超声电机驱动的轻量化扫描机构高精度控制

为实现卫星高分载荷扫描驱动机构的轻量化,以超声电机为驱动部件,设计了一款扫描驱动机构,质量仅为传统的步进电机加谐波减速器驱动方案的15%。构建了扫描驱动机构驱动控制器,配合21位绝对式光电编码器作为位置反馈传感器,对扫描驱动机构高精度控制方法进行了研究。针对超声电机在精密控制中的非线性及时变性,在对比总结比例、积分、微分(PID)控制、模糊控制、神经网络PID控制算法的基础上,设计了一种基于专家规则的PID控制器,并结合超声电机实时温度作为前馈控制在线调节控制器控制参数,最后进行了指向控制和速度稳定度实验研究。实验结果表明：令扫描驱动机构指向20°时,稳态指向精度优于2″,在3.3 r/min情况下扫描驱动机构速度稳定度优于±1%,能够满足卫星载荷对扫描驱动机构高精高稳的控制需求。     

超声-微酸性电解水联合处理对腐败希瓦氏菌的作用机制

研究超声（ultrasound,US）-微酸性电解水（slightly acidic electrolyzed water,SAEW）联合处理对腐败希瓦氏菌的作用机制。分别对腐败希瓦氏菌菌悬液进行US、SAEW、超声-微酸性电解水（US＋SAEW）联合处理10 min,以无菌生理盐水处理腐败菌为对照（CK）组。通过减菌效果、细菌生长曲线、电导率、碘化丙啶摄入量、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,AKP）与乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase,LDH）活力、紫外吸收物质泄漏量等指标测定菌体细胞膜及内环境变化,并结合扫描电子显微镜对处理前后的菌体微观结构进行观察。结果表明,US＋SAEW联合处理可使腐败希瓦氏菌菌落总数降低2.48（lg（CFU/mL））;与CK组和单一处理组相比,US＋ SAEW联合处理使菌体细胞膜的完整性受到明显破坏,导致其细胞质泄漏,电导率、AKP与LDH活力显著升高（P＜0.05）。同时,US＋SAEW联合处理后,菌体塌陷明显、外膜出现断裂、细胞壁受损,内容物大量外泄。因此,US＋SAEW联合处理能在US使腐败希瓦氏菌的细胞壁和细胞膜受到严重破坏的同时,促进SAEW进入细胞内部,增强其杀菌效果,最终导致菌体死亡。     

溴麝香草酚蓝/玉米醇溶蛋白指示标签对金枪鱼新鲜度的监测

近年来,智能检测食品新鲜度的比色膜受到越来越多的关注。本实验利用静电纺丝技术研制出一种溴麝香草酚蓝（bromothymol blue,BTB）/玉米醇溶蛋白（zein,ZN）新型智能比色标签,用于金枪鱼鱼片的新鲜度监测。BTB在pH值为5～12时的明显颜色变化赋予了指示标签灵敏的pH值传感效果。通过场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热仪对不同BTB添加量的BTB/ZN指示标签的形貌和结构进行表征。再将BTB/ZN指示标签应用于金枪鱼鱼片新鲜度的指示验证实验,对指示标签的指示效果进行验证。结果表明,BTB/ZN指示标签的微观结构良好,BTB可以很好地与ZN结合在一起,并且不破坏二者的结构;质量分数4% BTB的BTB/ZN指示标签的指示效果最佳,能灵敏地反映金枪鱼的新鲜度变化。指示标签的色度和金枪鱼鱼肉的总挥发性盐基氮含量之间存在显著相关性,这证明BTB/ZN指示标签能有效监测金枪鱼鱼片的新鲜度。     

基于蚁群算法的深海着陆车路径规划

针对深海着陆车海底作业“路径最优”问题,提出一种适用于着陆车的三维海底全局路径规划算法。采用栅格等分法建立着陆车作业区域的三维海底环境抽象模型。通过对着陆车航行过程动力学分析和驱动电机速度与工作效率测试,建立其航行运动能耗模型。采用局部和全局信息素更新的基于蚁群寻优的能耗-距离路径规划算法,并将能耗、距离引入到启发函数与评价函数中。仿真实验结果表明,该算法通过合理选取评价函数权重参数,能有效均衡路径规划的里程与能耗,具有较好的收敛速度和全局搜索能力,能够满足深海着陆车海底科考作业需求。     

不饱和脂肪酸对猪肉蛋白质乳化特性的影响

研究不同饱和程度且不同添加量的脂肪酸对全肉盐溶性蛋白乳化特性、流变特性以及Zeta电位等影响。结果显示：脂肪酸添加量越大,乳化液的乳化活性越强,而乳化液的分层现象越严重;添加油酸和亚油酸可以明显增加乳化液的表面活性巯基;各乳化液粒度分布曲线均呈现“单峰”型,且较空白组的分布均向粒径较小的范围偏移;此外,随着剪切速率的增大,各乳化液黏度均逐渐减小,最后趋于平缓,在同一剪切速率下,添加量越大,乳化液剪切应力越大;Zeta电位值显示,荷电粒子不稳定。总之,C18的脂肪酸饱和程度越大,添加量越多,猪肉盐溶性蛋白质乳化的效果越好,在脂肪酸液滴表面形成蛋白膜的能力就会越强,使得乳化液的乳化特性越好。     

