科研产出
Vis-NIR光谱模式识别结合SG平滑用于转基因甘蔗育种筛查
《光谱学与光谱分析 》 2014 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：以Savitzky-Golay(SG)平滑筛选,主成分分析(PCA)分别结合有监督的线性判别分析(LDA)、无监督的系统聚类分析(HCA),应用于转基因甘蔗育种筛查的可见-近红外(Vis-NIR)无损检测。提出兼顾随机性、稳定性的定标、预测、检验框架;取田间种植处于伸长期甘蔗叶样品456个,具有Bt基因和Bar基因的转基因样品(阳)306个,非转基因样品(阴)150个;随机选取156个为检验集(阴性50、阳性106),余下为建模集(阴性100、阳性200,共300),建模集再随机划分为定标集(阴性50、阳性100,共150)、预测集(阴性50、阳性100,共150)共50次;扩充SG平滑点数,同时删除绝对值偏小的高阶导数模式,共264个平滑模式用于模型筛选;采用前3个主成分两两组合,再根据模型效果选出最优主成分组合;基于所有定标、预测集划分和SG平滑模式,建立SG-PCA-LDA和SG-PCA-HCA模型,根据平均预测效果优选参数,使模型具有稳定性;最后用检验集进行模型检验。经SG平滑后,PCA-LDA和PCA-HCA的建模精度、稳定性均显著改善;最优SG-PCA-LDA模型阳性、阴性样品检验识别率分别达到94.3%和96.0%;最优SG-PCA-HCA模型阳性、阴性样品检验识别率分别达到92.5%和98.0%。结果表明:Vis-NIR光谱模式识别结合SG平滑可用于转基因甘蔗叶的准确识别,提供了一种简便的转基因甘蔗育种筛查方法。
关键词： 转基因甘蔗育种筛查 Vis-NIR光谱 SG平滑 PCA-LDA PCA-HCA
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基于高光谱成像技术的水稻叶瘟病病害程度分级方法
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了快速、准确地对水稻叶瘟病病害程度进行分级评估,结合定性分析与定量估算,提出了一种基于高光谱成像技术的水稻叶瘟病病害程度分级方法。利用HyperSIS高光谱成像系统采集了受稻瘟病侵染后不同病害等级的水稻叶片高光谱图像,通过分析叶瘟病斑区域与正常叶片部位的光谱特征,对差异较大的550和680 nm波段进行二维散点图分析,提取只含病斑的高光谱图像;然后通过主成分分析(principal component analysis,PCA)方法得到利于褐色病斑和灰色病斑分割的第2主成分图像,采用最大类间方差法(Otsu)分割出灰色病斑;最后结合延伸率和受害率2个参数对水稻叶瘟病病害程度进行分级。试验结果表明:测试的166个不同稻叶瘟病害等级的叶片样本中,其中160个样本可被准确分级,分级准确率为96.39%。该研究为稻叶瘟病田间病害程度评估提供了基础,也为稻瘟病抗性鉴定方法提供了新思路。
关键词： 主成分分析 病害 分级 水稻叶瘟病 高光谱成像 最大类间方差法
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果园施肥用便携式电动挖穴机性能试验
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：为满足丘陵山区果园机械挖穴施肥的需要,降低劳动强度,提高作业效率,该文以自行研制的便携式电动挖穴机为对象,以电动挖穴机的工作性能和使用者的劳动强度为试验指标,与手持式汽油挖穴机进行了对比试验。结果表明:前者与后者相比,工作效率提高33.8%;满负荷工作时噪声等级和左右手柄处振动加速度方根值分别降低25.2dB、95.1和170.3m/s2;操作人员作业时的平均心率值降低8次/min。对2种挖穴机使用的经济效益进行分析,得出以蓄电池寿命为周期的时间内,电动挖穴机和汽油挖穴机的使用综合成本分别为4645.6和7888.9元。研究结果可为现有手持式汽油挖穴机的改进和电动挖穴机的优化设计提供参考。
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基于二元逻辑回归分析的苹果汁鉴伪模型(英文)
《农业工程学报 》 2011 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了研究苹果汁中有机酸与掺假苹果汁的关系,从而通过检测有机酸进行质量控制和食品安全监督。该文共收集了340个中国产苹果样本并制成苹果汁,涉及14个试点种植区域的19个品种。通过高效液相色谱测定样本中有机酸的种类和含量。该试验通过添加水、L-苹果酸和蔗糖模拟制作原果汁含量分别为57%,50%和25%的掺假苹果汁。在测得的包括原果汁和掺假果汁的有机酸种类和含量的基础上利用二元逻辑回归分析方法建立了判别模型,用以区别掺假苹果汁,模型的精确度和重现率分别为87.4%和94.51%。统计数据显示该模型判别效果良好,可用于苹果汁的质量控制。研究结果证实苹果汁中特征有机酸指纹图谱可以用来鉴别苹果汁掺假。
关键词： 模型 质量控制 有机酸 苹果汁 掺假 二元逻辑回归分析
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龙眼多糖超声波—酶解辅助提取工艺优化
《农业机械学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用Box-Benhnken中心组合试验设计优化龙眼果肉多糖的超声波-酶解辅助提取工艺,建立了包括纤维素酶添加量、超声波功率、酶解温度、pH值和时间的五因素回归模型。经回归模型分析并结合验证试验,确定多糖的最佳提取工艺条件为:以龙眼干果肉(含水率8.47%)为原料,选取纤维素酶(酶活大于等于200 U/mg)添加量2 000 U/g、超声波功率250 W、酶解温度55℃、pH值5.0、时间60 min,在该条件下多糖提取率达38.71%,比传统热水法、酶法、超声波法和微波法分别高9.85%、6.41%、4.35%和3.99%,且差异达到显著水平(P<0.05)。
