干燥后玉米种子生物超弱发光与活力相关性的研究

通过实验研究了玉米在薄层干燥试验后的生物超弱发光强度和发芽率之间的相关性，随玉米种子干燥温度和干燥时间的增加超弱发光和发芽率都呈衰减趋势，基本符合一阶动力方程。该文认为生物超弱发光检测技术可以作为种子活性的快速无损间接检测方法，应用于种子加工、储藏、培育等过程中种子劣变规律的研究。     

绿豆幼苗的超弱发光规律及盐胁迫下的变化

为了研究绿豆幼苗的超弱发光规律及盐胁迫对其的影响和改变,本研究首次采用以EMCCD（电子倍增式CCD）为主的、自行搭建的超弱光图像探测系统,以豫绿2号绿豆为实验材料,检测了绿豆幼苗的自发超弱发光以及在盐胁迫下的改变情况。结果发现：绿豆幼苗自发发光的强度远小于延迟发光的强度,不同的盐胁迫时间对延迟发光强度和自发发光强度的影响各不相同,故可以用延迟发光强度的变化来表征盐胁迫对植物的伤害程度。实验数据的统计结果表明：盐胁迫下绿豆幼苗的发光强度-时间曲线遵循指数衰减规律,说明生物光子具有一定的相干性。本文结果将为农田实时监测植物盐胁迫生理状况提供一种新的光子学手段。     

生物超弱光子辐射在禽蛋新鲜度评价中的应用

为了探索生物超弱光子辐射在禽蛋新鲜度评价和检测方面的应用,研究了25℃和40℃储存温度下鸡蛋超弱光子辐射中自发发光和延迟发光的基本规律。结果表明,在25℃的储存温度下,随着储存时间的延长鸡蛋的自发发光缓慢增长,延迟发光初始光强缓慢降低;在40℃高温下自发发光迅速增长,而延迟发光初始光强迅速下降,鸡蛋的延迟发光服从双曲线弛豫。由延迟发光积分强度和单位时间内的自发发光构建鸡蛋的状态参量,研究发现,在25℃和40℃储存温度下鸡蛋状态参量的变化与哈夫单位的变化呈现良好的线性关系,表明鸡蛋状态参量可以作为鸡蛋新鲜度评价的定量指标。     

不同玉米自交系的抗旱力与超弱发光关系的研究

本研究利用单光子分析法 ,对不同玉米自交系干种子和萌发种子的超弱发光值进行了测定 ,比较和分析了干旱胁迫 (PEG处理 )和非干旱胁迫 (水处理 )下 ,萌发时期玉米自交系种子的超弱发光规律与抗旱性的关系。结果表明 ,各玉米自交系干种子的超弱发光与其抗旱性相关不大 ;而在干旱胁迫和非干旱胁迫下 ,不同萌发时间的玉米自交系种子的超弱发光值存在明显差异。干旱胁迫使萌发种子的超弱发光值低于正常值 ,而不同基因型的超弱发光曲线在干旱和水处理条件下的拟合程度和发光衰减的起始时间不同 ,即抗旱自交系的曲线拟合程度高 ,发光衰减的起始时间较迟 ;非耐旱性自交系两处理曲线偏差较大 ,发光衰减的起始时间较早。我们认为 ,种子在萌动过程中 ,在干旱胁迫和正常水处理条件下发光曲线的拟合程度和发光衰减的起始时间可以作为鉴定品种抗旱性强弱的指标。     

薄荷生长环境与其超弱发光特性的关系

为获得多个生长环境因素影响下植物的超弱发光特性,以薄荷为试验样品,采用二次正交旋转组合实验优化设计方案,研究了光照、温度、湿度和水分4个环境因素对薄荷叶片超弱发光值的影响,建立了4因素对超弱发光值的影响模型.通过分析发现,不同因素及其交互作用对超弱发光值影响的显著性也不同.其中光照和湿度的交互项对超弱发光值的影响最显著...     

辐照后食品超微弱发光性质的变化

干燥物质经过辐照处理后 ,其超微弱发光性质会发生一些变化。经过对多种样品辐照前后的超微弱发光性质的研究 ,依据加入测量液前后的发光变化 ,发现其超微弱发光可以分为四种情况 :( 1 )辐照后在加入测量液的情况下产生辐照特征峰 ;( 2 )超微弱发光性质始终无变化 ;( 3)辐照本身对超微弱发光性质无影响 ,测量液的加入使样品在辐照前后均能产生一明显超微弱发光峰 ;( 4 )辐照激发超微弱发光 ,测量液对此超微弱发光有猝灭作用。上述超微弱发光性质可以应用于辐照食品的检测。     

