R-CNN+Swin Transformer模型识别笼内死鸭准确率。实验结果表明，在平均精度均值为90%的条件下，Mask R-CNN+Swin Transformer模型对笼内死鸭总体识别准确率可达95.8%,在自主巡检装备上的检测效果优于其他主流的目标检测算法。
关键词： 机器视觉 笼养肉鸭 死鸭识别 Mask R-CNN
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秸秆和肥料管理措施对太湖流域水稻种植氮流失的影响
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：稻田系统的氮流失是农业面源污染的重要组成部分.当前,氮肥投入量已得到有效控制,针对不同秸秆和肥料管理措施的多途径(径流、侧渗、下渗)氮流失特征研究还较为缺乏.对此,选取太湖流域种植时长超过20 a且持续秸秆还田超过5 a的稻田,研究秸秆和肥料管理措施对水稻全生育期不同途径氮流失的影响,并基于作物产量、氮利用效率及氮流失强度,对秸秆和肥料管理措施的生产适宜性和环境友好性进行研判.结果表明,秸秆离田会提升水稻植株对施氮的敏感度.稻季氮总流失量为9~17 kg·hm-2,占氮肥施用量的5%~7%.对秸秆管理而言,秸秆离田的泡田排水具有更高氮流失风险;秸秆还田可降低15%以上的下渗途径氮流失量,但是对侧渗途径的氮流失作用并不明确.对肥料管理而言,有机肥的适宜替代可较同施氮梯度下的化肥施用减少16%的种植期径流氮流失、26%的下渗氮流失,以及37%的侧渗氮流失.综合产量数据,实施秸秆还田和肥料类型优化能够有效降低生产单位重量稻米的氮流失量,切实实现对农业生产和环境友好的双向兼顾.
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牛蒡根对单纯型肥胖大鼠护肝、降脂及肝源性血糖异常的改善作用
《中国食品学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：目的:牛蒡根为一种食药同源原料.本研究探讨牛蒡根对单纯性肥胖大鼠护肝、降脂功能以及调节肝源性血糖异常的作用.方法:建立单纯性肥胖大鼠模型,用牛蒡根粉干预,检测其体质量、摄食量、血液生化指标、脂肪质量与肝脏内的脂质水平(如TG、CHOL等),并通过HE染色与油红O染色检测肝脏、胰腺的病理变化.结果:在大鼠灌胃牛蒡根第4周,牛蒡根干预组显著抑制肥胖大鼠的体质量增加(P<0.05);血清生化指标TG、TCHO、LDL-C、GLU、NEFA等水平均低于造模组大鼠(P<0.05);显著减少肥胖大鼠肝脏的脂滴沉积,且肝脏中TG和CHOL含量降低(P<0.05),肝脏损伤减轻.牛蒡根干预组的胰腺病理切片结果显示:形态改善至对照组水平,并且可以抑制肥胖大鼠肝源性血糖升高(P<0.05).结论:牛蒡根对肥胖大鼠体质量增加具有抑制作用,改善大鼠肝脏脂肪变性,减少肝脏损伤并能有效调节肝源性血糖水平异常.
关键词： 食药同源 牛蒡根 单纯性肥胖 肝脏损伤 肝源性血糖异常
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长期施用有机肥对土壤微塑料赋存及迁移特征的影响
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探明设施土壤中微塑料的赋存特征与施肥模式、种植年限及土壤深度之间的响应关系,通过现场采样、显微镜观察、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等方法,对长期施用有机肥土壤中微塑料丰度、形状、粒径、颜色、种类和表面形貌特征及有机肥中微塑料的丰度、粒径和种类进行分析.结果表明,设施土壤中不同种植年限下(2016~2021年)表层土壤中微塑料的平均丰度随着种植年限的升高而升高,化肥(CF)、有机肥(OF)和生物炭+有机肥(BOF)处理中微塑料丰度不同,其中每年OF处理微塑料的丰度最高,2021年长期施用OF的表层土壤微塑料丰度最高,为543.33 n?kg-1.3种施肥处理土壤中微塑料平均年增长速率分别为11.16%、12.61%和9.17%.微塑料丰度在不同深度土层中表现为随土层深度的增加而显著降低,且BOF处理中微塑料向深层土壤迁移效率最高.微塑料形状主要为纤维状、碎片状、颗粒状和薄膜状,在0~40 cm深度土壤中,纤维状微塑料在3种施肥类型土壤中均占主导地位.在40~60 cm土壤中CF处理无纤维状和薄膜状微塑料,颗粒状微塑料占比最高(57.14%);OF处理无薄膜状微塑料,颗粒状微塑料和纤维状微塑料占比最高(36.00%);BOF处理中占比最高的为颗粒状微塑料(41.18%),占比最少的为薄膜状微塑料(5.88%).3种施肥处理土壤中小尺寸(<0.5 mm)微塑料占比最高,在CF、OF和BOF这3种处理土壤中PE为主要微塑料种类,且在微塑料表面均呈现多孔、撕裂、裂痕和磨损等特点.有机肥中微塑料平均丰度高达577.78 n?kg-1.长期施用有机肥的设施土壤中微塑料丰度与有机肥密切相关,且微塑料迁移也与施用肥料种类密切相关.研究对于明晰不同长期施肥模式下设施土壤中微塑料的分布特征和迁移具有重要意义.
