马铃薯基乳液作为脂肪替代物对鱼糜凝胶品质影响研究

为了研究马铃薯基乳液（potato based emulsion, PE）对鱼糜凝胶品质的影响, 本研究将玉米油（corn oil,CO）或PE按不同添加量（0%~14%）与鱼糜混合,以鱼糜凝胶质构、水分、色泽、分子间相互作用、流变特性和微观结构为考察指标,探究PE作为脂肪替代物对鱼糜凝胶品质的影响及机理。 结果显示,在相同的油添加量下,与CO相比,PE能避免油滴对鱼糜凝胶质构特性和持水能力产生的劣化效果,使样品表现出更高的弹性模量和粘度,其中,6%油含量PE样品的硬度从1 073 g（0%油含量样品）提升到1 159 g,而6%油含量CO样品的硬度降低至837 g;另外,横向弛豫时间结果表明,PE抑制了不易流动水向由水的转变,使更多的不易流动水被束缚,这可能增强了光线漫反射,从而使PE样品白度更高;微观结构和分子间作用力测定结果表明PE样品中油滴分布更均匀,氢键、疏水相互作用和二硫交联更强,凝胶网络因淀粉颗粒的填充效应而更致密;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明 ,PE组中油滴对鱼糜蛋白交联的干预程度更小。研究表明,PE可作为脂肪替代物提升鱼糜凝胶制品品质。本研究可为淀粉基脂肪替代物的开发及其在鱼糜凝胶产品中的应用提供理论基础。     

基于宏基因组学的酸性森林土壤氨氧化微生物群落特征研究

全球30％以上陆地面积是酸性土壤(pH<5.5),而酸性土壤中氨氧化微生物群落特征研究是破译其硝化过程微生物学机理的基础.尤其随着完全硝化微生物(Complete ammonia oxidizer,comammox)的发现,亟需重新认知酸性土壤中氨氧化微生物类群.以酸性马尾松林为研究对象,综合利用荧光定量PCR(qPC...     

饲料棕榈酸/(EPA+DHA)对大黄鱼抗氧化能力和肌肉品质的影响

为探究饲料中棕榈酸/(二十碳五烯酸+二十二碳六烯酸)(EPA+DHA)对大黄鱼(Larmichthys crocea) [初始体重为(30.51±0.16) g]抗氧化能力和肌肉品质的影响,本研究以鱼粉和豆粕为主要蛋白源,EPA富含油、DHA富含油、棕榈酸和卵磷脂为主要脂肪源,分别配制棕榈酸/(EPA+DHA)比例分别为1∶5、1∶1和5∶1的3种等氮(约43%粗蛋白)、等脂(约11%粗脂肪)饲料,并分别命名为P0、P50和P100组,在海水浮式网箱中进行为期70 d的摄食生长实验,从肌肉基本指标与分子基因层面探究饲料对大黄鱼抗氧化能力与肌肉品质的影响。结果显示,P0和P50组大黄鱼肌肉具有显著高的硬度、粘附性、内聚性和咀嚼性(P<0.05)。P0组大黄鱼肌肉多不饱和脂肪酸显著高于P50和P100组(P<0.05);P100组肌肉饱和脂肪酸显著高于P0和P50组(P<0.05)。P100组大黄鱼肌肉超氧化物歧化酶2基因(SOD2)和过氧化氢酶基因(CAT)表达水平显著高于P0和P50组(P<0.05);P0组肌肉核因子E2相关因子基因(Nrf2)表达水平则显著高于P50组(P<0.05),P100和P0组、P100和P50组间相比无显著差异(P>0.05)。对于超氧化物歧化酶1基因(SOD1),P0、P50和P100组相比均无显著差异(P>0.05)。P50组大黄鱼肌肉的总抗氧化能力(T-AOC)显著低于P0和P100组(P<0.05),P0、P50和P100组大黄鱼肌肉的总超氧化物歧化酶(T-SOD)、CAT活性及丙二醛(MDA)含量相比均无显著差异(P>0.05)。研究表明,饲料中棕榈酸含量较高时,大黄鱼肌肉质构特性降低,抗氧化能力没有受到显著影响;在饲料棕榈酸/(EPA+DHA)值发生改变时,大黄鱼肌肉品质的变化与鱼体内氧化应激和抗氧化能力之间的关联仍需进一步探究。     

