科研产出
小麦秸秆覆盖量对坡面流水动力学特性影响
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为系统研究小麦秸秆覆盖量对坡面流水动力学特性的影响，采用室内定床模拟试验，探究在不同流量（3.0、4.5、6.0、7.5、9.0 L/min）和坡度（3°、5°、10°、15°）下，坡面流水动力参数随秸秆覆盖量（0、1.5、2.5、3.5、4.5 t/hm~2）的变化特征。结果表明：1)秸秆覆盖显著影响坡面流流型，在不同流量和坡度下，无秸秆覆盖时坡面流型均为急流，而在秸秆覆盖条件下，坡面流型均变为缓流。当流量≤7.5 L/min时，流态均为层流，当流量＞7.5 L/min时，流态均为过渡流。2)随着秸秆覆盖量的增加，坡面流流速分别较裸坡降低了47.85%、53.86%、57.69%、60.11%。3)不同覆盖量下，坡面流流态指数随坡度的变化规律不一致。覆盖量≤2.5t/hm~2时，随坡度的增加，流态指数呈先增后减的变化趋势，覆盖量＞2.5 t/hm~2时，流态指数随坡度的增加而逐渐减小。4)不同覆盖量下，坡面流阻力系数随坡度的变化规律不一致。秸秆覆盖坡面阻力系数是裸坡的9.36～19.68倍。低覆盖量下（≤2.5t/hm~2）阻力系数在10°坡度达最大值，高覆盖量下（≥3.5 t/hm~2），阻力系数整体上随坡度的增加而增加。该研究可为不同秸秆覆盖量下坡面水蚀过程的动力学机制提供科学依据。
关键词： 土壤 侵蚀 水动力参数 坡面流 秸秆覆盖量 定床试验 黄土高原坡耕地
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基于LC-MS/MS分析‘塔罗科’血橙优系果实花青素组分特征
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：以‘塔罗科’血橙优系为研究对象，运用液相色谱-串联质谱技术检测其与对照品种‘塔罗科’血橙果实花青素的组分及相对含量，筛选优系差异花青素代谢物。结果表明，‘塔罗科’血橙优系果实中共鉴定出矢车菊素、飞燕草素、芍药花素、天竺葵素、矮牵牛素、锦葵素以及花青素合成前体物质黄酮7类33种花青素相关代谢物，其内膛和外围果实花青素代谢物数量和种类一致，无差异代谢物；而对照品种内膛和外围果实分别检测出27种和30种花青素代谢物，其中内外差异代谢物达9种，分属矢车菊素、飞燕草素、芍药花色素和黄酮4类物质。‘塔罗科’血橙优系和对照品种花青素主要成分均为矢车菊素-3-O-丙二酰葡萄糖苷和矢车菊素-3-O-葡萄糖苷，两者在优系内膛和外围果实中分别约占总花青素含量的42.3%、41.0%和40.6%、41.4%，在对照品种内膛和外围果实中分别约占39.5%、41.0%和36.8%、40.6%。相比对照，‘塔罗科’血橙优系果实中矢车菊素类物质绝对含量和总花青素占比均显著提高，其内膛和外围果实矢车菊素类花青素总量分别为48.68μg/g(91.90%)和62.16μg/g(92.28%)，此外，飞燕草素、芍药花素以及黄酮3类代谢物占各自花青素总量的百分比也相近，推测‘塔罗科’血橙优系果实花青素合成可能受温度的影响较小。研究发现‘塔罗科’血橙优系较对照品种花青素含量高且代谢物种类多，综合品质优良，可为血橙品种遗传改良及利用提供一定的理论依据。