电子鼻检测鸡蛋货架期新鲜度变化

该文旨在通过气味检测鸡蛋的新鲜度。利用德国AIRSENSE公司PEN3型电子鼻对鸡蛋在20℃,70%相对湿度条件下罗曼鸡蛋货架期的气味进行了无损检测。通过测定哈夫单位,建立了不同货架期气味与鸡蛋哈夫单位等级的对应关系。首先,分析并对比了第0天与第36天的完整鸡蛋与蛋液所产生气体的变化情况,确定氨氧化物、烷烃和醇类等是鸡蛋贮藏中产生的恶化气体。其次,结合电子鼻,利用主成分分析、线性判别等多元统计方法进行数据分析,对不同货架期、不同等级的鸡蛋进行归类区分,发现线性判别（LDA）效果优于主成分分析法（PCA）。结合载荷分析,确认了检测鸡蛋新鲜度的主要传感器S1、S2、S3、S5、S6、S8。初步证明了气体传感器和模式识别方法在电子鼻区分鸡蛋货架期新鲜度的可行性,为建立利用气体传感器监控鸡蛋新鲜度的方法提供实验基础和理论依据。     

超微弱发光分析法在辐照糖类检测中的应用(Ⅰ)

采用超微弱发光分析检测辐照食品中主要糖分的化学发光过程 ,拟建立一种实用可行的辐照食品检测技术。结果表明 :干燥蔗糖 (含水量小于 2 0 % )经辐照后超微弱发光强度变化不大 ,但在测量过程中加水会产生超微弱发光峰 ,且发光量与辐照剂量密切相关。利用此技术鉴别辐照食品具有一定的实用价值。     

基于非损伤微测技术监测贮期鸡蛋氧呼吸规律

鸡蛋作为一个生命体,呼吸作用是其产后重要的生理活动,也是影响鸡蛋贮运效果的重要因素,研究鸡蛋氧呼吸规律对其贮藏保鲜意义重大。该文应用非损伤微测技术,搭建特有的微测试验平台,实时监测鸡蛋与外界微环境的O2交换速率以及交换强度。通过预试验选定探针与鸡蛋表面的最佳距离为50μm,选定鸡蛋最佳测试位置为钝端。试验选取一天中的4个时间点(6:00,12:00,18:00,24:00)来测试鸡蛋O2呼吸,借以研究鸡蛋在一天不同时间点的氧呼吸强弱;另外在每天同一时间点测试鸡蛋O2流速,连续测一个月,来研究鸡蛋贮藏期间的氧呼吸变化规律。试验发现:一天中鸡蛋的氧呼吸存在凌晨高下午低的规律性,无论是受精蛋还是非受精蛋,在每天的不同时间点呼吸强度有差异,受精蛋比非受精蛋的生命活动及新陈代谢变化更强烈,昼夜呼吸差异显著;一个月中,鸡蛋在贮期会产生2次呼吸峰值,分别出现在质变的转折点,并且第2次的峰值明显高于第1次的峰值。试验结果表明鸡蛋存在自身特有呼吸规律,生命代谢活动强时其对应氧呼吸活动也强,反之则弱;刚产下的鸡蛋的呼吸较为活跃。该研究可为如何优化贮藏条件以及提高种蛋的孵化率提供参考。     

鸡蛋新鲜度的光特性无损检测

光学特性正越来越广泛应用于农产品质量分析、新鲜度和成熟度检测中。本研究目的是探讨光特性无损检测鸡蛋新鲜度的原理和实现方法。试验以200个不同新鲜度的鸡蛋为研究对象，在温度为(28±2)℃，相对湿度为55%的贮藏条件下，在200～800 nm光谱测量范围内对鸡蛋的新鲜度与贮藏时间的相关性进行了追踪光透射特性试验，同时对鸡蛋新鲜度与不同贮藏时间的相关性进行了分析。通过Origin 6.0对光谱透射数据的统计分析建立了透射率与波长，透射率与贮藏时间的相关数学模型，其相关系数分别为0.86和0.94，并找出了用于检测新鲜度的特征波长为465 nm。试验结果表明鸡蛋的透射特性应用于鸡蛋新鲜度检测具有可行性和快速性。     

