套袋对苹果糖度、酸度的影响试验

为验证套袋对果实内在品质的影响,采用对比试验的方法测量4个苹果品种的酸度及糖度,分析比较套袋对苹果糖度、酸度的影响。试验结果表明:绿澳的糖度为不套袋小于套袋,而酸度相同;红富士的糖度为不套袋大于套袋,而酸度相同;乔纳金和国光的糖度与酸度为不套袋与套袋相同。     

苹果糖度在线检测降低杂散光影响研究

基于光谱学原理设计了智能苹果糖度在线分级设备,研究了上置式检测器在线检测中的杂散光问题,通过光路图分析了富士苹果3种摆放方式对杂散光的影响,并提出了遮光降噪方案。利用偏最小二乘(PLS)回归分别建立了3种摆放方式的富士苹果可溶性固形物含量(SSC)在线预测模型。研究结果表明,对于上置式检测器而言,摆放方式和遮光处理尤为重要。其中果柄朝上遮光为最佳降噪措施,所建立的模型校正集均方差(RMSEC)为0.60,校正集相关系数(RC)为0.94,预测集均方差(RMSEP)为0.67,预测集相关系数(RP)为0.87,可以满足实际生产中的在线分级要求。     

手机联用的苹果糖度便携式检测装置设计与试验

基于可见/近红外光谱技术设计了手机联用的苹果糖度便携式检测装置,旨在通过优选特征波段确定适合苹果糖度检测的波段范围及光学传感器,并通过与手机的联用完成苹果糖度的高效、便携、低成本的无损检测。选择STS-NIR微型光纤光谱仪（波长范围650~1100nm）,利用实验室自行搭建的光谱采集平台对120个苹果进行光谱采集,通过偏最小二乘（PLS）算法对全波长数据进行建模,并采用连续投影法（SPA）、遗传算法（GA）和竞争自适应重加权抽样法（CARS）等变量选择方法对全波长进行特征波段的识别来选择有效波长。变量选择结果显示,所得3组特征波段含有重合项,且均包含与苹果糖度有关的变量。利用偏最小二乘（PLS）算法建立关于苹果糖度基于3组特征波段的预测模型,并对3组结果进行分析,包括对预测相关系数、预测均方根误差比较等,来评估所建模型的准确性。试验结果表明,利用3组特征波段所得建模结果均比较良好,预测相关系数都在0.93以上,其中GA-PLS模型对苹果糖度的预测效果最优,预测相关系数可达0.9447。根据上述所得特征波段的高度重合项,确定了检测苹果糖度的特征波段及其对应的光学传感器,并基于所设计的苹果糖度便携式检测装置对另取的40个苹果进行试验验证,苹果糖度的预测相关系数可达0.8822。结果表明,本文所设计的基于特征波段的手机联用的苹果糖度便携式检测装置,成本低、便于携带、检测准确率高,具有实现苹果糖度的实时无损检测的可行性。     

苹果糖度高光谱图像可视化预测的光强度校正方法

针对类球形水果表面曲率变化引起高光谱图像光响应强度差异较大,难以有效预测各部位的品质信息的问题,以富士苹果为研究对象,对高光谱图像进行黑白标定后,以糖度测试部位为感兴趣区域提取平均光谱并建立糖度的定量预测模型,校正集相关系数Rc为0.930 5,校正均方根误差RMSEC为0.433 1;高光谱图像经构建掩模消除样本背景噪声后,提出了高光谱图像光强度校正方法,比较校正前后的高光谱图像能量分布图可以发现光强度得到有效补偿,对校正后的高光谱图像标记空间信息并提取对应光谱,用已建立的苹果糖度模型计算各像素点对应的糖度值,绘制苹果糖度的伪彩色分布图。研究结果表明,高光谱图像经强度校正可以快速无损的预测苹果的糖度及其分布。     

基于混合线性分析的苹果糖度近红外光谱检测

将主要用于纯组分定量分析的混合线性分析法的一种变形算法（HLA/XS法）移植到苹果糖度这一非纯组分含量指标的近红外光谱检测中,并与偏最小二乘法（PLS）进行比较.应用结果表明,虽然最佳的HLA/XS校正模型（18个主因子）比最佳PLS校正模型（11个主因子）复杂,但其精度却明显优于PLS模型：利用校正集的28个苹果样本建立的糖度HLA/XS校正模型,其相关系数r2和校正标准偏差SEC分别为0.925 09和0.406 18;该校正模型经预测集的11个样本验证,r2和预测标准偏差SEP分别达到0.876 11和0.484 80.HLA/XS糖度模型对苹果光谱的SEC和SEP分别比PLS法的SEC（0.414 73）和SEP（0.504 73）减小了2%和3.9%.结果表明,在诸如苹果糖度这一类农产品品质综合指标（非纯组分含量指标）的光谱检测中,应用混合线性分析法（HLA/XS）进行定量分析是可行的.并且其结果可与偏最小二乘法（PLS）的结果相同.     