一种改进的远程用户身份认证方案

物联网的快速发展给人们的生产生活带来了极大的便利,但是如何保证用户的信息安全是物联网发展中必须解决的一个重要问题。为了解决该问题,必须在增加较低计算量的前提下,提出安全性更高的身份认证协议。对Nikooghadam等人提出的保护用户身份的协议进行了分析,并在此基础上提出了一种改进的远程用户身份认证协议。采用BAN逻辑进行验证,也进行了性能比较与计算效率分析,结果表明,提出的协议在增加较低计算量的前提下具有更高的安全性。     

基于GC-IMS和化学计量学分析海鲈鱼肉蒸制过程中风味物质的变化

以海鲈鱼为对象,采用气相色谱-离子迁移谱（gas chromatography-ion mobility spectroscopy,GC-IMS）技术分析鱼肉蒸制过程中挥发性风味物质的变化情况。结果表明,采用GC-IMS法从海鲈鱼肉中共鉴定出43 种挥发性物质,包括醛类、酮类、醇类、酸类和酯类化合物等。不同蒸制时间下海鲈鱼肉的风味物质组成存在明显差异,其中新鲜鱼肉中3-甲基丁醇、二甲基二硫和丙酸等物质的含量较高,经蒸制后鱼肉中的辛醛、壬醛、3-甲基丁醛、(E,E)-2,4-辛二烯醛、苯甲醛、2-庚酮、2-丁酮、1-辛烯-3-醇、1-庚醇和1-丁醇等物质的含量显著增加。采用正交偏最小二乘法判别分析筛选出11 种特征标志物（变量重要性投影值大于1）,通过热图聚类分析可以区分不同蒸制时间下海鲈鱼肉样品的挥发性风味差异,其中3-甲基丁醇、1-庚醇、糠醇和(E)-2-庚烯醛可作为生熟海鲈鱼肉的特征挥发性标志物。本研究结果表明GC-IMS可有效区分鱼肉的熟化过程。     

海洋植物多糖及其在食品工业应用的研究进展

海洋植物是指生活在海洋中且能进行光合作用的自养生物,除最常见的海藻外还包括海草、红树植物等。由于海洋植物特殊的生存环境,其多糖结构表现出多样性、复杂性和特殊性等特点,并具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤和抗凝血等多种生理活性,是一类重要的功能食品因子。此外,由于其良好的物理特性,海洋植物多糖还广泛应用于新型包装材料的开发。该文综述了国内外对海洋植物多糖的研究及其在食品工业中的应用,为基于海洋植物多糖的功能食品开发及应用提供更多参考。     

南极磷虾胰蛋白酶的结构分析及适冷性机制研究

本文基于酶的纯化鉴定、动力学分析、序列比对和结构预测,对南极磷虾胰蛋白酶的结构及适冷性进行研究,通过与其他几种适冷、中温胰蛋白酶进行差异性分析,探讨南极磷虾胰蛋白酶等适冷酶在催化反应过程中应对低温环境的机制。结果显示适冷胰蛋白酶和中温胰蛋白酶的催化中心严格保守,遵循一致的催化机制;但南极磷虾胰蛋白酶等适冷酶为了适应低温环境,各级结构都表现出一定的应对机制:疏水性残基含量偏高、带正负电荷残基含量偏低,分子内部疏水作用增强、盐桥减少,这些因素致使适冷胰蛋白酶蛋白质分子内的相互作用减弱,分子柔性增强。适冷胰蛋白酶具有更高比例的呈松散状的无规卷曲结构,一定程度提高了其柔性;底物专一性口袋周围空间位阻更小,底物更容易接近活性中心,这也是加快催化反应的关键因素。     

红鳍东方鲀组织蛋白酶L表达载体的构建及表达结果验证

红鳍东方鲀味道鲜美,已从其体内发掘了系列鲜味肽,但其形成机制尚未明确。组织蛋白酶L可通过降解肌原纤维蛋白及肌钙蛋白发挥着重要的滋味形成作用。为了探索其对红鳍东方鲀呈味肽的形成机制,本研究通过查找NCBI数据库得到一条全长为1 336 bp的红鳍东方鲀组织蛋白酶L的序列,从红鳍东方鲀肌肉中提取RNA并转录为cDNA作为模板克隆,选择p ET-28a(+)作为表达载体、E.coli BL21作为重组工程菌进行克隆表达,成功得到大小为36 k D的重组组织蛋白酶L,并验证了其可在大肠杆菌表达系统中成功克隆表达。本研究为进一步研究红鳍东方鲀组织蛋白酶L酶学特性及其对滋味形成提供了理论支持。