科研产出
近红外光谱结合模式识别技术快速鉴别煎炸油质量
《中国食品学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用近红外透反射光谱结合模式识别技术建立煎炸油质量的快速鉴别方法。采用国标方法测定79个煎炸油样本的酸价与羰基值,通过羰基价确定样本真实属性。利用Kennard-stone算法选取训练集和预测集。探讨样本NIR光谱预处理方法,以平滑、一阶导数和均值中心化处理的全光谱作为数据输入,采用偏最小二乘识别分析(PLS-DA)方法建立煎炸油质量的定性分类模型,并对模型进行验证。模型训练集与预测集的正确识别率分别达94.5%与100%。比较主成分识别分析(PCA-DA)、K最近邻法(KNN)与分类回归树(CART)3种建模方法。结果表明PLS-DA预测能力优于其它方法,NIR光谱结合PLS-DA可作为快速鉴别煎炸油质量的一种新方法。
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干燥温度对橙皮干燥动力学、酚类物质及抗氧化特性的影响
《中国食品学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：本文研究热风干燥温度(50,60,70,80,90,100℃)对橙皮的干燥动力学。通过超高效液相色谱法与分光光度法研究其对酚类物质与抗氧化能力的影响,结果表明:橙皮的干燥过程分为升速过程和降速过程,干燥温度升高,干燥时间显著缩短。与冷冻干燥相比,热风干燥温度50~80℃未引起橙皮中总酚和总黄酮含量的显著变化,而100℃处理其总酚和总黄酮含量均显著增加,分别增加7.60%和5.87%。随着干燥温度的升高,橙皮清除DPPH自由基能力逐渐升高,100℃热风干燥的橙皮清除DPPH自由基能力为8.84 mg Trolox/g DW,比冷冻处理组高6.23%;50℃干燥处理橙皮的清除ABTS+能力最低(25.57 mg Trolox/g DW),当热风温度从60℃升至90℃时,橙皮清除ABTS+自由基能力并无显著差异变化(P>0.05),而100℃热风干燥橙皮的清除能力最高(28.04 mg Trolox/g DW),显著高于其余温度处理组(P<0.05)。高温处理(100℃)导致橙皮中没食子酸、香草酸、咖啡酸、阿魏酸、p-香豆酸、橙皮苷和芸香柚皮苷含量显著增加,而原儿茶酸、新绿原酸、圣草次苷和香蜂草甙含量显著降低。橙皮中其余黄酮类物质含量未发生显著变化。
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“种植-肉牛-有机肥-种植”模式氮磷投入产出模型的构建
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：该文针对亚热带丘陵区的生态特征,构建了"种植-肉牛-有机肥-种植"农牧复合循环农业模式,包括种植系统、养殖系统、废弃物无害化处理系统和产品营销服务系统。为了探明"种植-肉牛-有机肥-种植"模式各子系统氮磷投入产出流向特征,基于投入产出模型理论构建了该模式氮磷投入产出模型,并对模型参数的计算方法进行定量化研究。以亚热带丘陵区长沙县金井镇循环农业示范基地为例对模式氮磷投入产出模型的构建进行实证研究,进行种植系统、养殖系统、废弃物无害化处理系统、产品营销服务系统的氮磷投入产出分析。结果表明,循环农业模式氮磷投入产出模型的构建,可以反映各子系统氮磷的中间使用和最终产品的投入产出流动状况,建立循环农业系统中氮磷在各类主要产品的生产和分配之间的平衡关系,研究成果不仅可为亚热带丘陵区农牧复合循环农业模式氮磷资源的高效利用提供科学参考,并且可为农牧生态系统氮磷循环元素平衡的机理研究提供理论依据。
关键词： 农业 氮 生态系统 肉牛 循环农业 磷 投入产出模型
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葡萄果实采后自溶软化与细胞膜完整性及线粒体内能量代谢的关系
《现代食品科技 》 2016 EI 北大核心
摘要：研究葡萄衰老自溶软化与细胞膜完整性及能量代谢特性的关系。采后葡萄经涂膜和热处理后,低温(4±0.5)℃贮藏,定期测定果肉自溶指数、膜透性和MDA含量、H~+-ATPase、Ca~(2+)-ATPase、SDH、CCO代谢酶活及ATP、ADP、AMP、总腺苷含量和能荷变化,以未处理为对照。结果显示:(1)果实中膜完整性、能量和能荷水平,能量代谢酶活均呈下降趋势,但涂膜和热处理要高于对照。在降低自溶软化指数、维持膜完整性和ATP水平上,涂膜显著优于热处理(p<0.05)。(2)果实自溶软化指数与膜透性和丙二醛呈极显著正相关(r=0.73,0.79,p<0.01),与线粒体蛋白量、能量代谢酶活、能量和能荷水平呈极显著负相关(r=-0.79~-0.54,p<0.01)。葡萄贮藏中自溶软化进程与细胞膜完整性和能量代谢特性紧密相关,且涂膜和热处理有利于保持细胞膜完整性,缓解能量代谢酶活下降,维持较高的能量和能荷水平,延缓自溶软化,且涂膜效果优于热处理。
