鲢鱼皮胶原蛋白酶解工艺的优化及产物抗氧化活性的研究

首先采用单因素试验对包括酶浓度、pH值、酶解时间和酶解温度4个因素对中性蛋白酶解鲢鱼皮胶原蛋白水解度的影响进行考察。其后采用Box-Behnken设计对影响水解度的3个因素酶解时间、酶解温度和pH值的最优化组合进行了定量研究,建立了各因子与水解度关系的数学模型,并对酶解产物清除羟基自由基和DPPH自由基的活性进行了研究。结果表明:最佳的酶解工艺参数为pH值6.9、酶解时间3.4h和酶解温度48.9℃,在此条件下得到的水解度为37.02%,与理论计算值37.12%基本一致。最后对酶解产物清除自由基的试验证明,以VC为对照,鲢鱼皮胶原蛋白酶解产物具有较强的清除羟基自由基和DPPH自由基的活性。     

基于灰色理论及BP神经网络的尿素水解预测模型研究

研究根据室内尿素水解试验资料,建立了以温度、水分、时间为输入因子,尿素态氮含量为输出因子,拓扑结构为3-2-1的BP神经网络预测模型,以及Verhulst灰色预测模型和零级动力学模型,并分析比较了三种模型的预测效果。结果表明:3种预测模型均能满足模拟精度要求,所建立BP神经网络模型模拟值与实测值的平均相对误差、相关系数和决定系数分别为2.39%、0.992 4和0.984 5,具有较高的预测精度和良好的稳定性,并且模拟效果明显优于Verhulst灰色预测模型和零级动力学模型,可以较好地描述尿素水解动态变化过程,为尿素水解定量研究提供了精确的科学依据。     

益生菌发酵苹果浊汁贮存期品质分析与货架期预测模型

为明确不同贮存温度对益生菌发酵苹果浊汁品质的影响及预测发酵苹果浊汁的货架期,测定了4、25℃条件下益生菌发酵苹果浊汁色差L*值、a*值、b*值、ΔE值,以及稳定系数、活菌菌体浓度、感官评分、有机酸质量浓度、糖质量浓度和香气成分等指标的变化,基于Arrhenius方程构建了发酵苹果浊汁各项品质指标货架期预测模型。结果表明:在4℃和25℃条件下,发酵苹果浊汁的b*值、ΔE值变化符合零级反应,其他指标均符合一级动力学反应。以单指标分别建立预测模型,模型计算验证结果显示,各模型的相对误差均小于10%,偏差度和准确度不大于1.04,说明模型可以很好地预测发酵苹果浊汁贮存期的各项指标。活菌菌体浓度与其他品质指标均呈显著相关,以其建立的4℃和25℃条件下的发酵苹果浊汁货架期预测模型的预测值与实测值的相对误差小于10%,说明模型可靠、合理,可以准确预测益生菌发酵苹果浊汁的货架期。     

支持向量机的盐碱土壤Philip入渗模型参数预测研究

以大田原生盐碱荒地土壤入渗试验数据为样本,应用支持向量机回归算法,建立了盐碱土含水率、容重、有机质含量、黏粒含量、粉粒含量、全盐量以及pH值与Philip入渗模型参数间的预测模型。预测结果表明,训练样本中吸渗率S的相对误差平均值为4.05%,稳渗率A的相对误差平均值为5.49%,90 min累积入渗量I_(90)的相对误差平均值为4.28%;检验样本中S、A和I_(90)的相对误差平均值分别为4.22%、3.58%和4.48%。可以看出,不论训练样本还是检验样本,入渗参数预测值与实测值基本吻合,所建立的预测模型精度较高,表明基于支持向量机的盐碱土壤Philip入渗模型参数的预测是可行的,可为改良盐碱土壤提供入渗参数的技术支撑。     

基于离散元法的立式旋耕刀工作参数分析与优化#br# #br#

为探究立式旋耕刀作业参数对其受力情况及碎土效果的影响，建立立式旋耕刀作业的离散元模型，并对其所受阻力、扭矩的变化规律进行分析；通过设计正交试验，得到立式旋耕刀工作参数对其阻力、扭矩、作业功率及碎土率的影响，并建立相应的预测模型。通过响应面分析和预测模型对立式旋耕刀作业功率和碎土率进行参数优化，得到最佳工作参数为：前进速度1.2 m/s，刀具转速307.141 r/min，耕深25 cm，模型预测立式旋耕刀作业功率为7.042 kW，碎土率为8085%。将最佳工作参数代入仿真试验，对比试验数据得到功率的模型预测值与仿真值间的相对误差为3.97%，碎土率的相对误差为3.45%，验证了预测模型的可用性。     

