科研产出
微波辅助水酶法优化红枣中环磷酸腺苷(cAMP)提取工艺及其抗疲劳作用
《食品科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：以新疆红枣为原料提取环磷酸腺苷(cyclic adenosine 3’,5’-monophosphate,cAMP),通过响应面法优化微波辅助复配酶法提取cAMP工艺,并建立回归模型;同时研究cAMP提取物对D-半乳糖诱导衰老模型小鼠的游泳耐力的影响。结果表明,最佳提取工艺为复配酶(纤维素酶-半纤维素酶-果胶酶)质量比1∶1∶1、复配酶添加量1.5%(质量分数)、酶解温度31.3℃、酶解时间20 min、微波功率500 W,在此条件下cAMP提取量为560.9μg/g;新疆红枣cAMP提取物能延长小鼠力竭游泳时间,增加小鼠游泳耐力,说明cAMP对小鼠具有很好的抗疲劳作用。新疆红枣作为cAMP的提取原料在食品和医药工业中具有较好的应用前景。
关键词： 红枣 环磷酸腺苷(cAMP) 微波辅助水酶法提取 游泳耐力
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高光谱的病害棉叶光合参数提取
《光谱学与光谱分析 》 2018 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：应用高光谱遥感监测黄萎病胁迫下棉花叶片光合参数。在350~2 500nm光谱波段获取207个不同时期不同病情严重度的棉叶样本光谱数据,同步利用光合仪测量样本光合参数。采用单因素方差和相关分析研究光合参数特征,提取样本叶片光合参数的敏感波段并筛选光谱特征参数,采用线性和非线性回归方法建立预测模型并检验。结果表明:随病情严重度增加,棉叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均下降,胞间CO_2浓度先降后增,差异显著;病情严重度与光合参数均达到显著相关,与净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度相关系数分别为-0.97,-0.957,-0.886和0.715。选择与光合参数相关性最好的光谱敏感波段R704,R706,R699,R690,FD688,FD732,FD690,FD731,FD681组建新的光谱特征参数并与传统参数一起对净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_2浓度进行反演,其中是以光谱参数PRI[FD732,FD688]),R706,RVI[890,670]),R690为自变量建立的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_2浓度反演方程精度最高,预测R~2分别为0.827,0.810,0.658,0.573;RMSE分别为5.466,2.801,109.500,63.500;RE分别为0.041,0.137,0.158,0.021。表明通过高光谱遥感可以实现棉花黄萎病叶片光合生理参数的提取。
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密植果园开沟施肥机开沟刀片设计与试验
《农业机械学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对现有开沟刀片在密植果园开沟施肥过程中存在功率消耗大、沟深稳定性差的问题,运用旋耕理论和试验分析的方法,设计了一种正弦指数曲线型开沟刀片。通过分析拖拉机前进速度、刀盘转速以及二者相互作用对功率消耗和沟深稳定性的影响,确定了正弦指数曲线型开沟刀片工作参数的最佳组合为:拖拉机前进速度1 m/s,刀盘转速为200 r/min。以正弦指数曲线型开沟刀片B处弯曲角、弯曲半径、C处弯曲角为影响因子,以功率消耗和沟深稳定性为响应值,通过三因素四水平正交试验,确定了正弦指数曲线型开沟刀片结构参数的最佳组合为:B处弯曲角为95°,C处弯曲角为140°,弯曲半径为9 mm。对正弦指数曲线型开沟刀片和现有开沟刀片进行对比试验,结果表明:在工作参数和开沟深度相同的条件下,正弦指数曲线型开沟刀片比现有开沟刀片功率消耗下降3.29 k W,沟深稳定性提高8.83个百分点,各项技术指标均达到了国家相关标准的技术要求。
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农业现代化过程中基础设施工程化路径与方法
