应用栅栏技术确定带鱼软罐头杀菌工艺的研究

为了优化带鱼软罐头热力杀菌的工艺，本研究采用二次回归通用旋转组合试验设计方案，探讨水分活度、pH值、杀菌温度和时间4个主要栅栏因子对产品细菌总数的影响并建立了动态数学模型。验证与应用实验表明，该数学模型可以很好地反映细菌总数与4个因子之间的关系，实现在实际生产中进行动态控制和预测产品质量的目的。     

土壤有机质消煮方法的改进

本文是在原电热板加热法的基础上作了一些改进,将电热板四周加上保温墙,电热板上铺以细小玻璃珠和简易导轨,三角瓶在电热板上易于滑动,使其在各不同位置上进行消煮。同时,还做了温度试验和水分蒸发试验,并用国家一级标准物质做了检验。     

破碎和均细化处理方式对胡萝卜汁中类胡萝卜素释放的影响

为研究不同破碎和均细化处理对胡萝卜汁中类胡萝卜素释放途径的影响,采用打浆﹑胶体磨和高压均质3种破碎和均细化方式处理胡萝卜汁。应用分光光度法对处理后不同植物组织(大细胞聚集体﹑小细胞聚集体和有色体)中类胡萝卜素含量,游离类胡萝卜素含量,总类胡萝卜素含量,油脂可萃取类胡萝卜素含量进行测定。应用激光共聚焦扫描显微镜观察不同处理后类胡萝卜素的分布情况。利用高效液相色谱法对油脂可萃取类胡萝卜素单体含量进行测定。通过显著性分析确定不同均细化处理对以上3种植物组织中类胡萝卜素含量﹑游离类胡萝卜素含量﹑总类胡萝卜素释放率和油脂可萃取总类胡萝卜素含量及单体含量的影响。结果表明破碎和均细化处理后,大细胞聚集体中类胡萝卜素所占比例减小(从36.18%减小至15.28%),小细胞聚集体(从11.11%增加至15.73%)和有色体部分(8.36%增加至30.56%)中类胡萝卜素所占比例增大,类胡萝卜素释放在对其释放阻碍程度低的组织部分中。经过均细化处理后,激光共聚焦显微镜下可见的类胡萝卜素颗粒减少,处理越均细,可见的类胡萝卜素颗粒越少。对胡萝卜汁处理越均细,胡萝卜汁中类胡萝卜素释放率越高,其中胶体磨和高压均质联合处理胡萝卜汁后类胡萝卜素的释放率为50.91%。对胡萝卜汁处理越均细,胡萝卜汁中油脂可萃取总类胡萝卜素﹑β-胡萝卜素和α-胡萝卜素含量越少。研究结果对后续分析如何提高胡萝卜汁中类胡萝卜素生物利用率提供依据。     

基于酸化甘油的草莓花色苷提取与储存工艺优化

为提高草莓花色苷的提取效率和储存稳定性,该研究通过酸化甘油体系与探针脉冲超声相结合,优化草莓花色苷的提取工艺。采用UPLC-Triple-TOF/MS鉴定花色苷;在高温和光照条件下探究花色苷的稳定性;并利用分子动力学研究酸化甘油提取和储存草莓花色苷的内在机制。结果表明,在最佳条件：甘油浓度为26%（v/v）,温度为67 ℃,液料比为34 mL/g,超声时间为53 min下,花色苷得率为902.41 ± 0.84 μg/g ;酸化甘油提取液中含有飞燕草素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3-葡萄糖苷、天竺葵素-3-葡萄糖苷和锦葵色素-3-葡萄糖苷4种花色苷。酸化甘油体系能够显著提高花色苷在高温和光照条件下的稳定性。酸化甘油体系具有较大的扩散系数（0.57 m²/s）、平均氢键数量（406个）以及较小的非共价相互作用能（-1798.85 kcal/mol）。综上所述,通过酸化绿色溶剂甘油可以更高效地从草莓中提取并储存花色苷。     

多菌灵在酸化黑土中迁移性能的抑制

利用自行研制的原状土淋溶柱,研究了多菌灵在蔬菜地酸化黑土中的迁移规律,并通过调控土壤pH值和有机质含量,探讨了抑制多菌灵在黑土中迁移的技术措施。结果表明,添加消石灰,土壤值由5.1上升至6.2,多菌灵淋出量峰值较对照延迟出现,总淋出量较对照处理减少了31.3%;当土壤有机质含量由21.2 g/kg提升至30.7 g/kg时,多菌灵的总淋出量减少了23.7%;当同时添加消石灰和秸秆后,土壤中多菌灵的淋出峰值出现延迟,总淋出量较对照处理减少了46.0%,效果优于消石灰或秸秆单施处理,但混施处理的效果略低于二者单施处理之和。     

