酶解海蛇工艺探索

近几十年来,酶解法制备海洋活性肽一直是国内外研究的热点。本实验以海蛇干品为试验对象,采用胰蛋白酶对海蛇进行酶解,通过单因素试验及正交实验设计,对酶解海蛇的工艺进行探索,确定最佳酶解条件为:酶量3%,pH 6.0,温度40℃,酶解时间24h。     

面向复杂工程项目型产品作业车间调度问题

针对复杂工程项目型产品作业车间调度问题(CEPP-JSP),在考虑产品生产过程具有成套性、并行性、分散性和高柔性等生产特点的基础上,构建了面向CEPP-JSP的基本生产任务分配和作业中心生产调度的多目标优化模型,提出了改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对优化模型进行求解,从而得到了CEPP-JSP的Pareto综合最优解。最后,以某水轮机公司产品的作业车间调度为例,验证了提出模型和算法的可行性和有效性。     

单线激光雷达与GNSS/INS的空间重构

为了解决多线激光雷达在三维空间重构任务中数据吞吐量过大导致运算负担过重以及扫描俯仰范围有限的问题,本文提出了一种利用单线激光雷达与惯性测量单元GNSS/INS相互结合的多站点扫描空间重构方案及相应解算方法。首先使用单线激光雷达扫描待测空间获取三维尺度信息,然后将点云数据与对应的任意方向的航向角相结合,再利用四元数姿态解算获取各站点扫描的点云图像。为提高计算效率,使用迭代最近点算法实现站点间点云配准时,对待匹配点云数据筛选并更新。实验结果表明在保留点云数字特征前提下,单线激光雷达与GNSS/INS系统能够提高76%的运算速率。本文提出的硬件方案和解算方法不但能够实现较高的配准精度,与多线激光雷达方案相比工程成本也得到显著下降。     

马氏珍珠贝软体酶法制备降糖肽的工艺优化及肽段分析

目的:以二肽基肽酶-IV（dipeptidyl peptidase，DPP-IV）抑制率和葡萄糖消耗量为指标优化马氏珍珠贝软体的酶解工艺，并对酶法制备的降糖肽进行分析。方法:以人肝癌细胞（HepG-2）胰岛素抵抗模型的葡萄糖消耗量、体外二肽基肽酶-IV（dipeptidyl peptidase，DPP-IV）抑制率为评价指标，比较筛选了酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、复合蛋白酶、胰蛋白酶、风味蛋白酶、木瓜蛋白酶对马氏珍珠贝软体的酶解效果，通过单因素及正交试验分析酶解温度、料液比、加酶量、酶解时间等因素对酶解物降糖活性的影响，确定最佳酶解工艺，以液相串联质谱（Nano LC-MS/MS）分析酶解物中肽类物质组成。结果:酸性蛋白酶酶解的产物葡萄糖消耗量和DPP-IV抑制率优于其他种类蛋白酶，马氏珍珠贝软体制备降糖肽的最佳酶解条件为:45 ℃、3 h、料液比1:3.5（w:w）、加酶量1000 U/g，在此条件下的葡萄糖消耗量为37.53%、DPP-IV抑制率为74.21%。最佳工艺制备的马氏珍珠贝软体酶解物中93.88%的肽段分子量低于2000 Da，22.63%的肽段为疏水性肽段，74.92%的肽段N端至少有含有一个疏水性氨基酸。结论:本研究酶法制备的马氏珍珠贝软体降糖肽可通过抑制DPP-IV的活性及减少胰岛素抵抗发挥降糖作用，对功能食品的研发具有一定的指导意义。     

酶解-挤出复合工艺对高直链淀粉材料制备和性质的影响

以高直链淀粉为原料制备的淀粉基材料力学性质优良。但其熔融流变性差,挤出加工能耗高。本论文采用酶解-挤出复合工艺,考察了耐高温α淀粉酶对挤出环境的耐受性,以及酶加入量、挤出时间等参数对材料制备和性质的影响。结果表明,耐高温α淀粉酶在密炼机的挤出环境中依然有酶活力,能够促进淀粉颗粒的结构相变,从而降低单位机械能耗,缩短加工时间。具体而言,在0.25%的酶加入量下(淀粉干基重量),G50淀粉挤出加工的单位能耗下降了21%。但酶解也会造成分子链的降解,削弱材料性质。与空白材料相比,经酶解-挤出工艺的淀粉基材料,其拉伸强度降低了33%,断裂伸长率减少了83%。另一方面,耐高温α淀粉酶对G80淀粉挤出加工的影响不显著。上述结果表明,可以利用酶解-挤出复合工艺降低生产能耗,缩短加工时间,且酶解会提高淀粉的活性位点和反应效率,有利于淀粉的反应挤出。     

物质-场与设计过程复杂性理论集成的产品再设计过程模型研究

随着用户需求迅速提高,系统非线性、强耦合性、时变特性和开放性等复杂系统特征趋于明显,针对复杂系统特征的产品再设计过程成为研究热点。文中将设计过程复杂性理论与TRIZ中物质-场集成,应用设计过程复杂性进行产品再设计过程复杂性分析,并采用物质-场分析及标准解解决再设计过程中的问题,形成物质-场与设计过程复杂性理论集成的产品再设计过程模型。首先运用设计过程复杂性理论中复杂性的定义对再设计产品进行分析,确定复杂性问题及类型;其次根据复杂性与TRIZ中物质-场模型的表征关系,确定设计过程复杂性的物质-场表征模型;最后,采用标准解减小系统复杂性,实现产品再设计,并应用工程实例加以验证。     

MIMO-GFDM系统中低复杂度动态禁忌搜索检测算法的改进

针对多输入多输出的广义频分复用（MIMO-GFDM）系统的等效信道矩阵维度极大，传统的MIMO检测算法复杂度高且性能不佳的问题，将大规模MIMO系统中的动态禁忌搜索（RTS）检测算法运用到MIMO-GFDM系统中，并解决了RTS算法初始值的求解复杂度高的问题。首先利用最小均方误差（MMSE）检测算法所用到矩阵的正定对称性将矩阵Cholesky分解，并结合Sherman-Morrison公式迭代计算初始值，降低了初始值求逆的高复杂度；然后以改进的MMSE检测结果作为RTS算法的初始值，从初始值逐步全局搜索最优解；最后通过仿真，对不同算法的迭代次数和误码率（BER）性能进行了研究。理论分析与仿真结果表明：在MIMO-GFDM中，所提改进RTS信号检测算法误码率远低于传统信号检测算法。在4QAM时，RTS算法大约有低于MMSE检测6 dB的信噪比性能增益（误码率在10^-3时）；在16QAM时，RTS算法大约有低于MMSE检测4 dB的信噪比性能增益（误码率在10^-2时）。与传统RTS算法性相比，所提改进算法在不影响误码率性能的同时降低了算法复杂度。