基于BP神经网络方法的黄土水分特征曲线预测模型比选

黄土高原区水资源严重匮乏，研究土壤水分特征曲线对于提高水分利用率、节约水资源有着重要的现实意义，但直接试验测量土壤水分特征曲线面临操作技术难度大、耗时费力等诸多问题，因此对土壤水分特征曲线进行科学合理预测十分必要。为提高黄土高原区土壤水分特征曲线预测模型精度，以山西省5个县市的试验点黄土为研究对象进行模型比选。基于BP神经网络算法，以土壤基本指标黏粒含量、粉粒含量、干容重、有机质和全盐量共5个影响因素作为预测模型的输入变量，以经验模型的参数作为预测模型的输出变量，分别建立了Gardner经验模型参数和Van Genuchten经验模型参数的预测模型，并根据实测数据库的预测结果进行对比和分析。结果表明：建立的经验模型参数的BP神经网络预测模型，Gardner经验模型建模和验证后的两个参数相对误差的平均值都小于4%,Van Genuchten经验模型建模和验证后的两个参数相对误差的平均值都小于5%；不论是建模的训练数据库还是验证数据库，Gardner经验模型参数的预测模型精度均高于Van Genuchten经验模型参数的预测模型精度。因此，建议针对黄土高原区的黄土水分特征曲线预测模型的建立...     

基于BP神经网络的土壤水热动态预测模型研究

以土壤施氮量、灌水量、土壤各层初始温度、各层初始含水率以及时间作为神经网络的输入因子,以土壤温度、含水率作为输出因子,基于BP神经网络,建立了拓扑结构为17-21-14的BP-W-T预测模型,利用Matlab软件对BP神经网络进行训练,并结合实测值对温度分布和含水率分布进行检验。结果表明:土壤温度预测模型模拟值与实测值的平均相对误差、相关系数和决定系数分别为2.28%~3.36%、0.954~0.972和0.910 2~0.944 7;含水率预测模型模拟值与实测值的平均相对误差、相关系数和决定系数分别为1.87%~3.09%、0.974 3~0.992 6和0.949 3~0.985 2;该预测模型具有较高的预测精度和良好的稳定性,可以较好地描述温度梯度下土壤水热动态变化情况,为预测土壤温度与含水率提供了一条新的途径。     

低分子量骨胶原肽酶解制备工艺优化和特性分析

酶解工艺参数不仅会影响畜禽骨蛋白的酶解效率,而且会改变骨胶原肽产物的肽分子量分布、氨基酸组成和微结构性能,从而影响其高值高效化利用。以制备均一性低分子量骨胶原肽为目的,以牛骨粉为研究对象,以水解度为主要评价指标,考察碱性蛋白酶、中性蛋白酶、复合蛋白酶和风味蛋白酶对牛骨粉的酶解效果,探究双酶分步酶解工艺、脂肪酶预处理的单独与组合应用对酶解效果的提升作用,选定最优的低分子量骨胶原肽制备工艺;结合酶解过程中各项指标的变化、产物表征分析和Person相关系数法分析不同复合酶解工艺对产物特性的影响及作用机制。研究发现：经脂肪酶预处理-碱性蛋白酶-复合蛋白酶酶解工艺制备的骨胶原肽产物具有最佳的理化性质,优化的工艺参数为：底物质量浓度为0.09 g/mL、初始pH值7.5的牛骨粉溶液加入碱性脂肪酶（加酶量0.08%）在40℃下反应4 h,再加入碱性蛋白酶（加酶量0.36 U/g）在60℃下反应5 h后,最后加入复合蛋白酶（加酶量0.36 U/g）在55℃下反应5 h,此时,水解度可达16.12%,总游离氨基酸含量可达171.571 mg/g,其M_w、M_w/...     

基于神经网络的出菇房CFD温度均匀性预测模型

为预测出菇房内环境性能指标,采用CFD建立菇房模型并通过试验数据验证仿真结果准确性,对比可知温度的平均相对误差为4.9%,引入温度均匀性指标,设计正交试验进行CFD数值模拟,利用模拟数据训练GMDH(group method of data handling,数据处理组合法)型神经网络,最后得出温度均匀性指标的预测模型。分析结果表明,预测值与CFD仿真值相关系数达到0.942 5,平均绝对误差仅为0.042,预测精度较高,为出菇房的进一步优化提供可靠依据。     

猪骨蛋白的风味蛋白酶酶解工艺及其产物抗氧化活性研究

在单因素试验的基础上建立了一个以猪骨蛋白风味蛋白酶水解度为目标值,以酶解时间、pH值和酶解温度为因素的数学模型,方差分析表明拟合较好。通过对回归方程优化计算,得到的最佳工艺条件为酶解时间3.2h、pH值7和酶解温度48.5℃。对所建立的数学模型进行了试验验证。在最优条件下,得到的水解度为20.08%,与理论值20.03%基本一致,说明回归模型能较好地预测猪骨蛋白的水解度;当浓度75～375μg/mL和120～600μg/mL的范围内,其清除DPPH自由基和羟基自由基的能力分别为14.95%～33.18%和21.74%～81.42%,且清除效果与浓度之间都存在明显的量效关系。