科研产出
不同品种大豆加工豆浆的品质分析及评价模型（英文）
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：东北是中国大豆的主产区,也是传统豆制品的重要原料生产基地。为明确该产区大豆原料与其加工制得豆浆的品质、特点,该研究选取47个东北大豆品种为原料,分析其大豆粗脂肪、粗蛋白、钙、磷含量等理化指标,比较其加工豆浆的蛋白浓度、总固形物含量、感官评价、风味物质含量等品质差异。结果得到豆浆质量得率、动力粘度、总固形物、非豆腥味活性与豆腥味活性比值最高的品种分别是吉育102、吉92、吉育70、吉小8号、吉青3号。大豆籽粒理化指标分析结果显示,粗蛋白、粗脂肪、钙、磷含量最高的品种分别为垦丰17、GY07Y16、吉82、杂交豆3号。豆浆的豆腥味与脂肪氧化酶活性、油酸、亚油酸、亚麻酸含量呈显著正相关,脂肪含量与风味活性比呈负相关。利用因子分析法提取出4个因子方程,确定豆浆各项指标在综合品质中所占比重,进一步建立了豆浆品质评价模型,模型系数可以根据加工目的进行相应调整。综合得分最高的5个品种为吉45(9.52)、吉育70(9.43)、吉青1号(9.28)、吉育66(9.27)、吉育102(9.21)。结合对应的大豆理化指标排序发现,豆浆品质是大豆理化成分综合作用的结果,并非蛋白含量越高所得产品越好,脂肪含量高的品种并不适宜加工豆浆。该研究为用于加工豆浆的东北大豆品种分级提供了参考,实现了豆浆品质的综合判别及大豆加工基础数据的分析、整合。
关键词： 农产品 加工 品质控制 大豆品种 中国东北 综合品质模型
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基于中红外光谱技术鉴别转基因大豆的方法研究
《光谱学与光谱分析 》 2017 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：转基因技术对于实现粮食增产,保护生物多样性,减少化学农药使用量等方面有着重大意义,但也可能存在一定的安全隐患。因此,转基因作物检测鉴别技术的研究愈发受到重视。本文采用中红外光谱分析技术,研究对不同品种的转基因大豆及其亲本进行鉴别的可行性。实验采集了三种不同的非转基因大豆亲本(HC6,JACK和W82)及其转基因大豆品种在3 818~734 cm~(-1)范围内的光谱信息。采用偏最小二乘-判别分析(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)进行判别分析,三种大豆的建模集的判别正确率分别为96.67%,96.67%和83.33%,预测集的判别正确率分别为83.33%,85%和85%。研究中采用X-loading weights、变量投影重要性(variable importance in the projection,VIP)和二阶导数(second derivative,2-Der)三种特征波数选择方法对光谱数据进行处理,并根据得到的特征波数分别建立PLS-DA模型进行判别分析,三种大豆的建模集和预测集的判别正确率均超过76.67%和75%。采用主成分分析(principal component analysis,PCA)和独立组分分析(independent component analysis,ICA)两种特征信息提取方法对光谱数据进行处理,分别建立PCA-PLS-DA和ICA-PLS-DA模型进行判别分析,三种大豆的建模集和预测集的判别正确率均超过80%和75%。研究表明中红外光谱分析技术可以较为准确地鉴别非转基因亲本与转基因品种,为转基因大豆的无损鉴别提供新的思路。同时结合特征波数选择方法与特征信息提取方法可以有效地降低模型复杂度,减少程序运算量。
关键词： 中红外光谱 转基因大豆 特征波数选择 特征信息提取
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刺玫籽油及原花青素降血脂作用