基于介电特性与蛋黄指数回归模型的鸡蛋新鲜度无损检测

为了更准确、快速的实现鸡蛋新鲜度品质指标蛋黄指数的无损检测,基于介电特性建立了鸡蛋新鲜度无损检测模型,获取鸡蛋的蛋黄指数信息。试验以不同新鲜度鸡蛋为研究对象,采用平行极板法测量不同新鲜度鸡蛋在温度为20℃,相对湿度为72%~89%,频率为1~200 k Hz下的介电特性参数,分析鸡蛋介电特性的变化规律,并建立鸡蛋介电特性与蛋黄指数之间的数学模型。分析了鸡蛋介电特性随测量信号频率及新鲜度指标蛋黄指数的变化曲线,发现其介电参数随频率及蛋黄指数的增大而减小。构建了蛋黄指数与相对介电常数的拟合方程,鸡蛋样品的实际蛋黄指数与模型预测的蛋黄指数间的决定系数R2为0.9115,蛋黄指数的误差为±4.2%,试验结果表明:利用拟合方程预测检验鸡蛋蛋黄指数取得了较好的预测效果,为无损检测鸡蛋新鲜度提供了一种新的可行方法。     

基于振动及EEMD-CMAC算法的鸭蛋散黄在线检测

针对鸭蛋长期存储以及运输过程中造成的散黄问题,构建一种基于振动信息的鸭蛋散黄在线检测流水线,可实现鸭蛋的自动触压和随动检测。通过磁致伸缩振子对鸭蛋扫频振动进行音频信息增强,对音频振动信号进行集合经验模态分解,并通过主成分分析进行降维提取主要特征,基于此,构建基于小脑神经网络的鸭蛋散黄检测模型。试验中,对320枚鸭蛋进行检测(训练集200枚,测试集120枚),结果表明,基于累积贡献率达98.14%的前5个主成分的鸭蛋散黄检测模型训练集和测试集识别率分别达98.66%和97.03%,每枚鸭蛋在线检测时间约1 s。研究表明,所研制的检测流水线基于磁致伸缩振子扫频激励未知品质鸭蛋,再结合EEMD-CMAC进行鸭蛋散黄检测是可行的,可满足流水线在线检测的要求。     

辐照对农产品中细菌ATP生物发光检测的干扰

ATP生物发光技术已广泛应用于样品含菌量的快速检测,但在应用该方法检测农产品的辐照灭菌效果时却出现了发光强度均高于对照的现象。本文分别从γ射线对ATP的影响、发光动力学以及发光强度增高的途径等方面对上述现象进行了研究。结果表明,发光强度的增加并非由ATP所造成引起的,而是由农产品中含有的细菌经辐照后引起的;干扰荧光素—荧光素酶制品中存在的能引起光辐射的物质是形成干扰的另一方面的原因。     

禽蛋自动捡拾系统结构设计及机械手运动规划

针对目前国产自动集蛋设备自动化程度低,无法满足自动化禽蛋生产需要的问题,设计了包括禽蛋运输装置、震动矫正装置和捡拾执行装置的禽蛋自动捡拾系统,开发了禽蛋捡拾控制系统,实现了传送带上禽蛋的自动捡拾装盘功能;分析确定了捡拾机械手提升舵机输出力矩和吸盘吸气压力参数,优选了捡拾机械手的提升舵机和抽气泵,研究了机械手路径规划、追踪路线预估及取蛋-放蛋方案,加工了禽蛋自动捡拾系统样机,开展了样机捡蛋成功率、捡拾速率和取蛋-放蛋方案优化试验。试验结果表明:该装置操作简单、定位可靠,捡拾机械手捡蛋成功率达到98.3%,捡蛋入盘操作速率每次最快达2.4 s;禽蛋自动捡拾系统采用从传送带远离机械手一侧开始同向取蛋与蛋托左端靠近机械手一侧开始同向放蛋的组合,捡拾30枚鸡蛋平均所用时间最短为73.2 s。该研究为禽蛋自动化生产中的捡拾系统结构设计提供了参考。     

基于计算机视觉和神经网络检测鸡蛋裂纹的研究

为了提高鸡蛋裂纹检测的准确性和效率，综合运用计算机视觉技术和BP神经网络技术，实现对鸡蛋表面裂纹的无损检测和分级。首先，通过计算机视觉系统获取鸡蛋表面的图像，对图像分析处理，提取了裂纹区域和噪声区域的5个几何特征参数。其次，将5个参数作为输入，建立结构为5-10-2的BP神经网络模型，对裂纹进行识别和鸡蛋的自动分级。试验结果表明模型对裂纹鸡蛋的识别准确率达到了92.9%，对整批鸡蛋的分级准确率达到了96.8%。     

龙眼鲜果剥壳力学特性

该研究试验测定龙眼鲜果的力学特性。对龙眼鲜果的压缩试验结果表明,其抗挤压能力,在各方向上具有良好的一致性,可以将其简化为各向同性、厚度均匀的薄壳球体;基于薄壳理论的分析结果表明,采用一对法向集中力,有利于龙眼果壳的均匀破裂;在对果壳进行拉伸试验过程中发现,龙眼果实沿纵向和横向的结合力都大于蒂部,由此可以推断,采用对辊摩擦法可以实现龙眼鲜果壳的剥离,为设计龙眼鲜果剥壳去核机械提供了重要依据。     

