科研产出
模拟运输下减振包装对猕猴桃货架品质和苹果酸代谢的影响
《林业科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究‘徐香’猕猴桃贮运过程中不同减振包装材料的减损防伤效果和对猕猴桃货架期品质的影响，以及发泡聚乙烯包装对猕猴桃采后苹果酸代谢过程中相关酶活性以及基因表达的作用，以期为物流过程猕猴桃风味品质保持提供理论依据。【方法】采取泡沫网袋、发泡聚苯乙烯（EPS）、发泡聚乙烯（EPE）3种减振材料包装猕猴桃，通过在振动实验台72 h振动实验模拟道路运输，测定果实贮藏过程货架期品质（硬度、色泽、可滴定酸、可溶固形物、维生素C和总酚含量）变化；对细胞膜损伤指标（丙二醛、相对电导率和脂氧合酶活性）进行分析；测定猕猴桃果肉苹果酸代谢相关酶和基因表达量变化。【结果】与泡沫网袋和EPS包装相比，EPE包装能够维持猕猴桃果实硬度和色泽，延缓抗氧化物质含量下降，抑制膜脂过氧化程度并维持细胞膜完整性。猕猴桃果实贮藏过程的苹果酸含量与NAD-MDH、PEPC酶活呈正相关，与NADP-ME酶活呈负相关，EPE包装能够保持苹果酸代谢相关酶NAD-MDH、PEPC的酶活性和基因表达水平。【结论】在猕猴桃鲜果贮运过程中EPE减振包装有利于贮运过程其货架期品质的保持，对猕猴桃果实苹果酸的代谢具有积极作用。
关键词： 猕猴桃 模拟运输 品质 减振包装 苹果酸代谢 基因表达
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胧月果汁/粗多糖对高尿酸血症小鼠血尿酸及肠道菌群的影响
《中国食品学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：胧月是一种具有多种生理功能特性的可食用多肉植物。本研究利用高尿酸饲料（含20%酵母膏和4%氧嗪酸钾）建立高尿酸血症（HUA）小鼠模型，探究胧月果汁/粗多糖对HUA小鼠血尿酸及肠道菌群的影响。结果表明，胧月果汁/粗多糖可显著降低HUA小鼠血清中的尿酸浓度（P<0.05），其血尿酸水平较模型组分别降低了14.76%和29.83%；同时，血清尿素氮水平较HUA小鼠分别下降了22.56%和18.05%，并改善肾小球肿胀、肾小管上皮细胞萎缩和炎性细胞浸润等肾脏病变情况。RT-qPCR分析显示胧月果汁/粗多糖可抑制尿酸重吸收转运蛋白URAT1和GLUT9的表达，促进尿酸排泄转运蛋白ABCG2的表达，抑制尿酸重吸收，促进尿酸排泄。此外，胧月果汁/粗多糖还能抑制未分类的脱硫弧菌科和脱硫弧菌属等有害的硫酸盐还原菌，促进穆里巴库鲁姆菌属、拟普雷沃菌属和拟杆菌属等有益菌，表明胧月可调节HUA小鼠肠道菌群。本研究结果有利于多肉植物胧月的进一步开发利用，同时可为开发胧月相关的降尿酸功能性食品提供理论依据。
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基于UWB和视觉组合导航的设施植保机器人叶菜垄作跟踪控制
《农业工程学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：为提高设施温室垄作模式下移动底盘的自主导航精度，针对直线度较差的叶菜垄面，该研究提出一种组合导航控制系统。该系统主要由视觉模块、UWB(ultra wide band)模块和控制器模块等组成。首先利用深度相机采集机器人前向叶菜垄面图像，采用YOLOv8s-seg算法实现叶菜垄面的分割，并通过Canny算法识别垄面边缘，最后利用最小二乘法进行视觉导航线提取。针对移动机器人垄作环境下自主导航跟踪，提出基于UWB和视觉组合的导航控制策略，基于纯跟踪算法建立导航跟踪控制模型；最后在实际田垄场景下进行自主导航试验。试验结果表明：当植保机以0.4～0.5 m/s速度行驶时，视觉导航和UWB导航的最大跟踪偏差分别为6.3、5.8 cm，平均误差分别为4.7、4.3 cm，验证了本文导航线提取算法的可行性和UWB导航的可靠性，为两者结合提供了基础。组合导航调控分界线为15 cm，两组组合导航试验最大横向偏差分别为15.2、15.5 cm，平均误差分别为5.9、6.1 cm，最大航向偏差分别为5.9°、7.8°。通过试验结果表明，组合导航中UWB导航控制在极端情况下发挥了积极调控作用，与单一导航控制策略相比提升了导航精度和鲁棒性，可为设施智能装备发展提供技术支撑。