四种不同食性鱼类肠道微生物群落组成及多样性比较分析

本研究旨在探讨食性对鱼类肠道菌群组成和多样性的影响,并预测特定菌群对不同营养素的潜在功能。实验采用高通量16S rRNA基因测序技术,提取获得滇池高背鲫(Carassius auratus)、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鳜鱼(Siniperca chuatsi)、昆明裂腹鱼(Shizothorax grahami) 4种不同食性鱼类的肠道内容物,12个样品的16S rRNA,构建文库并测序,分析这4种鱼类肠道微生物的菌落组成和多样性。结果显示,鱼类肠道菌群多样性受到食性的显著影响(P<0.05),综合表现为杂食性(滇池高倍鲫) > 草食性(草鱼) > 滤食性(昆明裂腹鱼) > 肉食性(鳜鱼)。4种鱼类具有一些相同的优势菌群：变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)。然而,优势菌群在属水平上存在一定差异,如不动杆菌属(Acinetobacter)为鳜鱼的优势菌群,拟杆菌属(Bacteroides)为草鱼的优势菌群等。功能预测发现,鳜鱼肠道中以革兰氏阴性菌为主;草鱼抗病潜力略高于其他3种鱼类;约氏不动杆菌(A._ johnsonii)、鲁氏不动杆菌(A. lwoffii)和施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)可能有助于宿主对蛋白质的消化,而拟杆菌属中的某些菌群可能有助于宿主消化纤维素。综上所述,食性是影响鱼类肠道菌群组成和多样性差异化的主要因素之一,分析食性与肠道优势菌群之间的关联,探讨特异菌群的功能,可为研究鱼类营养代谢的微生物效应奠定理论基础。     

蔬菜穴盘育苗底部气吹式钵体松脱装置设计

针对蔬菜穴盘苗直接拔苗费力又损伤大的问题,设计了一种有助于穴盘苗移栽的气吹式钵体松脱装置。利用直线模组移位单元和双联气缸升降单元组合成输送系统,驱动气嘴排从穴盘底部的穴孔排水口逐排顶吹穴盘苗钵体,实现穴盘苗钵体与穴孔壁之间非机械接触式放松,利于移栽时人工轻松拔苗或机械快速夹取。对关键部件进行设计,使用排气孔直径为5 mm的气嘴,能确保气体射流从128穴孔排水口有效顶吹穴盘苗钵体而不顶盘,根据亚声速自由气体射流动力学原理计算表明：当气嘴口空气射流压力大于0.098 MPa,不超过0.235 MPa时,所设计的气嘴能将穴盘苗吹松而不破坏苗钵根土结构。开展气力顶钵松脱多因素试验研究,结果表明气流喷射压力高度显著影响苗钵完整率,钵体含水率对完整率影响显著,其他苗龄、气流回路流量、气嘴头有无海绵密封等试验因素没有统计学显著性影响。当气嘴回路中气流喷射压力控制为0.2 MPa,钵体含水率为55%～60%,黄瓜苗龄为25 d,气流回路全开,气嘴没有海绵头铺垫时,对穴盘苗顶吹作用达到既能将穴盘苗钵体顶松脱离穴孔壁粘附,又最大程度保证钵体完整度的效果。开展验证性试验,苗钵气力松脱完整率达到96%以上,完成整盘苗放松约48 s,满足实际需要。该研究可为开发省力的穴盘苗钵放松装置和边松脱边取苗的高效无损自动取苗机构提供参考。     

自适应最大相关峭度反褶积方法诊断齿轮轴承复合故障

为了解决传统最大相关峭度反褶积(maximum correlated kurtosis deconvolution,MCKD)在故障诊断中容易出现因参数选择不当而影响诊断效果的问题,该文提出了一种基于量子遗传算法(quantum genetic algorithm,QGA)的自适应最大相关峭度反褶积方法(maximum correlated kurtosis deconvolution with quantum genetic algorithm,QMCKD)用于齿轮和轴承复合故障诊断。通过量子遗传算法自适应选择最大相关峭度反褶积的2个关键参数滤波器长度(L)和反褶积周期(T)。使用QMCKD处理原始振动信号,提取复合故障信号中的所有单个故障信号,分别对单个故障信号进行频谱分析从而识别故障特征。在对齿面磨损-滚动轴承外圈损伤复合故障诊断中,QMCKD能够识别齿轮故障频率及其2～4倍频,识别轴承故障频率及其2～6倍频,且主要频率成分周围干扰谱线很少,故障类型容易识别。与直接频谱分析和变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)相比,该方法在诊断效果上具有优越性。在对齿根裂纹-轴承滚动体损伤复合故障诊断中,QMCKD能够突出齿轮故障频率及其2～5倍频,突出轴承故障频率及其2～8倍频,齿轮和轴承故障特征明显,验证了方法的稳定性。试验结果表明QMCKD能够有效识别复合故障中齿轮和轴承的故障特征,可用于齿轮箱的齿轮、轴承复合故障诊断。     

嫁接幼苗正压气流导向方法及参数优化

负压吸附把持手具有对幼苗苗径变化适应性强、减少幼苗把持损伤的优点,但其难以实现对弯曲幼苗的自动吸附把持。针对上述问题,该研究提出了一种利用正压气流对弯曲幼苗进行导向的作业方法。以常见嫁接用黄瓜幼苗为代表进行研究,考察正压气流对纤细幼苗导向效果。首先进行了弯曲应力测定,结果表明,对于长轴平均直径为（1.82±0.07）mm、短轴平均直径为（1.47±0.02）mm的黄瓜幼苗在10 mm长度上矫正5 mm弯曲偏差时所需最大弯曲力平均值为（0.082±0.005）N;针对黄瓜幼苗进行了单管正压气流导向试验并进行高速摄影记录,结果表明,当正压气管内径为4 mm,负压把持手吸嘴口与正压气管口间距为25～30 mm,导向气压为0.3 MPa时,导向成功率为93.3%;为改善导向效果,对黄瓜幼苗进行双管正压气流导向试验,结果表明,在正压气管内径4 mm条件下,当负压把持手吸嘴口与正压气管口间距为20～25mm、导向气压为0.3 MPa时,黄瓜幼苗导向成功率为100%。该研究结果可为基于气力导向方法的幼苗把持作业提供技术参考。     