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不同成熟阶段柠檬果皮挥发物和酚类成分分析
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究柠檬果皮香气和酚类成分在不同成熟阶段的变化特点,以抗病品种香水柠檬和泰吹柠檬不同成熟阶段果皮为材料,采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱法分析其挥发物成分,高效液相色谱法测定其酚类成分.结果表明:2个品种柠檬果皮中共检测到86种挥发性成分,以萜烯类、醛类和醇类为主,香水柠檬果皮中倍半萜和醛类含量较高,泰吹柠檬果皮中单萜和醇类含量较高.香水柠檬果皮中单萜、倍半萜、醛类的含量在成熟期间发生显著变化,其中单萜、倍半萜含量均呈先下降后上升再下降的趋势,醛类含量呈上升趋势;泰吹柠檬果皮中单萜、醇类和醛类的含量在成熟期间发生显著变化,3类香气物质的含量均呈先下降后上升的趋势.根据香气成分的香气值,香水柠檬和泰吹柠檬果皮中分别鉴定出26种和22种特征香气成分.在整个发育期中,对香水柠檬香气贡献最大的特征香气成分为癸醛、十二醛、香叶醛、芳樟醇和橙花醛,对泰吹柠檬香气贡献最大的特征香气成分为癸醛、芳樟醇、香茅醛、β-月桂烯和乙酸香茅酯.香水柠檬和泰吹柠檬果皮中分别检出12种和15种酚类物质,2个品种柠檬果皮中酚酸总量无显著差异,泰吹柠檬果皮中类黄酮总量显著高于香水柠檬,其中泰吹柠檬果皮中多甲氧基黄酮总量为香水柠檬的20.94~118.75倍.果实成熟对香水柠檬和泰吹柠檬果皮中酚酸总量和类黄酮总量有显著影响,随成熟度提高,2个品种酚酸总量和类黄酮总量均呈下降趋势.研究结果为柠檬果实资源的利用和抗病种质创新提供支撑.
关键词： 柠檬;成熟阶段;挥发物;酚类成分
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基于Faster R-CNN网络的茶叶嫩芽检测
《农业机械学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为有效识别茶叶嫩芽提高机械采摘精度、规划采摘路线以避免伤害茶树,针对传统目标检测算法在复杂背景下检测精度低、鲁棒性差、速度慢等问题,探索了基于Faster R-CNN目标检测算法在复杂背景下茶叶嫩芽检测方面的应用.首先对采集图像分别进行等分裁切、标签制作、数据增强等处理,制作VOC2007数据集;其次在计算机上搭建深度学习环境,调整参数进行网络模型训练;最后对已训练模型进行测试,评价已训练模型的性能,并同时考虑了 FasterR-CNN模型对于嫩芽类型(单芽和一芽一叶/二叶)的检测精度.结果表明,当不区分茶叶嫩芽类型时,平均准确度(AP)为54%,均方根误差(RMSE)为3.32;当区分茶叶嫩芽类型时,单芽和一芽一叶/二叶的AP为22%和75%,RMSE为2.84;另外剔除单芽后,一芽一叶/二叶的AP为76%,RMSE为2.19.通过对比基于颜色特征和阈值分割的茶叶嫩芽识别算法(传统目标检测算法),表明深度学习目标检测算法在检测精度和速度上明显优于传统目标检测算法(RMSE为5.47).可以较好地识别复杂背景下的茶叶嫩芽.