基于透射图像的高压脉动腌制咸鸭蛋含盐量检测

含盐量是衡量咸鸭蛋品质的重要指标。为了利用机器视觉技术实现高压脉动腌制咸鸭蛋含盐量的无损检测。该研究采用工业相机和透射光源搭建咸鸭蛋的透射图像采集装置。采用图像整体特征和长轴截面光强度特征两种特征提取方法,利用多元线性回归、支持向量机回归两种算法,建立对蛋清、蛋黄及全蛋含盐量以及蛋黄指数的定量预测模型。结果表明,随着咸鸭蛋腌制时间的增加,其透光性显著提高。同时,透射图像蛋黄的所在视野区域会随着含盐量的增加而呈现规律性的变化。基于图像整体特征建立的蛋清、蛋黄、全蛋含盐量模型较优,在蛋黄指数预测下基于长轴截面光强度特征所建模型较优。其中,基于图像整体特征所建立的蛋黄含盐量支持向量机回归（support vector regression, SVR）模型最优,测试集相关系数（test set correlation coefficient, R_p）、测试集均方根误差(root mean square error of prediction, RMSE_p)、相对分析误差（residual predictive deviation, RPD）分别达到0.8460、0.3416、1.898;基于长轴截面光强度特征建立的蛋黄指数多元线性回归（multiple linear regression, MLR）模型最优,测试集相关系数R_p、均方根误差RMSE_p、相对分析误差RPD分别为0.8318、0.0743、1.916。该研究结果为咸鸭蛋含盐量的快速检测提供理论依据和技术支持。     

鸡蛋电子称量分级包装生产线自动控制系统设计与试验

鸡蛋质量分级是鸡蛋生产加工和销售前处理的重要工序之一,为了提高鸡蛋分级的生产效率和准确率,该文研究了一种用于鸡蛋电子称量、分级包装的同步跟踪自动控制系统,由称量部分、分级部分、装盘部分和自动送盘部分组成。利用一种32位嵌入式RISC处理器ARM同时采集多个通道传感器的鸡蛋质量信号并进行处理,将处理后的信息通过并行口送到可编程逻辑控制器PLC的寄存器,PLC对鸡蛋质量进行等级判断。利用限位开关脉冲作为数据传递的触发信号,然后利用编码器产生的高速脉冲实现对鸡蛋运动的位置精确定位,并控制相应的执行元件,配合机械装置的运动,解决了鸡蛋6排称量转单排线后的位置同步跟踪、对应电磁铁的准时动作和复位及分级之后鸡蛋自动装盘的难点,完成质量采集、分级卸料、装盘、送盘等动作,实现对不同质量等级范围鸡蛋的精确分级包装。试验结果表明,该控制系统测量误差在±1 g以内的鸡蛋占85.6%,分级准确率达到98%,生产效率为30 000枚/h,该研究结果有助于提高鸡蛋分级的生产效率,可为鸡蛋分级技术国产化提供参考。     

禽蛋聚氯乙烯弹性薄壁包装盒的设计与力学特性试验

为了降低禽蛋运输破损率,优化禽蛋包装结构,该文分析了中国禽蛋运输包装与分级现状,应用力学理论设计新型聚氯乙烯(PVC,polyvinyl chloride),弹性薄壁禽蛋包装盒,利用质构仪测试比较当前流通蛋盒和新设计蛋盒空载和满载时的力学特性,分析包装在运输中禽蛋破损率随装载数量、载荷、位移和加载时间等影响因素的变化规律,检验包装盒对禽蛋的保护性能,测试包装盒的保护效果,然后对产品进行成本分析。结果表明:1)设计盒侧壁结构,当前流通PVC包装盒承受载荷为80~100 N,新型PVC包装盒承受载荷分别为90~130 N,新结构抗压能力增强;2)装载鸡蛋数量越多,整体抗载能力增强,满盒时抗载能力最大;3)与当前流通中同类型PVC包装盒比较,使用新PVC结构包装盒,禽蛋运输破损率降低了0.72%。该文通过包装盒的理论分析、试验验证,获得较佳禽蛋包装盒结构形式,通过成本比较,表明禽蛋新包装可以降低禽蛋破损率,减少成本。研究结果为禽蛋缓冲包装探索,无损运输包装设计机理打下理论基础,为蛋品包装提供了设计方法和试验途径。