水果糖度近红外光谱在线检测装置

采用短波近红外光谱仪,进行机械传送、光谱采集处理、自动控制等系统的设计和集成,研制水果糖度近红外光谱在线检测装置。在550~850nm范围,采用偏最小二乘法,建立了苹果糖度近红外光谱在线检测数学模型。经比较,标准正交校正和一阶导数处理后的光谱建立的数学模型预测效果最优,模型的相关系数为0.78,模型预测均方根误差为0.67°Brix。实验表明:水果糖度近红外光谱在线检测装置可准确地检测苹果糖度含量。     

苹果糖度近红外光谱小波去噪和iPLS建模

为了提高苹果近红外光谱糖度预测模型的精度,利用多尺度小波去噪法对苹果近红外光谱进行了预处理,并用改进后的间隔偏最小二乘法(iPLS)建立预测模型。应用结果表明,多尺度小波去噪法滤除了原始光谱中的部分噪声,但又保留了原光谱中的主要信息。运用间隔偏最小二乘法对预处理后的光谱建模,其校正时的相关系数rc和校正均方根误差RMSEC分别为0.9635和0.3026,预测时的相关系数rp和预测均方根误差RMSEP分别为0.9214和0.4113,主因子数为5个。结果表明,用多尺度小波去噪和间隔偏最小二乘法所建立的苹果糖度模型不但精度有所提高,而且更加简洁、数据运算量也更少。     

猕猴桃糖度红外光谱检测的试验研究

运用DRS回归分析软件对猕猴桃糖度与红外光谱曲线二次微分波峰处对应的吸光值进行了多元回归分析,建立了最佳单波数、最佳双波数组合、最佳三波数组合和最佳四波数组合的回归方程,相关系数R分别为0.637、0.731、0.991和0.67;标准校正误差分别为0.585、0.614、0.0379和0.712;相对校正误差分别为0.039、0.029、0.044和0.03.     

侵染青霉菌猕猴桃生理品质与电学特性相关性研究

为了完善猕猴桃品质无损检测的途径,并为猕猴桃青霉病无损检测提供新方法,以红阳猕猴桃为实验材料,注射15μL菌体浓度为1×106CFU/mL的扩展青霉孢子悬浮液,对照组果实注射等体积的无菌水,对贮藏期内两组猕猴桃的品质、生理指标以及100Hz~3.98MHz频率范围内的相关电学参数进行测定,通过主成分分析和相关性分析筛选出特征频率和敏感电参数,建立了数学模型。结果表明：无菌水对照组和青霉侵染组果实的特征频率分别为3956.5kHz和251Hz,敏感电参数分别为等效串联电阻Rs和等效串联电容Cs,其中,无菌水对照组中β-1,3-葡聚糖酶（GLU）活性与Rs有较高的相关性,而青霉侵染组中可滴定酸（TA）含量与Cs呈极显著相关（P<0.01）,并分别建立了GLU活性与Rs、TA质量分数与Cs之间的数学回归方程。电学参数可以较好地反映猕猴桃品质,通过测定电学参数即可计算出GLU活性或TA含量,从而判断果实是否被青霉菌侵染。     

鸭梨黑心病与其果皮颜色、硬度和糖度的方差分析

颜色、硬度和糖度是水果质量无损检测的重要指标。采用CIELAB表色系统对鸭梨果面的上部和中部进行了色彩、硬度和糖度的测定,并分析了鸭梨黑心病与鸭梨果面颜色、糖度和硬度的差异关系。实验表明,各质量等级的鸭梨果面颜色的L^*、Ean^*指标均呈显著差异,其中中部的L^*、Ean^*二呈极显著差异,病果和正常果之间的糖度有显著性差异,各等级之间的硬度值无显著差异,但是同一等级(3级或4级)的梨上部硬度和中部硬度差异显著。     

植物电信息与生理信息的试验研究

从植物生理上讲,干旱时植株体液理化性质发生改变,体液增浓,叶水势增大,必然在生理电特性上有所反映.为此,从植物生理电特性方面入手,研究了植物叶片含水率及水势的差异,以及干旱对植物生理参数和电参数的影响.植物电信息的研究将对研制植物旱情诊断仪器以及指导节水灌溉具有重要的指导意义.     

苹果外形特征与内在品质的典型相关分析

运用典型相关分析,研究了苹果的外形特征(面积、周长、偏心率以及似圆度等)与苹果的内在品质(水分含量、含糖量、酸度)之间的关系.结果表明:长轴与短轴比与苹果的内在特征呈正相关,而似圆度与苹果内在特征呈负相关.该研究初步为基于计算机视觉的水果实时分级提供了依据.     