应用硫酸重铬酸钾消煮液的土壤氮素测定法

1883年著名化学家开道(Kjeldahle)所发明的“开氏定氮法”几十年来虽有不少改进,但到目前止,所存在的缺点仍是消化费时,在分析土壤标本时,由于土壤的性质、氮的含量以及有机质中碳氮比例不同,所需的消化时间也因而有异。因此前人在如何加速消化和促进氧化完全这一问题上,曾经做了不少工作。例如白郎(Brown)     

超低酸催化纤维素一锅法制取糠醛工艺优化

5-乙氧基甲基糠醛(5-ethoxymethylfurfural,EMF)是一种新型液体生物燃料,具有较高的能量密度和优良的燃烧性能,被视为未来潜在的燃料替代物。该文利用酸质量为乙醇质量0.1%的硫酸催化纤维素与乙醇在高压反应釜中一锅法制取EMF。首先进行单因素试验,然后利用响应面Box-Behnken模型研究不同影响因素对超低酸催化纤维素制取EMF收率的影响,对EMF制取工艺条件进行优化。结果表明:在反应时间、反应温度和底物浓度3个影响因素中,反应时间对超低酸催化纤维素一锅法制取EMF收率影响最大。根据Box-Behnken模型获得最佳反应条件:反应温度200℃、反应时间75 min、底物浓度30 g/L进行试验验证,EMF实际平均收率为14.93%,与理论预测值相对误差为2.03%,说明该模型具有较好的预测性。该研究首次提出以超低酸催化纤维素直接制取EMF,并优化了超低酸催化纤维素制取EMF的工艺条件,可为成本低廉、产量丰富的纤维素生物质制取EMF提供借鉴和参考。     

文冠果种仁一步法制取生物柴油的工艺优化

为优化文冠果种仁制取生物柴油的工艺,基于中心复合(central composite desig)试验设计方法,采用了文冠果种仁的提取和生物柴油的合成一步完成的工艺。进行了以生物柴油得率为响应值,提取/反应温度、石油醚用量、甲醇用量和NaOH用量为自变量的优化试验,将试验数据拟合建立了数学模型,该模型能够较准确的预测文冠种仁一步法合成生物柴油的得率。结果表明,优化工艺为:提取/反应温度为77℃,石油醚用量为6:1(体积质量比),甲醇用量为文冠果种仁的12%(体积质量比),NaOH用量为文冠果种仁的0.3%(质量比),此时生物柴油得率为65.44%。     

棉秆微波蒸煮碱法制纸浆的工艺优化

为了探索出棉秆常压下采用微波辐射方法的蒸煮新工艺,该文在分别考察了总碱量、混合碱用量比、辐射时间、辐射功率对蒸煮制浆效果单因素影响的基础上,通过正交试验确定其较佳工艺条件是:总碱量为18%,NaOH:Na2SO3质量比为4:7,固液比为1:8,微波辐射时间为45min。结果表明,在较佳工艺条件下,棉秆浆得率可稳定在53.3%左右、硬度在20左右。所得纸浆与常规化学浆相近。结果为棉秆资源的应用开辟一条新途径,为中国纸浆产业新的原料来源与制浆方法提供参考。     

基于LCA分析的间作小麦土壤酸化气体排放

为综合分析小麦蚕豆间作的环境酸化效应以及产量优势,通过2个试验点为期2年(A和B试验点:2014—2016年)的田间定位试验,分析比较了小麦蚕豆间作产量以及基于生命周期评价(Life cycle assessment,LCA)的能源消耗、环境酸化等指标的差异。结果表明,两个试验点的间作小麦产量均显著高于单作,平均增幅达到了22.04%,土地当量比(LER)均大于1,表现出明显的间作优势。与单作小麦相比,间作小麦的能源消耗和环境酸化影响指数较单作小麦分别平均减少了18.59%和17.45%,硫氧化物(SOX)、氨气(NH_3)和氮氧化物(NO_X)酸化气体分别平均减少了17.42%、17.68%和17.82%,间作小麦的能源消耗和环境酸化的环境影响减缓潜力平均增加了18.96%和17.45%。表明小麦蚕豆间作可显著提高产量,减少酸化气体排放,具有明显的间作优势。     