《食品科学 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：通过动物实验对刺玫籽油和刺玫籽原花青素进行降血脂功能性研究。选用昆明雄性小鼠,通过高脂饲料饲喂建立高脂模型小鼠,分别经口灌胃刺玫籽油及原花青素5周后,检测分析小鼠血清及肝组织匀浆各项指标。结果显示,刺玫籽油及原花青素对小鼠体质量及主要脏器指数无显著影响;中剂量(100 mg/kg)、高剂量(200 mg/kg)的刺玫籽原花青素会显著降低高脂小鼠血清内低密度脂蛋白胆固醇、总胆固醇、甘油三酯含量(P<0.05),显著升高小鼠肝组织内超氧化物歧化酶活力、过氧化氢酶活力、谷胱甘肽过氧化酶水平(P<0.05),显著降低肝组织内丙二醛水平;低剂量(80 mg/kg)刺玫籽油能显著降低高脂小鼠血清内甘油三酯水平(P<0.05)及显著升高小鼠肝组织中过氧化氢酶活力(P<0.05)。研究结果表明,低剂量的刺玫籽油和中、高剂量的刺玫籽原花青素对高脂血症小鼠有一定的降血脂作用。
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近红外高光谱成像技术用于转基因大豆快速无损鉴别研究
《光谱学与光谱分析 》 2016 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：以近红外高光谱成像技术,结合化学计量学方法,研究了转基因大豆的快速、无损检测方法。实验以3种不同非转基因亲本(HC6,JACK,TL1)及其转基因大豆作为研究对象。采用高光谱成像系统采集874~1 734nm波长范围的256个波段范围的高光谱图像,提取大豆的光谱信息,剔除明显噪声部分后,采用Moving Average(MA)平滑预处理的941~1 646nm范围光谱数据进行分析。采用偏最小二乘判别分析算法(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA),对3种非转基因亲本大豆建立模型进行判别分析,其相应的建模集和预测集的判别正确率分别为97.50%和100%,100%和100%,96.25%和92.50%,结果表明,高光谱成像技术可用于非转基因大豆的识别。对非转基因亲本及其转基因大豆进行判别分析,基于全谱,3种的建模集和预测集的判别正确率分别为99.17%和99.17%,87.19%和81.25%,99.17%和98.33%;以x-loading weights提取非转基因亲本及其转基因大豆判别分析的特征波长并建立PLS-DA模型,3种的建模集和预测集的判别正确率分别为72.50%和80%,80.63%和79.38%,85%和85%,该结果表明非转基因亲本与转基因品种的判别分析是可行的,特征波长的选择也可用于非转基因亲本与转基因品种的判别分析。研究表明采用近红外高光谱成像技术对非转基因大豆、非转基因亲本及其转基因大豆进行鉴别是可行的,为转基因大豆的快速无损准确鉴别提供了一种新方法。
关键词： 近红外高光谱成像 转基因大豆 PLS-DA x-loading weights
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宁夏森林植被及土壤碳密度分布特征
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：根据宁夏回族自治区森林资源清查资料以及野外调查和室内分析的结果,对宁夏地区不同森林群落碳密度分布特征进行了研究。结果表明:1)天然林各植被层碳密度均值的大小顺序为:乔木层(57.66 Mg/hm2)>细根(8.39 Mg/hm2)>凋落物层(8.34 Mg/hm2)>草本层(0.23 Mg/hm2)>灌木层(0.20 Mg/hm2),乔木层生物量碳密度占植被层总碳密度的77.06%;2)土壤碳密度均值在170.15~354.29 Mg/hm2间变化,以罗山油松+山杨林最高,贺兰山青海云杉林最低,就土层垂直分布来讲,50~100 cm土层碳积累最多,占整个剖面土壤碳密度的40%左右;3)各天然林生态系统碳密度均值变化范围为221.63~444.77 Mg/hm2,在罗山油松+山杨林最大,六盘山华山松+少脉椴林最小;4)宁夏天然林生态系统土壤碳密度是生物量碳密度的4.09倍,由于土壤碳库稳定性高于地上植被碳库,土壤碳密度较高的针阔混交林和阔叶林具有巨大的固碳潜力。