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条带间作下矮秆作物行间辐射差异的模拟与分析
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：间作是未来中国解决粮食安全的一种重要途径,提高间作内光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)的利用效率对于提高作物单产具有重要意义。该文针对Munz模型中对于窄条带间作下模拟精度降低的问题,引入了玉米叶面积密度随冠层深度的分布函数,并基于试验测量的辐射重新获取了散射辐射消光系数,实现了窄条带间作系统中不同行矮秆作物冠顶瞬时PAR的模拟。试验设置了3∶6和2∶3两种玉米/大豆间作处理,并进行不同天气条件下各行大豆冠顶PAR模拟值与测量值的比较。结果显示:两者之间具有较好的一致性,决定系数(R2)的范围为0.76~0.99,3∶6间作大豆中行的均方根误差(root mean square error,RMSE)范围为59.1~76.4μmol/(m2·s),内行为76.8~99.7μmol/(m2·s),边行为97.2~157.8μmol/(m2·s);2∶3间作大豆中行RMSE的范围94.9~129.5μmol/(m2·s),边行为125.8~181.0μmol/(m2·s)。结果表明:模型能够较好模拟一天中各行大豆冠顶PAR的变化规律,并能基本反映各行全天累积PAR的差异,且3∶6间作的模拟精度优于2∶3间作,内行优于边行。研究可为条带间作系统内不同行矮秆作物的生长及产量差异提供理论基础和依据。
生物质炭添加对华南双季稻田碳排放强度的影响
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：中国农田有机物料资源化利用是一项巨大挑战。为研究生物质炭农田施用的生态效应,探讨华南双季稻田碳排放强度(greenhouse gas intensity,GHGI)对生物质炭添加的响应,开展了基于静态箱-气相色谱法的连续两年野外观测。田间试验共设6个处理,即当地农民习惯(CK,化肥,无稻草还田),3个不同用量生物质炭添加处理,即BC1(5 t/hm2)、BC2(10 t/hm2)和BC3(20 t/hm2),和2个稻草还田处理(直接还田和稻草+腐熟剂还田)。结果表明,相比当地农民习惯和稻草还田处理生物质炭添加有效抑制了双季稻田温室气体排放(平均降低温室气体排放当量49.87%),显著降低了土壤容重,增强作物的碳氮养分吸收能力,稳定了水稻产量(平均增产3.54%),降低了稻田碳排放强度(平均降低52.13%)。4个生长季平均而言,相比CK、RS和RI,生物质炭3个处理分别降低稻田100a尺度上温室气体排放当量27.53%,58.65%和63.43%(P<0.05),分别增产3.21%,5.11%和2.29%(P>0.05),进而分别降低100a尺度上GHGI 30.57%,61.00%和64.82%(P<0.05),综合而言,BC3具有较好的减排增产潜力。相关矩阵和主成分分析可视化表达了在生物炭添加影响下,稻田碳排放强度与水稻生长参数及土壤理化特性的关系。生物质炭添加影响着水稻产量、收获指数、土壤有机质、总碳和植株吸氮量等环境变量的分布。通过多元决策回归树分析,发现可通过水稻收获指数(>0.5)定量判别其碳排放强度。该研究结果表明,通过优化田间管理,适量生物质炭回田(20 t/hm2)利用是增强土壤固碳、稳定水稻产量、降低稻田碳排放强度和应对气候变化不利影响的可行途径。该研究可为中国秸秆资源科学利用提供基础研究案例。
关键词： 排放控制 主成分分析 土壤 双季稻田 碳排放强度 生物质炭 回归树分析
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生物活性多甲氧基黄酮糖苷的合成及其结构表征
《湖南大学学报(自然科学版) 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了提高多甲氧基黄酮类化合物的水溶性和药用价值,以2种来源丰富且抗癌活性高的多甲氧基黄酮橘皮素和川陈皮素为底物,分别经过氧丙酮(DMDO)氧化得到多甲氧基黄酮醇9和10,然后,9和10分别与糖基供体α-溴代乙酰葡萄糖、半乳糖和鼠李糖在NaOH水溶液和氯仿体系中,进行相转移催化下的糖苷化反应及随后的脱乙酰化反应,首次合成了4种新的多甲氧基黄酮糖苷化合物1~4.对所合成的化合物用1 HNMR,13 CNMR和MS等波谱法进行了结构表征.合成方法原料易得、工艺简便、收率较高.