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复杂环境下无人机集群运动一致性的群体熵度量
《中国惯性技术学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对无人机集群在多障碍物或空间受限等复杂环境中协同飞行时无法实现群体自主的协同演化及适应环境、态势的变化,导致整个群体运动产生振荡、失控等一致性差的问题,提出一种无人机集群运动一致性的群体熵度量理论.通过建立群体运动行为稳定程度的熵度量函数,作为个体之间协同运动的适应度值指标,实现复杂环境下无人机集群运动一致性的自适应调节.最后进行仿真实验,相比传统无人机集群算法,引入群体熵度量的无人机运动集聚收敛速度提高 30%,复杂环境中集群运动的熵值波动范围下降 21.8%,有效证明群体熵度量对于无人机集群运动一致性的提高.
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壳聚糖/玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒复合膜的制备及其性能
《中国食品学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：目的：开发一种负载玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒（体积分数5%和10%）作为增强剂和功能剂的壳聚糖/玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒复合膜，并研究玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒对薄膜的物理化学性质和结构属性的影响。结果：扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析表明，玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒呈球形，粒径约为193～487 nm，与薄膜基体具有良好的相容性，并填充了薄膜基体的空隙，显著提高了薄膜的力学性能，使断裂伸长率从14.55%增到42.86%，抗拉强度从13.26 MPa增到36.86 MPa。此外，薄膜的抗氧化性能显著提升，DPPH和ABTS自由基清除活性分别从31.82%和31.07%提高到84.05%和79.17%。结论：玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒不仅可以提高壳聚糖膜的力学性能，而且通过负载玉米醇溶蛋白-花色苷纳米颗粒增强了薄膜的抗氧化性。
关键词： 纳米颗粒 花色苷 生物聚合膜 力学性能 抗氧化活性
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真空冷冻预干燥对压差膨化干燥果蔬脆片质地特性的影响
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探索预干燥处理对不同果蔬脆片结构及质地特性的影响，该研究采用真空冷冻干燥作为预干燥，并选取了3个水分转换点（60%、45%、30%），对预干燥过程中6种典型果蔬（苹果，梨，桃，山药，马铃薯，青萝卜）水分状态、细胞结构、收缩率、孔隙度、应力-松弛特性与质地特性进行测定与分析。结果表明，随着预干燥的进行，水分含量逐渐降低，自由水逐渐散失，以不易流动水为主，收缩率逐渐减小，孔隙度逐渐增大，硬度、咀嚼性、弹性模量逐渐增加；水分转换点为60%时不同果蔬脆片具有较高的硬脆度，其中马铃薯与山药脆片硬度较高，桃与梨的脆片脆度较高；水分转换点为30%时，6种果蔬的孔隙度最高，且青萝卜的孔隙度显著高于其他果蔬（P ＜0.05）；在干燥后期，果蔬样品骨架基本形成，且收缩率较低，致使内部孔隙度变大；由相关性分析可知真空冷冻预干燥过程中水分转换点、孔隙度与果蔬脆片质地特性极显著相关（P ＜0.05），研究结果可为预干燥对果蔬脆片质地影响提供参考。
关键词： 预干燥 真空冷冻干燥 压差膨化干燥 果蔬脆片 质地特性
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长三角地区集中式露地农业光伏方阵夏季光热环境试验研究
《太阳能学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：基于太阳照度和环境温度逐时变化，以长三角地区的集中式露地农业光伏方阵为研究对象，在跨度为6.8 m的单跨方阵中沿从南到北的跨度方向取0.65、3.40、6.15 m处的3个和长度方向共面的测试断面，即南区、中区、北区。基于此，进行夏季方阵内外的光热环境测试，分析并明确光伏组件下方区域的光热环境变化规律，为其太阳能资源合理利用、结构改进和夏季农业生产管理提供参考。结果表明，该地区光伏方阵夏季内部3个区域光热环境呈现规律性差异，整体表现为北区略优于南区，中区优于南、北两区。综合考虑作物生长的光热环境需求，一方面可通过结构改进、种植方式优化等方式改善或利用好内部光环境；另一方面基于热环境规律，分类做好内部3个区的夏季灌溉等田间管理，从而推动光伏农业发展升级。
关键词： 太阳能 光伏方阵 环境测试 农业光伏 温度 光照度
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壳聚糖-单宁酸涂膜对叫化鸡微生物多样性的影响
《食品科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探讨壳聚糖-单宁酸涂膜对叫化鸡贮藏期间品质的影响，本研究重点分析经过涂膜处理前后叫化鸡的微生物多样性，并分析贮藏期间菌落总数、pH值、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances,TBARS）值和总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen,TVB-N）值的变化。高通量测序分析结果表明，芽孢杆菌属（Bacillus）、链霉菌属（Streptophyta）和普雷沃氏菌属（Prevotella）是叫化鸡贮藏期间的主要菌属，芽孢杆菌属相对丰度在贮藏第5天（37℃）增加到99.04%，为优势菌群。涂膜处理后芽孢杆菌属相对丰度降低了13.53%，普雷沃氏菌属和其他菌属丰度上升。此外，菌落总数、理化指标分析结果表明，涂膜处理后的叫化鸡菌落总数8 d（4℃）内保持在5.0（lg（CFU/g））以下，pH值显著降低，TBARS值和TVB-N值在贮藏结束（4℃）时较空白对照组分别降低了22.28%和28.15%。壳聚糖-单宁酸涂膜处理改变了贮藏过程中叫化鸡菌群组成，一定程度上抑制了腐败菌生长，延缓脂质蛋白质氧化，延长了叫化鸡保质期。
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