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：中国农业现代化是在一个高速变化的社会巨系统中发展进步的,农业基础设施作为先导性核心要素之一,复杂性、动态性、开放性也在不断提高,需要用现代的工程理论和方法来确保基础设施建设质量与综合效益能够支撑农业现代化的整个进程。该文以工程硬件特征明显的生产性基础设施为研究对象,对农业现代化要求下的农业基础设施概念、内涵、特征、内容、现状进行了研究分析;提出了农业基础设施工程化的概念、特征、内容、相互关系和发展趋势。分析表明,农业基础设施工程化总体上就是将工程的理念、方法、技术、结果运用到农业工程建设领域,在路径上要在微观和宏观2个层面加以推动,微观上要将工程战略、工程决策、工程准备、工程实施以及工程运营的工具和方法贯穿在农业基本建设项目生命周期的全过程;宏观上就是将各类建设事项的综合决策、实施、评价3个环节科学衔接,在整体推进的时间、程度、目标等方面实现系统化、协同化和最优化,最大程度地发挥出农业基础设施对中国农业现代化长期稳定的基础支撑作用。在中国农业现代化需要加速推进的现实下,农业基础设施工程化的内容亟待丰富、水平亟待提高,该研究提出的观点、方法、工具将对推动这一进程提供有益的参考和借鉴。
关键词： 农业 工程化 建筑物 现代农业 基础设施 路径 方法
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基于冠层尺度的枣树色素含量的高光谱估算模型
《光谱学与光谱分析 》 2017 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：植物冠层色素含量与氮素含量具有高度的相关性,是农业遥感中的关键研究因素。本研究的主要目的是:(1)对比偏最小二乘回归和支持向量机两种建模方法对枣树冠层色素的预测精度;(2)构建基于高光谱数据的枣树冠层色素含量定量反演模型,为枣树冠层色素含量的快速、无损、廉价、环保的测定提供一定的理论依据和技术支持。相关性分析结果表明,枣树冠层色素与高光谱数据之间具有较好的相关性,但叶绿素、叶绿素a要优于叶绿素b和类胡萝卜素。独立样本对模型的预测性能检验结果表明,偏最小二乘回归和支持向量机均能有效的估算枣树色素含量,但不同色素的偏最小二乘回归模型和支持向量机模型的预测精度存在一定的差异,叶绿素和类胡萝卜素的支持向量机模型的预测精度要高于偏最小二乘回归模型,而叶绿素a和叶绿素b则相反。比较不同色素的最佳反演模型的预测精度表明,叶绿素、叶绿素a和类胡萝卜素的预测精度要优于叶绿素b,前三者的决定系数大于0.8,残余预测误差高于2.0,平均相对误差低于13%,而叶绿素b的对应值分别为0.60%,20.79%和1.79%。
关键词： 枣树 色素 冠层尺度 可见光近红外光谱 定量反演模型
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基于多体动力学的圆盘式开沟机虚拟仿真与功耗测试
《农业机械学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：目前圆盘式开沟机功率消耗主要通过理论计算或样机试制后的田间试验等方法得出,测试结果受环境、设备精度影响较大,为此提出了利用虚拟测试平台评估圆盘式开沟机功率消耗的方法。首先建立圆盘式开沟机工作部件的ANSYS动力学模型,并进行边界约束条件和载荷设置,分别模拟圆盘式开沟机在开沟深度400 mm、前进速度0.8 km/h、刀盘转速180 r/min和开沟深度500 mm、前进速度1.5 km/h、刀盘转速220 r/min 2种工况下的功率消耗,仿真结果为31.26 kW和32.67 kW;然后构建相同工况的田间功耗测试系统,测得的实际功耗为33.57 kW和35.41 kW,仿真值与实测值相对误差分别为6.88%和7.73%,验证了该种测试方法的准确性和可行性。最后分别选取3种开沟深度、2种前进速度和3种刀盘转速因素组成18种开沟工况,对其进行仿真分析,结果表明:刀盘转速在200 r/min时,无论前进速度高低,圆盘式开沟机均具有最低的功耗。
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钵苗有效零速移栽栽植机构运动学分析与试验