草莓胡萝卜复合澄清汁后浑浊机理研究

为探讨草莓胡萝卜复合澄清汁的后浑浊机理,研究了化学试剂、贮藏温度和顶隙大小对草莓胡萝卜复合澄清汁的澄清度、褐变指数、黄烷醇类多酚含量、可溶性蛋白含量的影响。结果表明：贮藏温度越高,包装顶隙越大,氧气存留越多,随贮藏时间延长,果蔬汁浑浊形成越多,褐变程度越大,黄烷醇类多酚降解程度越大,可溶性蛋白损失越多;果蔬汁中添加尿素和十二烷基磺酸钠(SDS),都能减少果蔬汁中浑浊的产生,抑制产品褐变,减缓黄烷醇类多酚的降解,减少可溶性蛋白的损失,说明氢键和疏水键都是和浑浊有关的化学键。蔗糖的添加对果蔬汁浑浊的形成没有太     

超高压对鲜榨果蔬汁的杀菌效果

为防止鲜榨果蔬汁受微生物污染而腐败变质,通过超高压加工处理降低其污染的风险,延长产品货架期,提高产品的安全性。该文通过研究超高压处理鲜榨苹果汁和胡萝卜汁及其在贮藏期的菌落总数变化,确定超高压杀菌后的鲜榨苹果汁和胡萝卜汁的生物安全性。试验结果表明：超高压对低pH值的鲜榨苹果汁的杀菌效果优于pH值偏中性的鲜榨胡萝卜汁。随着处理压力的增大和处理时间的延长,鲜榨苹果汁和胡萝卜汁中的菌落总数显著降低（P＜0.05）。经过400 MPa、15 min处理的鲜榨苹果汁可在4℃下贮藏7 d仍保持食用安全性,而鲜榨胡萝卜汁经400 MPa、45 min处理,仅能在4℃下贮藏3d。     

用离子交换法分离苹果汁中果酸的技术研究

为了分离苹果汁中的果酸，该文对离子交换法分离浓缩苹果汁中果酸的技术方法进行了系统研究，通过树脂分离果酸的静态和动态试验，对离子交换树脂进行了筛选优化，对树脂洗脱剂和洗脱条件进行了优选与优化，结果表明：D380树脂对果酸的交换吸附能力最强，其静态吸附量为30.73 mg/mL，动态吸附量可达60.24 mg/mL,静态交换吸附平衡时间为270 min,最佳吸附果汁浓度为11°Brix苹果汁；D380树脂对果酸的较佳动态吸附条件为：流速5 mL/min,温度20℃，果汁浓度11°Brix的苹果汁；较佳洗脱条件为：50%乙醇，温度25℃，流速6 mL/min，洗脱3次，洗脱剂与树脂比例2∶1(v/v)。     

基于图像处理的胡萝卜青头须根与开裂的检测方法

为了实现基于计算机视觉的胡萝卜外观品质自动分级系统,基于图像处理的方法,参照国家标准(SB/T10450-2007),该文提出影响胡萝卜外观等级的须根、青头、开裂等关键参数的提取算法.须根检测算法通过提取骨架检测端点数来实现,青头检测算法通过R分量上二值化得到,开裂检测算法使用S分量结合区域标记的方法完成,在此基础上构建了须根数、青头比和开裂度3个量化标准,对试验随机采集的520个胡萝卜图像的青头、须根和开裂进行检测,正确率分别达到了97.5%,81.8%,92.3%,总体识别率91.3%.该文所构建的胡萝卜关键特征检测方法,对研究机器视觉的胡萝卜外观品质自动检测装置与分级生产线具有积极意义.     

胡萝卜精细加工技术及其综合应用

面对中国胡萝卜生产中高产、低价、增产不增收的现实,分析了胡萝卜加工现状及存在问题,试验研究了生产胡萝卜全粉、彩色胡萝卜纸工艺及参数;提出胡萝卜精细加工及其综合应用技术：通过对胡萝卜精细加工,提取胡萝卜素,并将其加工成纳米粉体,利用胡萝卜渣加工食品内包装纸和快餐盒;胡萝卜叶经干燥粉碎后,可做家禽粗饲料;分析表明,胡萝卜精细加工不仅能提高胡萝卜加工与转化技术水平及其资源利用率,同时可增加胡萝卜生产的附加值,为胡萝卜的精深加工开辟新的研究方向。     