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干燥工艺对重庆沱茶及其毛茶风味品质的影响
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：以重庆地产茶鲜叶为原料加工重庆沱茶,比较60℃烘干(1号)、80℃烘干(2号)、晒3h+60℃C烘干(3号)、晒3h+80℃烘干(4号)4种干燥工艺对重庆沱茶及其毛茶风味品质的影响.结果表明,1、2号毛茶、沱茶综合感官品质好于3、4号毛茶、沱茶.3号毛茶茶多酚质量分数较低为31.3%,游离氨基酸、水浸出物、香气物质质量分数较高分别为2.2%、43.9%、182.57 μg/L,烯、醇类较多分别为16、7种.1号毛茶香气种类数量和含量均最多分别为54种、190.27 μg/L,2、4号毛茶香气含量较少.经压制后,各沱茶游离氨基酸、醇、醛、烯、酸含量降低,咖啡碱含量升高,3号沱茶茶多酚、游离氨基酸、水浸出物含量无显著变化,香气种类数量以及含量均最多分别为50种、252.11μg/L,酮类、酯类含量增加较多分别为64.6%、113%,1号沱茶酮类增加2种,2、4号沱茶香气种类、含量减少.正交偏最小二乘法判别分析共识别出11种差异性香气物质,其中烯类5种,1、3号毛茶差异性香气物质种类较多,其对应的沱茶正二十一烷含量较高.6-紫罗酮在各茶样中的气味活度值(odor active value,OAV)大于10,芳樟醇在1号、3号毛茶及沱茶中的OAV均大于1.综上所述,1号、3号毛茶及沱茶综合品质较好,其对应的干燥工艺更适合于重庆沱茶加工.
关键词： 干燥工艺 压制 重庆沱茶 风味品质 正交偏最小二乘法判别分析
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基于不同颜色模型定量预测永川秀芽在制品含水率
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为定量预测永川秀芽在制品的含水率,基于不同颜色模型探究在制品的色泽变化,并结合偏最小二乘(partial least square,PLS)法建立含水率的定量预测模型.结果表明:在永川秀芽初制过程中,在制品的红绿度、蓝色通道均值增高,含水率和亮度、黄蓝度、红色通道均值、绿色通道均值、色调均值等15个颜色模型分量降低,即色泽表现为变暗、变黄;通过热图与聚类分析,可将在制品分为2个大类、4个亚类,且理条工序对在制品含水率、色泽的影响最为显著;利用17个颜色模型分量和PLS方法建立了含水率的定量预测模型,以校正集相关系数(Rc)、交互验证均方根误差(root-mean-square error of cross-validation,RMSECV)、预测集相关系数(Rp)、预测均方根误差(root-mean-square error of prediction,RMSEP)、相对分析误差(relative percent deviation,RPD)为评价指标.模型的Rc、Rp、RMSECV、RMSEP分别为0.979、0.980、0.044 7、0.044 3.RMSECV、RMSEP的差值仅为0.000 4,且RPD达到5.04,表明模型具有极好的预测能力和泛化能力,为实现永川秀芽在制品含水率的在线监测提供了一种新方法.
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果园凿型铲式深松机优化设计与试验
《农业机械学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对目前我国果园深松机深松铲的铲柄与机架联接处经常由于强度不够而出现变形、断裂和损坏等现象,设计了一种凿型铲式深松机。采用CATIA对凿型铲式深松机三维建模,运用ABAQUS、ISIGHT与FE-SAFE软件对凿型铲式深松机数字化模型进行结构优化设计与疲劳寿命分析。田间试验结果表明,轻量化后的深松机作业时,当前进速度为2.1 km/h、耕深为350 mm、土壤含水率为15%时,强度性能扭矩最小,深松效果最佳。通过软件ISIGHT的优化设计及FE-SAFE的疲劳寿命分析后,整机质量由0.55 t降低到0.45 t,降低了16.4%,实现了轻量化设计,为果园深松机的自主研发提供一定的参考。
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冷榨菜籽蛋白的碱性电解水提取工艺及其结构性能表征