《机械工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对膜上移栽存在穴口大、直立度低、穴口地膜破损等问题,基于有效零速栽植机理提出一种行星轮系五杆栽植机构。针对有效零速栽植运动特性,分析该机构的运动要求及轨迹形成原理,建立圆柱凸轮间歇运动机构与行星轮式五杆栽植机构的运动学模型。在确定优化目标的基础上,基于VB的人机交互分析软件优选机构参数,通过虚拟样机运动仿真表明优化参数可以满足栽植嘴植苗轨迹要求。台架高速摄影试验表明栽植机构运动轨迹与零速栽植理论要求轨迹一致,栽植嘴入土前后栽植嘴垂直性好,重合度高,能实现有效零速植苗。田间试验结果表明,机组前进速度为0.5 m/s,栽植频率为50株/min时,该机构移栽漏苗率为3%,膜口撕裂率为3.2%,穴口大小其实只是栽植嘴的实体尺寸大小,小于70 mm,钵苗直立度为96.7%,达到了加工番茄钵苗膜上移栽的栽植性能要求,验证了栽植机构设计的合理性与准确性。该研究可为膜上钵苗自动移栽机栽植机构的研发提供参考。
关键词： 膜上钵苗移栽 有效零速度栽植 圆柱凸轮 运动学 参数优化 试验验证
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不同品种和成熟度蓝莓理化特性的主成分分析评价
《食品科学 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：蓝莓的品种和成熟度对其色泽、品质、理化成分及其生理功能的意义重大。本实验研究了4个具有代表性的蓝莓品种(‘安娜’、‘巴尔德温’、‘园蓝’和‘巨蓝’)及其3个成熟度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)对其感官品质、理化特性、功效成分和抗氧化活性的影响,并通过主成分分析法(principal component analysis,PCA)研究蓝莓不同品种及成熟度与所分析指标之间的关联性。研究发现,蓝莓的品种和成熟度对其理化特性影响程度不同,并且蓝莓品种对VC含量和抗氧化活性的影响大于成熟度的影响;PCA散点图中的品种聚类揭示了各蓝莓归属。从营养成分和生理功能角度出发,‘安娜’和‘巴尔德温’品种是最佳的加工和提取活性成分用栽培品种。本研究为蓝莓品种选育和加工利用提供了理论依据。
关键词： 蓝莓 品种 成熟度 理化特性 总酚 抗氧化 主成分分析
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杆齿式残膜回收机卸膜过程分析及高速摄像试验
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为解决残膜回收中卸膜不可靠、卸膜率低的问题,基于MB(Majumdar-Bhushan)接触分形理论,分析杆齿式残膜回收机卸膜工作过程中拾膜杆齿和卸膜刮板间的接触载荷与形变量的关系及其动力学影响因素。运用ANSYS软件对拾膜杆齿和卸膜刮板的接触过程进行仿真分析,并通过高速摄像试验追踪了拾膜杆齿末端的运动轨迹,测量卸膜过程中拾膜杆齿与卸膜刮板前端的最大形变量。结果表明,当拾膜机构转速为36 r/min时,拾膜杆齿和卸膜刮板前端的最大形变量分别为15.741、49.733 mm;当机具行进速度为0.85 m/s且机具行进速度与拾膜杆齿轴线速度比为1.5时,机具有较高生产效率,能保证可靠卸膜。该研究结果可为拾膜、卸膜机构的运动参数优化提供参考。
关键词： 摄像 变形 膜 残膜回收 拾膜机构 卸膜机构 接触分析
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残膜回收机单组仿形搂膜机构的设计与试验
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：搂膜作业是新疆目前残膜回收的主要工作方式,在残膜回收机回收工作过程中,因棉地环境复杂,现有残膜回收机整体仿形搂膜效果差,使得搂膜弹齿无法对起伏程度不同的棉地同时进行单组仿形搂膜,造成残膜回收率低等问题,针对此问题,该文提出了一种单组仿形搂膜机构。通过对该机构进行理论设计,利用搭建的土槽台架试验装置,以弹齿数量、试验车速度、弹齿直径为影响因素,搂膜率为评价指标,进行了二次旋转正交组合试验。通过Design-Expert 8.0.6数据分析软件,建立各影响因素与指标的数学回归模型,分析了显著因素与评价指标之间的关系,优化试验参数,确定最优参数组合:弹齿数量5个,弹齿直径12 mm,试验车速度1.85 m/s。根据该试验参数组合,进行台架试验验证,结果表明:优化参数组合下的搂膜率>88.5%,优化预测模型可靠。通过在新疆昌吉五家渠共青团农场对站立棉秸秆的田间进行搂膜试验,表明该搂膜机构能够满足残膜回收的技术要求,为单组仿形搂膜机具的设计提供了参考依据。
关键词： 农业机械 塑料薄膜 优化 单组仿形 搂膜机构 土槽试验 残膜回收
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