甜菜机械特性的研究

通过对完整甜菜在电子万能试验机上采用不同的速度进行压缩,得到了完整甜菜的压缩力-位移关系,同时发现在不同的压缩速度下甜菜的破裂位移是不同的,并且通过分析和计算得到了甜菜的破裂点和在不同压缩速度下的刚度,从而为甜菜的收获机械、制糖加工机械的设计以及甜菜制糖工艺提供了相应的力学参数.     

河套蜜瓜机械特性及其与硬度和糖度关系的试验

通过对不同硬度完整形态的河套蜜瓜准静态机械特性参数和相对应样品折光糖度的测定和分析,建立了机械特性参数与折光糖度关系的回归方程,并通过偏回归系数标准化,反映出机械特性参数与糖度指标关联的重要程度的次序为:杨氏模量＞变形能＞破坏能＞破坏极限＞屈服极限.经检验,所建立的回归方程有意义并且显著,因此可通过机械特性参数对河套蜜瓜果实的糖度指标变化情况进行预测.试验结果表明,随果实硬度降低,其屈服极限和变形能明显减小.完整果实受压初期,随应变增加而应力下降;应力下降达到最低点以后,硬度越大,应力-应变曲线斜率越小,曲线越平坦.较低硬度的果实受压时较早进入屈服状态,果实内部微观组织易损伤.     

猕猴桃电特性与生理特性关系研究

为了研究室温(20℃)贮藏下秦美猕猴桃电参数与生理参数的相关性,探讨用电特性无损检测生理特性的可行性,用SPSS软件对果实复阻抗等6个电参数和果实硬度等12个生理参数之间进行了相关性分析。结果显示,复阻抗和电容在特征频率下能量化的生理参数多,其中复阻抗能量化硬度等8个生理参数,电容能量化7个生理参数,而电感不能量化任何一个生理参数。阻抗相角量化可滴定酸含量、相对电导率、淀粉含量和纤维素含量的可靠性高。除了淀粉酶活性、PE活性、PG活性、Cx活性之外,其余生理参数都可在特征频率下用敏感电参数来量化。     

基于电特性的新疆骏枣含水率的试验研究

为探究新疆地区红枣含水率的检测方法,运用TH2828S型LCR测量仪对红枣电特性与含水率的变化进行测定,分析了红枣含水率不同频率下电特性变化,并建立红枣含水率电特性参数模型。以整颗红枣为试验对象,在电源电压1V及纵向压力(0.1kg)下测试了低频段(200~1 000Hz)红枣含水率电特性参数变化规律。试验结果表明:在含水率55.85%以下,红枣含水率与复阻抗Z呈负相关,通过电特性参数可以实现红枣含水率检测。     

农田土壤表层入渗指数的空间相关

以中科院禹城综合试验站102×52m空间的农田土壤表层入渗试验为基础，通过对实测数据的统计分析得到Horton入渗经验公式中的指数β遵从对数正态分布。应用地质统计方法对参数β的空间相关性进行了分析，结果表明该地块的β在空间一定范围内具有空间相关性，其相关尺度南北方向大于东西方向；该地块的入渗性能为各向异性。     

物理改性对大豆蛋白柔性与乳化性的影响及其相关性分析

通过不同物理改性方法(热处理、超声处理、高压均质处理、微波处理)分别得到不同柔性的大豆分离蛋白(SPI),并利用SPI对胰蛋白酶的敏感性表征柔性,研究物理改性对SPI柔性与乳化性的影响并分析两者之间的相关性。结果表明,各改性方式对SPI柔性和乳化性产生不同的影响且乳化性随柔性的上升而上升。与其他处理条件相比,121℃热处理10 min得到最高的柔性和乳化活性,高压均质处理对SPI柔性影响小但对乳化活性影响大。相关性分析结果表明:热处理、超声处理条件下SPI柔性与乳化活性、乳化稳定性呈极显著正相关,相关系数分别为0.969、0.950和0.942、0.954。超高压均质处理条件下SPI柔性与乳化活性、乳化稳定性呈正相关,相关系数分别为0.771、0.720。微波处理条件下SPI柔性与乳化活性呈极显著正相关,与乳化稳定性呈显著正相关,相关系数分别为0.976、0.862。     

电工电子实验课程教学的思考

《电工电子技术》是机电技术应用和数控等专业必开的专业基础课,实践性较强。针对课程的现状进行分析,试从教学理念、教学内容、教学手段、考核办法等方面提出了改革思想,提出今后的实验教学改革方向,以不断提高学生的实验技能。