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同步辐射软X射线近边吸收谱方法研究长期施肥对黑土有机氮官能团的影响
《光谱学与光谱分析 》 2015 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：有机态氮是土壤氮素的主要存在形式,在农田生态系统氮循环中占有重要地位。了解土壤有机氮官能团组成,可为制定合理的农田管理措施提供科学依据。同步辐射软X射线近边吸收谱(N K-edge XANES)技术,是原位测定土壤有机氮官能团组成最有效的方法,但利用该技术对长期施肥条件下土壤有机氮官能团组成的研究尚未见报道。本试验利用N K-edge XANES方法,研究了长期(18年)不同施肥措施[即休闲(Fallow)、不施肥(CK)、施氮磷钾化肥(NPK)、有机肥配施化肥(NPKM)、1.5倍量的有机肥配施化肥(1.5NPKM)和玉米秸秆配施化肥(NPKS)]对黑土全土及粘粒中有机氮官能团的影响。结果表明:各处理均在401.2~401.6和402.7~403.1eV范围内出现特征吸收峰,分别归属为酰胺/胺和吡咯类化合物,粘粒中特征吸收峰通常较全土更为明显。半定量分析结果指出,全土和粘粒均以酰胺/胺的相对比例最高,是有机氮官能团的主要存在形态;与休闲处理相比,对照处理中酰胺/胺的相对比例较低,而吡咯类氮的相对比例较高;有机无机配施条件下,酰胺/胺的相对比例随有机肥量的增加而下降,而吡咯类氮的相对比例则呈相反的变化趋势;全土中以NPKS处理的酰胺/胺相对比例最高,而粘粒中则以休闲处理的腈类/芳香氮相对比例最高。利用N K-edge XANES方法原位测定不同施肥措施下土壤有机氮官能团组成的变化是可行的。
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长期不同耕作方式下的土壤硬度变化特征
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探明不同耕作方式下土壤硬度变化特征,以始于1983年长期定位不同耕作方式土壤为研究对象,采用土壤硬度仪观测免耕(no-tillage,NT)、翻耕(plow tillage,PT)、间隔深松(spacing tillage,ST)和传统耕作(conventional tillage,CT)不同年份、季节、土壤剖面及冻融前后土壤硬度,研究不同耕作方式对土壤硬度的影响。结果表明:免耕增加了耕层0~25 cm土壤硬度,而土层>25~45 cm免耕硬度显著降低(P<0.05),但传统耕作硬度有增加趋势,间隔深松和翻耕硬度明显低于免耕和传统耕作(P<0.05);不同耕作方式土壤硬度随季节的推移呈波动性变化,0~25和>25~45cm变化趋势基本一致;土壤硬度随土壤深度的增加而增加,上层明显低于下层(P<0.05),不同时期变化不同,前期随深度增加到20cm处呈垂直变化,而后期随深度增加呈反"S"型曲线变化;冻融交替作用可以有效降低土壤硬度,缓解冻融后土壤硬度,间隔深松降幅最大为148.97%,其次为免耕和翻耕,降幅分别为41.96%和58.44%,传统耕作降幅最小仅为3.38%。综合分析认为,间隔深松耕作是改善土壤硬度,提高土壤宜耕性的有效耕作方法。该研究可为东北雨养农业区构建合理耕层和确定适宜的耕作技术提供科学依据。
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东北黑土区长期不同种植模式下土壤碳氮特征评价