《农业工程学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探寻一种油料蛋白提取方法,该研究以双低冷榨菜籽饼为原料,碱性电解水为溶剂,通过单因素与响应面试验确定了碱性电解水提取冷榨菜籽饼分离蛋白（Alkaline electrolyzed water extracted Rapeseed Protein,ARP）的优化条件,并与相同条件下碱溶酸沉法提取菜籽分离蛋白（Ultrapure water extracted Rapeseed Protein,URP）的结果进行对比。结果表明:提取工艺各环节因素对菜籽蛋白提取率影响的主次顺序分别为:碱性电解水pH值、温度、料液比、时间;提取优化工艺条件为温度45℃、碱性电解水pH值11.5、料液比1:10 g/mL和提取时间60 min,蛋白质提取率为59.34%。与相同条件下碱溶酸沉法相比,碱性电解水提取的菜籽分离蛋白游离巯基和二硫键含量高、表面疏水性强、粒径小、ζ电位绝对值大,同时其提取率、溶解性、持油性、乳化性和起泡性均显著得到改善（P<0.05）;此外,ARP内源荧光光谱强度更高,二级结构更有序。由此可知,该研究结果为碱性电解水提取冷榨菜籽饼蛋白提供参考,不仅提高了提取率,而且最大程度地减少了对菜籽蛋白结构和功能特性的破坏。
关键词： 蛋白 结构 功能 冷榨双低菜籽饼 碱性电解水 提取率 优化
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便携式茶鲜叶品质光谱检测装置研制
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：品质监测对茶鲜叶适时采摘和茶叶加工品控具有重要意义.该研究基于可见/近红外光谱技术,研发了便携式茶鲜叶品质无损检测装置.该装置分为主机和手柄2部分,主机大小约240 mm×250 mm×240 mm,包括光谱仪、光源、可充电锂电池、稳压板和散热风扇;手柄大小约130 mm×100 mm×30 mm,包括光纤探头、金属灯杯、白参考板和外触发按钮.基于该设备,采集了茶鲜叶500~900 nm范围内可见/近红外漫反射光谱,对比了归一化(Normalize,NOR)、一阶导数(First Derivative,FD)、标准正态变量变换(Standard Normal Variable Transformation,SNV)和概率商归一化(Probabilistic Quotient Normalization,PQNOR)等不同光谱预处理方法对茶叶光谱的处理结果,建立了茶鲜叶干物质含量、水浸出物含量、茶多酚含量的偏最小二乘定量预测模型.结果表明,PQNOR预处理后建立的偏最小二乘预测模型精度最好,干物质、水浸出物和茶多酚含量预测模型在验证集的相关系数分别为0.905、0.896和0.747,均方根误差分别为0.860%、0.559%和0.549%.在茶园对装置的精度进行了现场测试,单片茶鲜叶检测时间约为1 s,干物质、水浸出物和茶多酚含量预测值与测量值的均方根误差分别为0.903%、0.634%和0.551%.该装置可以实现茶鲜叶光谱原位采集和干物质含量、水浸出物、茶多酚的定量分析,对及时掌握茶树生长情况、辅助决策采茶方案和保障茶叶品质具有重要作用.
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Fe_3O_4改性水热炭活化过硫酸钠降解罗丹明B
《化工进展 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：通过微波水热法,以沼渣为原料,合成了Fe_3O_4改性微波水热炭,研究了Fe_3O_4掺杂量对水热反应进程及反应产物的影响。为拓展水热产物的应用范围,以罗丹明B (RhB)为对象,评价改性水热炭对过硫酸钠的活化能力。结果表明,微波加热功率为400W、Fe_3O_4制备量为水热炭质量的20%时,反应体系14min左右即达到设定温度(200℃),较无Fe3O4条件下反应时间(27min左右)缩短了48.1%,体系压强增加了27.8%。改性水热炭添加量为0.16g、反应时间140min、溶液初始p H为6.7、过硫酸钠投加量为0.1g时,体积为150mL、浓度为40mg/L的RhB降解率可达94.6%,是水热炭单独作用时的3.3倍,过硫酸钠单独作用时的3.9倍。在反应体系中以硫酸根自由基(·SO_4~(2-))的作用为主,羟基自由基(·OH)和超氧负离子(·O_2~-)为辅。改性水热炭具有良好的超顺磁性和稳定性。
关键词： 微波水热法 Fe3O4改性 沼渣 过硫酸钠 活化 罗丹明B降解
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