基于机器视觉的工夫红茶萎凋叶水分检测方法

萎凋是红茶加工的首道工序,萎凋程度主要依赖于人工经验判断,难以做到精准、客观和量化评价。本文以工夫红茶萎凋在制品为研究对象,基于机器视觉技术,采集不同时序下的萎凋叶图像,并提取图像色泽和纹理特征,与对应水分测定值进行关联分析,建立了相应的线性回归方程。结果表明,R、B、S、b*、(2G-R-B)、hab*和δ等图像特征与水分含量显著相关;回归方程预测值与实测值的相关系数达0.986,标准估算的误差为0.0077,图像特征能较好表征萎凋叶水分变化。本研究为萎凋加工过程中水分含量快速无损检测提供了解决方案,也为萎凋过程水分在线检测装置和智能化监控设备的研制,提供理论基础与科学依据。     

盘吸式播种机吸盘流场性能分析与优化

盘吸式穴盘育苗播种机是设施农业生产机械化的重要装备,其吸盘结构与真空气室的流场特性对吸排种性能具有显著影响.在传统的吸盘设计与研究中均采用测点试验方法,其不能形象、准确描述内部流场规律.本文利用CFD方法对不同结构形式吸盘的流场进行分析,并对吸盘结构进行优化设计.数值模拟与样机试验表明,改进后的吸盘内部流场与压力场均匀,各吸嘴口处流速一致性明显提高,为吸盘的设计提供了新思路.     

乌龙茶可调幅仿手工摇青装置研制与工艺参数研究

为助推乌龙茶的大规模标准化加工,提高摇青机械的摇青质量和效率,增进装备的适用范围,设计了可调幅仿手工摇青机构和单输入多输出的动力传输机构,建立了该可调幅摇青机构的运动学分析模型,利用MATLAB软件仿真得到球形筛的空间运动轨迹。在此基础上,对研制的摇青样机进行了乌龙茶摇青2因素4水平的多指标正交试验。采用综合评分法将多指标转化成单一指标,并通过正交检验分析得到较优工艺参数。在较优工艺参数下的乌龙茶摇青适度率为84.10%,失水率为33.63%,综合评分达到传统手工摇青的97.75%。试验结果表明,设计的可调幅仿手工摇青机作业有效,在相关工艺参数得到匹配的基础上,可适用于不同季节、不同嫩度鲜叶的规模化和标准化机械摇青;同时也为茶叶加工领域的相关工艺参数研究提供了一种新的解决思路。     

基于动态聚类分析的工夫红茶发酵过程品质成分变化与发酵适度判别的研究

为研究工夫红茶品质成分、感官审评和发酵适度三者之间的关系,探寻工夫红茶发酵适度判别依据,对发酵样品进行儿茶素总量、GA、EGC、L-C、EGCG、EC、ECG、TFs、TRs、TB等10 项品质成分检测和感官审评,通过动态聚类分析工夫红茶品质成分内在联系,将试验样品分类判别,并与感官审评对发酵程度的评价结果进行比较,采用方差分析研究影响分类的品质成分的贡献作用。结果表明：基于品质成分和感官审评的2 种分类中发酵不足、发酵适度和发酵过度样品的Jaccard 系数分别为Jb=0.82、Js=0.59、Jg=0.65;品质成分对分类作用的影响作用大小为：EC＞儿茶素总量＞EGCG＞ECG＞L-C＞GA＞EGC＞TB＞TFs＞TRs;品质成分在不同类别中的含量呈现线性变化。根据不同发酵程度工夫红茶品质成分间的差异,采用动态聚类的方法进行发酵适度判别可行,且分类结果较为理想;不同发酵程度的工夫红茶儿茶素总量及其组分含量变化、茶黄素含量变化可以作为工夫红茶发酵适度的判别依据。     

风冷冰箱和直冷冰吧贮藏龙井绿茶的效果比较

为探究采用风冷冰箱和直冷冰吧贮藏对龙井绿茶品质的影响,把茶叶分别存储于风冷冰箱的冷藏室和冷冻室、直冷冰吧的冷藏室和冷冻室等4种不同的贮藏环境中贮藏90、180、270、360βd时分别取样,通过生化成分含量测定及感官审评等分析比较不同贮藏条件对绿茶的存储效果。结果表明,整个贮藏期内,冷冻室对生化成分的存储效果优于冷藏室,其中风冷冰箱冷冻室能有效地保持茶叶低含水率,贮藏180βd时其含水率显著低于直冷冰吧（P<0.05）,直冷冰吧冷冻室则对叶绿素、维生素C、咖啡碱等含量保持效果较好,贮藏180βd时其维生素C和咖啡碱含量显著高于风冷冰箱（P<0.05）;在0~180βd的贮藏期内,氨基酸、茶多酚、儿茶素均在风冷冰箱的冷冻室保留率高（均约为95%）,贮藏后期则在直冷冰吧的冷冻室保留率高,且贮藏结束时均与风冷冰箱差异显著（P<0.05）。风冷冰箱有利于绿茶滋味和香气的保持,直冷冰吧有利于绿茶外形的保持,即不同贮藏条件对茶叶的感官分属性的影响不同。正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）结果表明,汤色、滋味、香气、咖啡碱和维生素C等品质指标在不同的贮藏方式间差异较大。结合两设备的特点可知,茶叶相对短期存储时可选择风冷冰箱,长期存储时则直冷冰吧更优。     