关键词： 机器人 深度学习 设施温室 叶菜 垄作模式 组合导航
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椪柑皮中糖苷黄酮和多甲氧基黄酮的同步提取与纯化
《中国食品学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：椪柑皮中富含糖苷黄酮和多甲氧基黄酮，为了充分利用这两类黄酮资源，本文对椪柑皮中的两类黄酮进行同步提取。以椪柑皮中主要黄酮单体的提取率为指标，通过单因素和正交试验，对同步提取工艺进行优化。对提取的粗提物用大孔树脂柱层析进行纯化。结果表明，最佳的提取条件为乙醇体积分数60%，料液比（g/mL）1∶40，提取时间110 min，提取温度75℃，此时各黄酮单体总提取率为（72.63±1.53）mg/g。采用D101树脂柱层析纯化，较佳的纯化工艺为上样量170 mL，上样质量浓度为2.5 g/L的30%乙醇溶液，上样流速1 mL/min，洗脱液为80%乙醇，纯化后提取物中3种黄酮橙皮苷、川陈皮素和桔皮素的含量分别是粗提物的4.6,2.3,1.45倍。结论：椪柑皮中糖苷黄酮和多甲氧基黄酮以较高的提取率被同步提取出来，经大孔树脂柱层析纯化，两类黄酮的含量都有所提高。研究结果为椪柑皮中多种黄酮提取工艺优化及提高椪柑皮的综合利用率提供了技术参考。
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同轴静电纺丝多级结构纳米纤维的研究进展及其在食品领域的应用现状
《食品科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：同轴静电纺丝是一种制备多级结构纳米纤维的新技术，具有设备操作简单、加工条件温和、纤维结构可调等优点。该技术主要利用直流高压静电场将多种聚合物溶液连续转化为多级结构纳米纤维，如核壳、中空、多孔等结构纳米纤维。这些特殊结构使得纤维具有优异的包埋性能、多样的界面结构和丰富的反应位点，在功能因子包埋、生物活性成分缓释、食品检测等方面具有应用潜力。本文简要概述了同轴静电纺丝技术的基本原理及影响纤维成型的主要因素，如纺丝液性质、工艺参数、环境条件等，详细介绍了同轴静电纺丝构筑多级结构纳米纤维的策略及其独特的结构优势，重点总结了该技术在食品活性包装、生物活性成分包埋与靶向递送、食品检测、果汁过滤浓缩等方面的研究进展，以期推动同轴静电纺丝技术在食品领域的广泛应用。
关键词： 同轴静电纺丝 纳米材料 微观结构 活性包装 生物活性物质 食品检测
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长期生物炭添加对稻田土壤细菌和真菌反硝化N2O排放的影响
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：由细菌和真菌驱动的反硝化作用是稻田土壤氧化亚氮（N2O）排放的主要来源,一般认为生物炭通过影响细菌反硝化过程来减少N2O排放,而对真菌反硝化的相关影响机制尚不清楚.以中国科学院常熟农业生态实验基地长期秸秆炭化还田试验田为对象,通过室内厌氧培养和分子生物学技术研究了长期不同生物炭施加量下(空白、2.25 t·hm-2和22.5 t·hm-2,分别用BC0、BC1和BC10表示)稻田土壤细菌和真菌反硝化产生N2O的相对贡献及相关微生物的作用机制.结果表明,与BC0相比,生物炭处理显著降低了N2O排放速率、反硝化势以及N2O累积排放量,且3个处理中细菌反硝化贡献均大于真菌反硝化;其中,BC10的细菌反硝化相对贡献率（62.9%）相较于BC0（50.8%）显著增加,BC10的真菌反硝化相对贡献率（37.1%）显著低于BC0（49.2%）.生物炭施加显著增加了细菌反硝化功能基因（nirK、nirS和nosZ）的丰度,减低了fungal nirK基因的丰度.相关分析结果表明真菌反硝化贡献率与N2O排放速率显著正相关,与土壤pH、TN、SOM和DOC显著负相关.生物炭可能通过提高pH和碳氮含量等来抑制反硝化真菌的生长,降低相关功能基因丰度,从而减弱了真菌反硝化过程NO还原为N2O的能力,使真菌反硝化过程产生N2O的贡献率显著下降,从而减少了稻田土壤反硝化N2O排放.本研究有助于拓宽对稻田土壤反硝化过程的认知,并为生物炭施用调控真菌反硝化N2O排放提供理论基础.
