科研产出
SPXY算法的西瓜可溶性固形物近红外光谱检测
《光谱学与光谱分析 》 2019 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：可溶性固形物(SSC)是一种综合参数,主要包括糖、酸、纤维素、矿物质等成分,对评价果实成熟度和品质具有重要意义,影响果实口感、风味及货架期。西瓜可溶性固形物含量的无损快速检测对西瓜成熟度的确定、贮藏及运输过程中西瓜内部品质监控具有十分重要的意义,有助于提高西瓜生产效益和市场竞争力。在西瓜可溶性固形物含量的快速无损近红外光谱检测中,近红外漫透射的方式所需光源的能量大,同时大功率透射会对水果的内部品质产生影响;采用近红外漫反射方式的研究较少,但漫反射采集所需的能量小,有助于实现仪器小型便携化,成本低,同时避免透射引起的水果品质变化。以小型西瓜为研究对象,利用JDSU便携式近红外光谱仪采集西瓜样品瓜梗、瓜脐、赤道部位的近红外反射光谱,在976, 1 186和1 453 nm附近有明显的吸收,利用偏最小二乘回归定量分析方法建立西瓜可溶性固形物的近红外光谱无损预测模型。首先,采用光谱-理化值共生距离(SPXY)算法对西瓜不同检测部位的样品集进行划分,以可溶性固形物含量为y变量,光谱为x变量,利用两种变量同时计算样品间距离,以保证最大程度表征样本分布,有效地覆盖多维向量空间,增加样本间的差异性和代表性,提高模型稳定性。将西瓜样品划分为51个校正集和15个预测集,校正集样本的SSC含量涵盖了预测集样本的SSC含量范围,且变异系数均小于9%,样品集划分合理,有助于建立稳健可靠的预测模型。其次,对比分析西瓜瓜梗、瓜脐、赤道检测部位的近红外反射光谱与可溶性固形物含量之间的定量模型的预测精度,结果得出西瓜赤道部位的反射光谱与可溶性固形物含量相关性较高,预测效果较好,预测集相关系数为0.629,预测集均方根误差为0.49%。对于不同检测部位获取的光谱信息所建立的近红外光谱SSC预测模型的精度问题,一方面与光谱的采集方式有关,另一方面与西瓜的产地、品种、成熟期等因素引起的其性状上的差异有关。在模型建立过程中根据实际情况确定西瓜的检测部位。最后,为提高西瓜赤道部位近红外反射光谱与可溶性固形物含量之间的预测模型精度,采用光谱预处理方法进行优化,结果得出经标准归一化预处理后,建立的偏最小二乘回归预测模型效果最佳,预测集相关系数为0.864,预测集均方根误差为0.33%,模型相关性较好,预测精度得到了很大提升。研究结果表明,近红外反射光谱检测小型西瓜赤道部位能很好预测其可溶性固形物含量,为实际生产中近红外光谱无损快速检测西瓜可溶性固形物含量及小型便携式仪器研发提供了技术储备。
关键词： 小型西瓜 近红外反射光谱 SPXY算法 检测部位 可溶性固形物
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管式气氛炉联用HPLC-ICP-MS测定黑木耳中的三价铬和六价铬
《食品工业科技 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：建立了管式气氛炉高纯氦气保护与高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱(HPLC-ICP-MS)联用检测黑木耳中的三价铬(Cr(Ⅲ))和六价铬(Cr(Ⅵ))的方法.采用管式气氛炉在高纯氦气保护下对黑木耳进行炭化,用含0.5 mmol/L EDTA-2Na的60 mmol/L硝酸铵(pH7.0)溶液与铬离子络合反应,络合后的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)均在阴离子交换柱(250 mm*4.6 mm,10μm,流动相为60 mmol/L硝酸铵)上保留,用电感耦合等离子体质谱仪检测.结果表明,标准溶液Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的浓度在0.1~50.0μg/L范围内,线性关系良好,R~2均达到0.9998以上.Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的平均回收率范围分别为80.0%~91.0%、80.2%~92.3%,RSD分别为2.0%~3.4%和1.5%~3.7%.该方法能够一次性检测出Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的含量,技术可靠,准确率高,可用于黑木耳中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的测定.