石油烃类污染物降解动力学和微生物群落多样性分析

为了探讨不同初始浓度石油污染土壤堆腐化修复机制,以石油降解菌剂和腐熟鸡粪为调理剂,研究了初始浓度分别为5 000（T1）、10 000（T2）和50 000 mg/kg（T3）的石油污染土壤堆腐化修复过程石油烃类污染降解动力学特征和微生物群落多样性。结果表明：堆腐化修复过程石油烃类污染物降解符合一级反应动力学,反应常数分别为0.012、0.094和0.050 d-1,半衰期分别为6.79、7.37和13.86 d。整个堆腐过程石油烃类污染物平均降解速率分别为112.08、230.05和887.93 mg/(kg·d)。3个处理的孔平均颜色变化率（average well color development）和碳源利用率（除芳香烃类化合物外）随堆腐进程的推进逐渐升高,在堆腐中、后期达到最大,T3处理显著高于T1、T2处理。多聚物类和糖类代谢群是堆腐体系中的优势菌群。主成分分析表明3个处理的微生物群落差异显著（除第9天外）,起分异作用的碳源主要是糖类和羧酸类。微生物群落的丰富度指数和均一度指数随堆腐进程的推进逐渐升高并在堆腐后期达到最大,与T1处理相比,T3处理分别高了0.21%和17.64%,差异达到显著水平（P<0.05）。微生物群落优势度指数在中期达到最大,T1处理分别比T2、T3处理高2.12%和9.44%,3个处理间差异不显著（P>0.05）。堆肥结束时3个处理的种子发芽指数（seed germination index, SGI）分别比堆腐初期提高了18.26%、20.42%和36.41%。该研究结果为黄土高原不同程度石油污染土壤堆腐化修复的应用提供参考依据和理论基础。     

蔬菜穴盘苗自动精确移栽组合式取苗机构设计与测试

Precision planting is one key point of precision agriculture.A doorframe type swing seedling pick-up device for the automatic precise field transplanter was designed and tested in a laboratory.The seedling device could automatically extract seedlings from growing trays, transfer them, and release them into the planting unit where they were to be precisely transplanted into the ground.It consisted of a path manipulator and two grippers.The path manipulator for seedling extraction was constructed with creative design of Ⅱ-type mechanism combination in series.It consisted of an oscillating guide linkage mechanism and a grooved globoidal cam mechanism.According to the planned seedling pick-up trajectory, the design of the path manipulator for seedling extraction was finished with a set of the closed loop vector equation.The gripper was a pincette-type mechanism using the pick-up pins to penetrate into the root mass for seedling extraction.It consisted of multiple pick-up pins, U-type pull rod, shaft, stop block, compression spring and frame.The mechanical dimensions of the gripper were determined by the tray size and plant characteristic with a set of rectangular equations and the boundary constraint conditions.The final gripper was developed on the basis of cultural practice for vegetable seedling in China.A prototype of the seedling pick-up device was constructed to examine whether its working efficacy was satisfactory or not.According to the analysis on the work process, the seedling pick-up device could precisely complete a work cycle of approaching, penetrating, extracting, transferring, erecting and discharging a seedling.Taking pepper seedlings, tomato seedlings and cucumber seedlings as the transplanting objects, the performance tests were conducted to evaluate the practicality and adaptability of the pick-up device.The laboratory evaluation showed that the pick-up device equipped with two grippers could extract 70 seedlings per minute with an average success ratio of 90.49%.The quality of extracting seedlings was satisfactory.     

锥栗花粉萌发率及生活力测定研究

以锥栗不同品系为材料,对其花粉粒大小、花粉量进行观测,以及不同花期、不同枝梢、不同贮藏条件、不同培养条件下花粉萌发率进行测定。结果表明：不同品系花粉粒大小及形态、花粉量、生活力存在差异,其中,1号、24号花粉量较大,生活力高,适宜作为授粉树品种;锥栗盛花期的花粉萌发率远高于初花期及末花期,且雄花枝上的花粉萌发率显著高于结果枝;4~7 ℃低温干燥贮藏能显著延长锥栗花粉生活力;5.0%~7.5%的蔗糖、400~900 mg/kg的硼酸溶液最适宜于锥栗花粉萌发,且花粉萌发的最适宜温度为30~35 ℃。因此,在生产上可于锥栗盛花期,选择温度较高的晴朗天气,喷施400~900 mg/kg的硼酸溶液,以促进花粉萌发,提高坐果率,减少空苞。