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：土壤碳氮是衡量土壤肥力的重要指标,阐明农田管理措施对土壤碳氮特征的综合影响,可为农田地力培育和土地可持续利用提供理论与技术支撑。该研究借助在吉林公主岭建立的长期定位试验,选择休闲处理与增施有机肥条件下的玉米连作、玉米-大豆轮作、大豆连作等处理,系统评价了种植模式对土壤不同形态碳氮的影响及其相互关系。经过21 a的增施有机肥,玉米连作、玉米-大豆轮作、大豆连作3个处理的耕层(0~20 cm)土壤有机碳、全氮和有效氮比休闲处理分别提高23.5%~46.8%、4.9%~64.3%和35.4%~121.9%,其中以玉米连作处理最高(P<0.05);有机碳与全氮、有效氮呈极显著的相关关系(P<0.01),表明较高的有机碳会促进氮素有效性。玉米连作处理的耕层土壤微生物量碳分别比玉米-大豆轮作和大豆连作处理高23.1%和41.4%,而土壤微生物量氮则分别高37.8%和135.3%,差异显著(P<0.05)。玉米连作处理下耕层>2 000μm、≥250~2 000μm、≥53~250μm以及<53μm的土壤团聚体结合有机碳均为最高(P<0.05)。此外,玉米连作处理的高活性有机碳组分显著(P<0.05)高于其他处理,其化学活性指数也显著(P<0.05)高于玉米-大豆轮作处理,表明玉米连作处理下的土壤有机碳对外界环境变化较为敏感。上述研究表明,在施用有机肥的条件下,长期玉米连作可提高土壤有机碳质量分数,促进土壤氮素有效性,但应配合采用合理的耕种措施,以降低有机碳分解风险。
V-L型秸秆粉碎还田刀片设计与试验
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对秸秆粉碎还田刀片工作过程中存在的刀片易磨损、粉碎效果不理想和稳定性差等问题,通过分析现有刀片的优缺点,设计了一种V-L型秸秆粉碎还田刀片,具有延长刀片的使用寿命、提高秸秆粉碎效果和作业效率等优点。通过分析拖拉机前进速度、刀辊转速以及二者相互作用对秸秆粉碎率的影响,确定了刀片工作参数的最佳组合:拖拉机进速度为1 m/s,刀辊转速为1 400 r/min。通过2因素3水平正交试验,确定了刀片结构参数的最佳组合:刀片前倾角为10°,刃线与地面夹角为14°。对安装V-L型刀片的秸秆粉碎还田机整机作业效果进行了田间试验,结果表明各项指标均达到了国家相关标准的技术要求。该研究可为秸秆粉碎还田刀片设计提供参考。
关键词： 农业机械 秸秆 耕作 秸秆粉碎还田机 刀片 设计 试验
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行间耕播机弹性可覆土镇压轮性能有限元仿真分析及试验
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：为提高播种机的播种及镇压性能,解决播种作业中覆土后即时镇压的难题,结合橡胶类材料的变形理论与轮胎力学的研究基础,建立基于种沟沟型的理论模型,并设计出一种具有覆土功能的弹性镇压轮,镇压轮横截面由顶端连通的两个腔室组成,通过镇压轮侧缘与种沟接触产生的挤压力以同时实现覆土和镇压作业。利用ABAQUS软件对镇压轮进行有限元仿真分析,考察其覆土及镇压性能,通过有限元仿真分析证实该模型可行有效。通过与双圆盘覆土器和传统橡胶镇压轮的田间对比试验测得,该文所设计的弹性可覆土镇压轮作业后种子平均覆土深度为34 mm,变异系数为15.68%,镇压后种子上方距离地表5 cm的土壤紧实度为33.5 k Pa,变异系数为13.97%,应用双圆盘覆土器和传统橡胶镇压轮作业后种子平均覆土深度为35.3 mm,变异系数为17.51%,镇压后种子上方距离地表5 cm的土壤紧实度为26.5 k Pa,变异系数为15.32%,田间对比试验证实弹性可覆土镇压轮和双圆盘覆土器均可满足玉米播种作业对覆土深度的要求,但弹性可覆土镇压轮对土壤的镇压强度大于传统橡胶镇压轮,同时由覆土深度变异系数和镇压强度变异系数可以看出,弹性可覆土镇压轮在作业过程中的覆土深度稳定性和镇压强度稳定性均优于双圆盘覆土器和传统橡胶镇压轮。
关键词： 农业机械 模型 试验 弹性镇压轮 理论模型 覆土 仿真
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