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龙眼多糖树脂脱色工艺优化
《农业机械学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：以脱色率、多糖保留率、蛋白质去除率及3个指标的加权综合评分比较8种树脂对龙眼多糖的脱色效果,并筛选出效果较好的离子交换树脂D301-F,通过单因素和正交试验进一步优化其脱色工艺条件。结果表明:当龙眼多糖溶液质量分数为4%时,选用离子交换树脂D301-F,在料液比为0.16g/mL、溶液pH值为5、温度为50℃条件下的脱色率可达90.21%,多糖保留率为85.75%,蛋白质去除率为73.12%。龙眼多糖中的色素可能主要以带负电荷的非极性小分子为主,采用离子交换树脂脱色是一种有效的纯化方法。
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纤维素酶协同超声波辅助提取苦瓜多糖工艺优化
《农业机械学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了得到纤维素酶协同超声波法提取苦瓜多糖的最佳工艺条件,利用Box-Behnken的中心组合设计及响应面法(RSM)探讨了超声波功率、酶量、料液比、时间、pH值和温度等因素的优化组合,通过建立二次回归模型,确定其最佳提取工艺条件为:超声波功率390 W、纤维素酶量3 500 U/g(酶活200 U/mg以上)、料液比1∶38、时间40 min、pH值5、温度56℃。在此工艺条件下,苦瓜多糖的提取率为21.1%,比热水浸提法、超声波法、纤维素酶法分别提高了7.8%、13.5%、7.7%。结果表明纤维素酶协同超声波法是提高苦瓜多糖得率的有效途径之一。
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速溶龙眼粉加工的酶解提取与喷雾干燥工艺优化
《农业工程学报 》 2009 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了建立速溶龙眼粉的加工技术,运用均匀设计法优化了龙眼干中可溶性固形物酶解提取工艺条件,采用响应面分析法优化了其提取液的喷雾干燥工艺条件,结果表明:以龙眼果肉干(含水率13.62%)为原料,用果胶酶和纤维素酶同时酶解提取,pH3.1,酶解温度52℃,酶解时间160min,果胶酶用量0.6‰,纤维素酶用量0.15‰,龙眼干中可溶性固形物得率达85.26%;当酶解提取液中可溶性固形物浓度达25%时,采用喷雾干燥法,选取麦芽糊精为助干剂,其与可溶性固形物含量比0.8:1,热风温度185℃,热风流量26.47m3/h,入料流量0.20L/h,在此条件下,龙眼粉得率为48.58%,含水率<5%,水溶性良好,色泽风味佳。由此说明,以龙眼果肉干为原料采取酶解提取与喷雾干燥相结合的工艺可有效加工速溶龙眼粉。
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传统与微波辅助工艺提取苹果果胶品质比较
《农业工程学报 》 2009 EI 北大核心 CSCD
摘要：该研究比较了传统工艺(CSE)与微波辅助工艺(MAE)所提取苹果果胶的品质差异,微波工艺[pH=1.0,提取时间20.8min,功率499W,料液比=1︰14.5(m/V)]提取的苹果果胶其得率、纯度和总离子含量均显著高于传统工艺[pH=2.0,提取时间1.5h,温度85℃,料液比=1︰13],动态模式下对果胶溶液凝胶性能分析发现,传统工艺提取的苹果果胶凝胶温度为94℃,微波工艺提取的温度为82℃,但其酯化度和黏均分子质量显著小于传统工艺;传统工艺提取的苹果果胶溶液褐变指数、屈服应力、表观黏度、活化能显著高于微波工艺,总酚含量显著低于微波工艺;传统工艺提取苹果果胶溶液的亮度值和色调角均高于微波工艺,彩度值低于微波工艺提取的苹果果胶;频率扫描发现,传统工艺提取的果胶溶液具有更加稳定的三维结构,分子间相互结合得更加紧密,具有更好的凝胶特性。
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广东合水水库淤积物直接利用对蔬菜种植效应的影响
《农业工程学报 》 2009 EI 北大核心 CSCD
摘要：利用网室盆栽试验,以当地大田土壤为对照,种植辣椒、生菜和油麦菜,探讨广东合水水库淤积物直接农业利用对蔬菜生长、营养元素吸收及品质的影响。结果表明,水库淤积物种植的辣椒、生菜和油麦菜的每盆产量分别为111.25、110.04和115.84g,但均显著低于当地大田土壤种植蔬菜的产量;水库淤积物种植的辣椒果实、生菜和油麦菜植株含水率在78%～82%之间,相对低于当地大田土壤种植的蔬菜含水量;从蔬菜营养元素吸收及品质情况来看,水库淤积物种植的蔬菜氮素吸收量、维生素C含量与大田土壤种植之间差异不明显,而磷、钾、钙和镁元素的吸收量不同程度的低于大田土壤种植,硝酸盐和可溶性糖含量在水库淤积物种植条件下的累积量相对高于大田土壤种植。综合考虑蔬菜产量、养分吸收量和品质情况,合水水库淤积物作为土壤种植蔬菜进行农业资源化利用具有一定的可行性,但要达到当地大田土壤种植条件下的蔬菜产量和更好的蔬菜品质,需要对淤积物进行一定程度的改良后再行利用。
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