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耕作方式和稻草还田对双季稻田CH_4和N_2O排放的影响
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：稻田温室气体(甲烷和氧化亚氮)排放强度受多种田间管理的影响,以往对各种措施间的交互效应研究较少。为此,该研究利用改进的静态箱-气相色谱法进行了连续4个生长季的湖南典型双季稻田温室气体排放强度观测,旨在分析耕作和稻草还田2种措施的交互效应并探寻多措施联合减缓温室气体排放强度的途径。试验设4个处理:翻耕(CWS,conventional tillage without straw residue)、免耕(NWS,no till without straw residue)、免耕高茬还田(HN,no till with high stubble straw residue)和翻耕高茬还田(HC,conventional tillage with high stubble straw residue)。结果表明,耕作和稻草还田2种措施对稻田甲烷排放有显著的交互效应(P<0.05),但对氧化亚氮交互效应不显著。2种措施对稻田温室气体排放强度的影响有明显的季节和年际变异。多生长季平均而言,各处理甲烷排放顺序为HC>HN>CWS>NWS(HC显著高于HN,HN和CWS差异不显著),水稻产量顺序为CWS>HN>HC>NWS(HN和CWS差异不显著),而温室气体排放强度(greenhouse gas intensity)顺序为HC>CWS>HN>NWS(HN显著低于HC和CWS,P<0.05)。可见,"免耕高茬还田"模式能抵消翻耕处理的高温室气体排放,并能比NWS处理提高水稻产量,显著减缓双季稻田温室气体排放强度。在保护性耕作和农田碳库提升的需求下,该模式应被予以高度重视。该研究可为中国双季稻主产区温室气体排放强度减缓措施的选择提供科学支撑。
拉曼光谱法无损检测蜂蜜中的果糖和葡萄糖含量
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：应用拉曼光谱结合化学计量学方法对蜂蜜果糖和葡萄糖含量进行了定量分析。用自适应迭代重加权惩罚最小二乘(adaptive iteratively reweighted penalized least squares,airPLS)算法进行基线校正,用竞争性自适应重加权采样(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)算法筛选变量,分别用线性的偏最小二乘(partial least squares,PLS)回归算法和非线性的支持向量机(support vector machines,SVM)回归算法建立定量校正模型,并进行预测。2种模型都有较好的预测结果。对果糖,SVM模型预测值与高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)测定值的相关系数(R)和预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)分别为0.902和1.401,略优于PLS模型(R为0.892,RMSEP为1.604);对葡萄糖,PLS模型的R和RMSEP分别为0.968和0.669,优于SVM模型(R为0.933,RMSEP为1.410)。结果表明拉曼光谱结合化学计量学方法可快速无损测定蜂蜜果糖和葡萄糖含量。
关键词： 无损检测 拉曼光谱 葡萄糖 蜂蜜 果糖含量 偏最小二乘法 支持向量机法
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农田土壤铅、镉含量影响因素地理加权回归模型分析
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了定量分析土壤重金属含量的影响因素,以长沙城郊农田土壤Pb、Cd为例,采用传统回归模型(ordinary least squares,OLS)和地理加权回归模型(geographically weighted regression,GWR)分析比较了土壤Pb、Cd含量与影响因素间的相关关系。结果表明:长沙城郊农田土壤Pb、Cd含量存在空间自相关性,Pb、Cd的GWR模型拟合度较OLS模型高,残差不存在空间自相关,GWR模型能更好地解释土壤Pb、Cd与影响因素变量的空间异质性。土壤Pb与Cd含量呈极显著正相关;土壤pH值、有机质、氮磷含量是影响土壤Pb、Cd含量的重要因素;离河流、城镇、工矿建设用地的距离对于城郊农田土壤Pb、Cd含量也有一定影响,土壤Pb、Cd的"高-高"集聚区(土壤Pb或Cd含量高的区域被Pb或Cd含量高的其他区域所包围,区域土壤Pb或Cd含量水平较高,且空间差异程度较小)和离河流、城镇、工矿建设用地较近的农田是Pb、Cd污染风险防控的重点区域。该研究可为定量分析区域土壤重金属含量的空间结构与影响因素提供参考,为长沙城郊农田土壤重金属污染的防控提供参考。
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