关键词： 管式气氛炉 HPLC-ICP-MS 黑木耳 三价铬(Cr(Ⅲ)) 六价铬(Cr(Ⅵ))
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6种海藻凝集素的提取及凝集活性比较
《湖南农业科学 》 2019
摘要：海藻是富含多种生物活性物质并具有广泛生物功能的海洋生物资源。选择角叉菜、松节藻、海带、裙带菜、条斑紫菜和萱藻为原料提取其活性物质凝集素,并对其凝集活力进行测定和分析。结果表明:用生理盐水提取海藻凝集素的效果较好,其中海带粗提液中凝集素的凝集活性好。可为进一步开发和利用经济藻类提供参考依据。
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东北地区春玉米物候期时空动态变化特征
《玉米科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：利用1981～2012年东北地区农业气象观测站的物候期观测记录,分析春玉米关键生育期及不同生育阶段的空间分布及变化趋势,为春玉米种植的适应策略提供支撑。研究结果表明,东北地区春玉米平均播种期、拔节期、开花期及成熟期日序的变化范围分别为112～139、170～193、196～213和249～270 d,物候期空间分布整体表现为纬度越高物候期越迟的趋势。播种期、拔节期、开花期及成熟期的倾向率分别在-0.53～0.8、-0.4～0.5、-0.7～0.65和-0.22～0.65 d/年。各生育期长度的空间分布差异不明显,营养生长期、并进期、生殖生长期及全生育期长度的范围分别为42～70、17～31、47～62、119～155 d。营养生长期倾向率大多在0～0.7 d/年,并进期倾向率大多在-0.88～0.48 d/年,生殖生长期倾向率大多在0～0.76 d/年,全生育期倾向率大多在0～0.5 d/年。
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风险矩阵和流程分析法挖掘小麦粉加工中质量安全追溯信息
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：小麦粉加工中原辅料来源多样、追溯信息复杂,已有追溯信息的确定或依靠经验判别或根据信息获取难易程度确定。该研究基于原国家食品药品监督管理总局公布的2014年1月1日-2018年3月31日的共15518批次小麦粉抽检数据,分析其不合格率状况,得到影响小麦粉质量安全的主要因素为脱氧雪腐镰刀菌烯醇、过氧化苯甲酰、铝、铅、镉、苯并芘、脱氢乙酸等7种物质;采用LD50值、致癌性等不同的危害程度指标,对7种风险进行了风险赋值;构建了以风险发生可能性和风险危害程度为核心的风险二维矩阵图,通过识别得到,脱氧雪腐镰刀菌烯醇风险最高,为四级;苯并芘风险为三级;过氧化苯甲酰、铝、铅、镉风险均为二级;脱氢乙酸风险最低,为一级。通过对小麦加工流程分析,对危害物质进行了定位,得到小麦粉追溯的关键节点是原料入库、原粮储藏、物质添加、检化验等4个动态环节以及设备状态、包装材料特性等2个静态特征;以此为基础,从批次编码关联和追溯关键点信息采集角度构建了小麦粉追溯系统;与已有系统相比,该研究在扩展追溯链、优化追溯信息采集内容方面具有优势;为追溯系统研究中质量安全信息的挖掘与分析提供了有益方法。
关键词： 农产品 风险评估 食品加工 追溯 小麦粉 风险矩阵 流程分析
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基于CFD的苹果隔板包装预冷温度场研究
《农业机械学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：温度调控失误和物理损伤是影响采后水果质量损失的关键因素。以单层隔板包装箱和单层普通包装箱为研究对象,采用计算流体力学(Computer fluent dynamic,CFD)非稳态剪切压力SST k-ω三维湍流模型,比较相同初始条件和边界条件下,隔板包装与普通包装内部的温度场分布、风速场分布、冷却时间、冷却速率和冷却均匀性。结果表明:隔板包装和普通包装的冷却时间和冷却速率基本一致,冷却温度差值不超过0. 67℃,冷却速率差值不超过0. 012℃/min,隔板包装温度变异系数略大于普通包装温度变异系数,两种包装具有相同预冷效果,满足冷链运输过程中的预冷需求。对比模拟结果与实验结果,两种结果的均方根误差为1. 13℃,平均相对误差为8. 2%,证明了模拟结果的合理性和准确性。
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番茄茎秆不同部位声发射信号差异性分析
《中国蔬菜 》 2019 北大核心
摘要：水分运输过程中,导管内水柱断裂易出现植物声发射现象,其可以反映植株水分状况。通过负水头灌溉下的番茄盆栽试验,采集番茄植株顶端生长点以下第5叶位置的茎秆部位(上部)、根部倒数5叶位置的茎秆部位(下部)、上部与下部之间中心点位置的茎秆部位(中部)共3个部位的声发射信号,并对其时域波形图、特征参数和频谱参数变化进行分析。结果表明:番茄各生育期随着茎秆自上部至下部的高度变化,声发射信号的时域波形图振幅、振幅变化持续时间、特征参数和频谱参数均呈逐渐增大的趋势,番茄茎秆下部的声发射信号最为活跃。因此,将番茄茎秆下部确定为声发射信号采集的最佳位置,可为番茄植株水分状况快速获取提供依据。
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机器视觉在设施育苗作物生长监测中的研究与应用
《江苏农业科学 》 2019
摘要：机器视觉是利用机器代替人眼来对目标物做模式识别、测量与判断的一项综合技术,其在农业各领域中的研究与应用发展迅速。从作物育苗的特性、机器视觉在苗期管理的作用、苗期作物视觉信息采集设备及叶片提取方法的发展3个方面分析了设施育苗对基于机器视觉的苗期作物监测的需求;总结了苗期作物视觉信息的主流获取技术,即成像传感器的成像技术、多传感器图像融合技术、三维重建技术的特点;回顾了机器视觉技术近年来在国内外苗期作物中的应用情况,从苗期作物关键生长参数监测检测方面进行综述,分析、对比、总结苗期作物关键生长参数的提取方法,最后概述我国现阶段机器视觉技术在苗期作物的应用中主要存在的问题以及发展前景。
关键词： 机器视觉 农业 作物苗期 生长参数 设施育苗 作物生长监测
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互联网环境下现代农业服务业创新与发展:国内外研究综述
《上海农业学报 》 2019 CSCD
摘要：农业服务业是我国农业供给侧结构性改革、乡村振兴战略背景下,推动现代农业产业体系、生产体系、经营体系建立的重要内容。农业服务业创新对推进农业供给侧结构性改革和现代农业建设具有重要作用。基于对国内外相关文献的分析与比较,系统梳理农业服务业创新内涵、对社会经济的影响效应以及互联网环境下的现代农业服务业创新模式等前沿研究观点与成果,进而提出在"互联网+"背景下,农业服务业应如何利用互联网、大数据等现代信息技术促进现代农业转型升级,提高农业生产效率将是未来研究重点。
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