关键词： 生物炭 水稻土 氧化亚氮(N2O) 真菌反硝化 反硝化
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FIRD-HPD方式对蓝莓干燥特性及品质的影响
《中国食品学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究蓝莓在FIRD-HPD干燥方式下，内部水分含量及迁移状况随贮藏时间的变化规律，采用低场核磁共振（LF-NMR）及其成像技术（MRI），采集不同水分转换点干燥过程的蓝莓弛豫特性以及质子密度图像信息，分析其规律变化，并研究干燥前、后蓝莓品质的变化。结果表明：在水分转换点为30%,40%,50%时，蓝莓到达干燥终点的时间分别为480,420min和360 min。蓝莓的T2反演谱有3个不同的弛豫峰：T21（0.01～10 ms）结合水、T22（10～100 ms）不易流动水和T23（100～1 000 ms）自由水。自由水(T23)和不易流动水(T22)向弛豫时间短的方向迁移，在干燥后期，结合水成为蓝莓中主要水分状态，自由水完全消失。基于MRI技术得到不同干燥方式各干燥阶段的磁共振成像，质子信号随干燥进程逐渐减小。LF-NMR和MRI技术可很好地监测干燥过程中动态水分分布和迁移变化。另外，在40%水分转换点联合远红外热泵干燥处理下，蓝莓果干色泽、营养品质等指标均优于30%和50%的水分转换点联合远红外热泵干燥方式。综合考量后，联合红外干燥水分转换点设置为40%是加工蓝莓果干的最优选择。
关键词： 蓝莓 远红外联合热泵干燥 低场核磁共振 水分分布 品质
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新鲜莲子不同组织涩味成分与关键酶基因差异表达分析
《食品科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究新鲜莲子不同组织涩味物质的差异及其合成过程中的关键酶基因，研究了莲子种皮、去种皮后莲肉和莲心中可溶性单宁、不溶性单宁和原花青素含量，同时对单宁合成途径中关键酶活性和相关基因表达量进行测定，结合感官评价和电子舌检测，并采用正交偏最小二乘判别分析和相关性分析。结果表明：引起莲子涩味的主要物质为可溶性单宁；蜡熟期莲子中的单宁对其优良风味的形成具有正向作用；花青素还原酶是影响莲子涩味强度的关键酶，SnANR9影响莲子不同组织涩味物质的合成。
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取秧侧向零偏移的空间轨迹再生稻分插机构设计与试验
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了解决现有空间行星轮系式分插机构在再生稻宽窄行机械化种植取秧过程中出现侧向偏移量和侧向偏转角的技术难题,本文提出一种具有局部平面轨迹特性的空间轨迹不等速行星轮系机构,并开展基于取秧口和机构回转中心位置约束下的宽窄行分插机构综合研究.构建了基于关键位姿点(取秧起始点、取秧结束点、推秧点)的空间轮系机构运动综合模型,利用关键位姿点求解机构杆长参数与空间交错轴信息,并通过优选二杆相对角位移参数实现机构传动比分配.将不完全非圆齿轮副引入空间行星轮系机构,利用间歇机构锁止弧约束行星轴,实现机构取秧过程侧向零偏移量、侧向零偏转角的平面轨迹段.通过仿真分析与机构样机试验验证了机构实际作业性能与理论设计相一致,结果表明:分插机构取秧侧向零偏移量,取秧侧向零偏转角,推秧侧向总偏移量为50.24 mm、取秧角为5.18°、推秧角为71.56°、推秧侧向角为16.26°、插秧穴口宽度为22.43 mm、轨迹高度为289.76 mm,满足预期设计要求.最后通过田间试验验证,分插机构可实现等行距取秧口和既定机构回转中心下宽行(40 cm)与窄行(20 cm)间隔机插,满足再生稻宽窄行种植要求.
关键词： 再生稻 分插机构 零偏移量 零偏角 宽窄行 不完全非圆齿轮系
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顾及生活服务设施供需服务水平的空间差异性分析-以武汉市江汉区为例
《武汉大学学报(信息科学版) 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：顾及供需服务水平分析城市生活服务设施的空间差异性，不仅需要探测设施空间分布特征，还需深入了解导致空间差异的原因。以武汉市江汉区为研究区，以菜市场为典型设施开展实例研究。通过构建顾及可达性的空间差异性指数（spatial disparity in accessibility of services, SDAS），判断生活设施服务的供给与需求差异，并在道路交通网络和居民收入水平基础上结合改进重力模型对SDAS进行优化。结果表明，江汉区大部分社区单元的供需差异水平较高，在王家墩中央商务区供需差异性明显。在传统模式、多方式交通网络和多模式3种情形下，社区周围生活服务设施的服务能力都对SDAS值有显著影响。在社区单元需求水平方面，只有多模式社区单元的需求水平与SDAS值呈显著负相关，且多模式情形更能反映设施空间可达性与社区单元需求间的空间差异，结果更接近于真实情况。研究结果将为城区生活服务设施布局优化提供科学依据。
关键词： 生活服务设施 供给与需求 空间差异 可达性 改进重力模型
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