棉花三种育苗移栽新方法缓苗期棉苗若干生理生化的比较

2009年春秋2次试验旨在比较基质育苗裸苗移栽、水浮育苗带基质移栽和无土育苗无钵移栽3种方法缓苗期棉苗生理生化指标的差异。2次试验育苗均在温室进行,春季试验幼苗移栽大田采用完全随机区组设计,秋季采用微区设计,均为3次重复。结果表明:3种育苗方法2次试验均因移栽时产生的逆境胁迫而使叶绿素含量、MDA含量在缓苗期内呈现先急剧升高而后迅速下降再趋于平稳的变化规律。缓苗期内SOD、POD、CAT三种酶活性均为先上升后下降再稳定于某个水平,且三者呈现一定的相关性。基质苗从缓苗后期开始,新根生长迅速且在取样结束前总长高于无钵苗,低于水浮苗,但三者无显著性差异。基质苗的干重和叶面积介于水浮苗与无钵苗之间。     

基于RSM和BP—AdaBoost—GA的红茶发酵性能参数优化

为明确自行设计的滚筒式红茶发酵机性能参数,以无量纲化的综合评分为发酵品质评价指标,采用响应面法和基于改进型神经网络的遗传算法(BP-AdaBoost-GA)对影响发酵品质的3个因素(发酵温度、发酵时间、翻拌间隔)进行优化,并对2种方法的优化效果进行比较。结果表明,各因素对发酵品质的影响重要性顺序为:发酵温度、翻拌间隔、发酵时间;采用响应面法优化,当发酵温度、发酵时间、翻拌间隔分别为25℃、150 min、20 min时,综合评分预测值和实际值分别为0.863和0.856,相对误差为0.8%;而采用BP-AdaBoost-GA优化,当发酵温度、发酵时间、翻拌间隔分别为27℃、170 min、25 min时,预测值和实际值分别为0.871和0.868,相对误差为0.3%;BPAdaBoost预测模型的决定系数和相对分析误差分别为0.994和18.456,高于响应面法的0.988和9.577,且预测均方根误差较低,为0.017。在红茶发酵工艺的参数优化中,采用BP-AdaBoost-GA方法能比响应面法更好地拟合模型,以及在全局变量范围内推导最优发酵条件。     

基于机器视觉和工艺参数的针芽形绿茶外形品质评价

外形是针芽形绿茶的关键感官评价指标,通常依据色泽、条形、嫩度和匀整度等表象特征进行人工评审,难以做到精准、客观和量化评价。本文以自动化生产线机制的针芽形绿茶为研究对象,基于茶叶品质、形成工艺和视觉形态等内外因素,构建了外形品质的智能感官评价方法。首先,在线采集在制品的17个机制工艺参数和成品茶的图像,进行图像特征提取,选取9个颜色特征和6个纹理特征。进而,通过与专家感官评分进行关联分析,明确了与感官品质显著相关的特征变量。为获取高效的评价模型,采用偏最小二乘法(PLS)、极限学习机(ELM)和强预测器集成算法(ELM-Ada Boost)3种多元校正方法,分别建立了基于工艺或图像特征的针芽形绿茶外形感官的量化评价模型。建模结果表明,基于图像特征建立的ELM-Ada Boost模型(Rp=0.892,RPD大于2),其预测性能优于其他模型,且具有更小的RMSEP(0.874)、Bias(-0.148)、SEP(0.226)和CV(0.018)值。同时,非线性模型的预测性能均高于PLS线性模型,能更好地表征工艺参数、图像信息与感官评分之间的解析关系,且建模速度更快(0.014~0.281 s)。而Ada Boost法作为一种混合迭代算法,能进一步提升ELM模型的精度和泛化能力。结果表明,基于机器视觉和工艺评价针芽形绿茶外形品质是可行的,为拓展茶叶感官品质评价方法和专家工艺决策支持系统研制,提供理论依据和数据支撑。     

基于嗅觉可视化技术的工夫红茶发酵程度判定方法

发酵是工夫红茶加工的关键工序,对红茶品质形成起着极其重要的作用。本文提出一种基于嗅觉可视化技术的工夫红茶发酵程度判定方法。基于硅胶薄层层析板与16种卟啉衍生物设计构建了嗅觉可视化传感器及气体检测系统,用于工夫红茶发酵过程中挥发性气体数据采集。采用Fisher判别分析与BP-AdaBoost算法建立工夫红茶发酵程度判别模型。分析表明,Fisher判别函数可以实现不同发酵程度红茶100%分类,交叉验证分组正确率达90.74%;BP-AdaBoost算法建立判别模型,训练集相关系数(Rc)和预测集相关系数(Rp)分别为0.9578和0.9132;嗅觉可视化技术可以实现工夫红茶发酵程度判定,为工夫红茶发酵过程实时监控提供了理论依据。     

基于电特性的红茶发酵中茶多酚含量快速检测方法

茶多酚是红茶品质的重要评价指标.以工夫红茶发酵在制品为研究对象,利用电特性检测技术与化学计量学方法相结合,构建发酵中茶多酚含量的预测模型.探讨了发酵中电参数的变化规律,以及不同标准化预处理和变量筛选算法对模型的影响.结果表明,对茶多酚最敏感的电参数为并联等效电容(Cp)、损耗因子(D)和电抗(X),且集中在低频范围(0...