苹果汁冷冻浓缩工艺的研究

应用渐进冷冻浓缩原理对苹果汁冷冻浓缩特性进行研究,试验证明渐进浓缩苹果汁浓缩效果良好。影响冷冻浓缩的主要因素是搅拌速度。搅拌速度1200 r/min时浓缩效果最佳,溶质损失最少。冷冻浓缩对苹果汁中酸度和维生素C含量无影响,是提高浓缩品质量的较佳方法。浓缩产品感官质量均匀一致,保持了果汁的原有风味。     

安梨银耳复合带肉果汁的生产工艺研究

安梨汁提取时，加入0.2%的果胶酶制剂，可使出汁率提高20%左右。经过添加稳定剂和两次均质可以改善饮料的悬浮稳定性，CMC-Na单独使用时，浓度为0.2%，琼脂与CMC-Na配合使用时，浓度各为0.1%即可。均质条件：第一次均质压力为16.4 MPa，第二次均质压力为11.8 MPa，均质温度为60℃。复合果汁的杀菌处理，采用112℃的温度即可达到要求，这样既达到了杀菌的目的，又较好地保持了带肉果汁的稳定性，极大限度地保存了果汁的维生素C含量。     

气吸式胡萝卜起垄播种一体机研制

该研究结合山东等地的胡萝卜垄作种植模式,研制了一种集起垄、开沟、精量播种、覆土、镇压等功能于一体的气力式胡萝卜精量播种机,实现胡萝卜垄上窄行精量播种作业。该机采用负压吸种、正压吹杂完成单粒精量播种,主要由气吸式精量排种器、起垄整形装置、开沟分种装置、覆土器、机架及传动系统组成。根据吸种及投种过程的种子受力及运动分析,得到排种器气室真空度临界值,明确了投种位置及株距均匀性的主要影响因素。设计了双圈型孔排种盘,排种盘内外圈型孔所在圆周半径分别为87.5和95.0 mm,每圈型孔数量为30个。依据清种要求及作业空间,设计锯齿刮板式及偏心式刮种器,实现型孔两侧刮种;根据种植农艺要求,确定FL-2.5型风机,实现不同播种风量要求;采用3个双翼铧式犁起垄,并通过整形装置对垄形进行修整,一次完成2个梯形垄;遵循单体双窄行、浅开沟及少覆土要求,确定了开沟分种结构及覆土板参数。依据投种过程分析,采用低位投种方式,最低限度布置排种器,开沟分种装置总体高度在100 mm左右。以排种盘型孔直径、排种盘转速和气室负压为试验因素,以粒距合格率、漏播率和重播率为试验评价指标,进行三因素五水平的二次回归正交旋转组合试验,获得排种器最佳参数组合为型孔直径1.6 mm,排种盘转速18 r/min,气室负压4.4 kPa。田间试验结果表明,该机播种粒距合格率大于94%、漏播率小于5%、重播率小于4%,满足相关国家标准及胡萝卜种植农艺要求,可为胡萝卜精量播种机具的设计提供参考。     

基于知识蒸馏的胡萝卜外观品质等级智能检测

胡萝卜等级分类是提高胡萝卜市场竞争力的关键环节。传统的胡萝卜外部缺陷检测采用特征提取+分类器模式,需要手工定义特征,客观性差。为了解决上述问题,该研究提出一种基于知识蒸馏的网络模型,通过引入教师模型来指导学生模型的训练,在保证准确率的情况下减少网络模型的参数量和运行时间消耗。该试验采集了外观无缺陷以及黑斑、弯曲、带须根的四类胡萝卜样本图片,将其导入网络模型中进行训练。通过使用Resnet34、Resnet50、Resnet101这3个不同教师模型来指导学生模型Resnet18的训练,蒸馏模型平均准确率从94.3%分别提高到94.8%、95.2%、95.8%,其中Resnet101模型指导的Resnet18模型中正常胡萝卜识别率提高到100%,正常、黑斑、须根识别率提高约2%,模型训练时间为11.3 h。此外,传统Resnet50模型和Resnet101模型对数据集的识别准确率分别是96.3%和96.9%,模型训练时间分别是19.3和31.3 h。试验发现：蒸馏模型识别率大幅优于基于特征提取+分类器的传统模型,且随着教师模型网络深度的增加,模型识别率也进一步提高。从模型训练时间和模型部署上考虑,知识蒸馏是很有必要的,通过牺牲小部分准确率可以大大缩短模型训练时间和降低模型部署成本。该研究所提出的知识蒸馏模型作为一种轻量级前端部署方法,对于改进胡萝卜外观品质自动检测装置的性能具有积极意义。