Rapid screening of DON contamination in whole wheat meals by Vis/NIR spectroscopy and computer vision coupling technology

This work intends to develop an online experimental system for screening of deoxynivalenol (DON) contamination in whole wheat meals by visible/near-infrared (Vis/NIR) spectroscopy and computer vision coupling technology. Spectral and image information of samples with various DON levels was collected at speed of 0.15 m s⁻¹ on a conveyor belt. The two-type data were then integrated and subjected to chemometric analysis. Discriminant analysis showed that samples could be classified by setting 1000 μg kg⁻¹ as the cut-off value. The best correct classified rate obtained in prediction was 93.55% based on fusion of spectral and image features, with reduced prediction uncertainty as compared to single feature. However, quantification of DON by quantitative analysis was not successful due to poor model performance. These results indicate that, although not accurate enough to provide conclusive result, this coupling technology could be adopted for rapid screening of DON contamination in cereals and feeds during processing.     

Stabilization of 6H-Hexagonal SrMnO3 Polymorph by Al2O3 insertion

We demonstrate the structural evolution of polymorphic phases in Al₂O₃-inserted SrMnO₃ ceramics synthesized by solid state reaction. While the 4H-hexagonal phase is predominant in pure SrMnO₃ ceramics, a small amount of 6H-hexagonal polymorph is identified in addition to the primary 4H-hexagonal SrMnO₃ and the secondary hexagonal SrAl₂O₄ phases in the as-sintered ceramics, evidenced by x-ray diffraction and subsequent Rietveld refinement analyses. The existence of the 6H-hexagonal SrMnO₃ phase is corroborated using Raman spectroscopy. The chemical compositions and electronic structures of the Al₂O₃-inserted SrMnO₃ compounds are also examined using energy dispersive spectroscopy and x-ray photoelectron spectroscopy, respectively. The first-principles calculations reveal that there is no clear difference between the total energies of 4H- and 6H-hexagonal polymorphs regardless of the presence/absence of Sr and oxygen vacancies. Possible origins are discussed with the estimation of actual strain based on the refined lattice parameter of 6H SrMnO₃.     

紫色马铃薯酒发酵工艺优化及主发酵期花青素与色泽的动态变化

以紫色马铃薯为原料，在单因素的基础上，通过响应面法对紫色马铃薯酒的发酵工艺参数进行优化。最佳发酵工艺参数为:马铃薯与面粉比1:0.6、料水比1:1 (g/mL)、α-淀粉酶添加量8.5 U/g、酒曲添加量0.45%。此工艺在28 ℃下发酵14 d，得到的紫色马铃薯酒酒精度13.5%vol，花青素含量166.34 mg/mL，酒体澄清透明呈紫红色，酸甜适中，有独特酒香，综合感官评定得分90分。测定主发酵期花青素和色泽的动态变化，分析表明，紫色马铃薯酒在发酵过程中花青素呈现先上升后下降的趋势，色度呈现先下降后趋于平缓的趋势，色调则与之相反。聚合色度和褐变指数总体均呈现逐渐上升的趋势。试验结果为工业化生产紫色马铃薯酒提供理论依据。     

环形通道内液态铅铋合金流动换热特性实验研究

通过对环形通道内液态铅铋合金的流动换热特性进行实验研究，得到了气泡泵注气对液态金属流动的影响，并拟合出环形通道内液态铅铋合金的摩擦系数关系式和换热特性关系式。结果表明：采用气泡泵注气能有效提升铅铋合金的质量流速；相同Reynolds数下环形通道内液态铅铋合金的摩擦系数大于由布拉休斯公式计算得到的摩擦系数；液态铅铋合金对流换热过程中，导热项占主导地位，并且Nusselt数随Peclet数的增大而增大。     

基于小波变换的分数阶微分算法在肝脏肿瘤CT图像纹理增强中的应用

图像纹理增强过程中容易丢失平滑区域纹理细节，而分数阶微分增强虽然能够非线性保留平滑区域纹理细节，但对频率分辨率敏感。针对这个问题，提出一种基于小波变换的分数阶微分纹理增强算法，应用于平扫计算机断层扫描（CT）图像的肝脏肿瘤区域的纹理增强。首先，通过小波变换将图像感兴趣区分解成多个子带分量；其次，基于分数阶微分定义构造一个带补偿参数的分数阶微分掩膜；最后，使用该掩膜与每个高频子带分量进行卷积并利用小波逆变换重组图像感兴趣区。实验结果表明，该方法在使用较大分数阶次显著增强肿瘤区域的高频轮廓信息的同时，有效地保留了低频平滑的纹理细节：增强后的肝细胞癌区域与原区域相比，信息熵平均增加36.56%，平均梯度平均增加321.56%，平均绝对差值平均为9.287；增强后的肝血管瘤区域与原区域相比，信息熵平均增加48.77%，平均梯度平均增加511.26%，平均绝对差值平均为14.097。     

冷链条件下气调包装酱卤鸭肉制品货架期预测模型的建立

目的 以气调包装酱卤鸭肉制品为研究对象,在冷链温度范围内建立一套准确、高效的货架期预测模型。方法 利用选择性培养基测定不同温度下产品各微生物数量,确定4~25℃条件下产品优势腐败菌。对乳酸菌数量与感官评定值进行了回归分析确定最小腐败量Ns。分别采用修正的Gompertz方程和平方根方程建立一、二级模型,并通过预测值与实测值对比验证模型的可靠性。结果 确定了4~25℃条件下产品优势腐败菌为乳酸菌,最小腐败量Ns=6.14(lg(cfu /g))。一、二级模型拟合度均良好,三种温度下模型预测值与实际值间的差异均在30％左右,波动幅度在10%以内。结论 实现了对4~25℃内任何时间点产品剩余货架期的预测,为冷链条件下气调包装酱卤鸭肉制品品质的变化提供了理论指导。     

赤红球菌组氨酸激酶的融合表达和功能分析

对赤红球菌的组氨酸激酶基因进行密码子优化，将优化后的组氨酸激酶基因（rhks）构建重组表达质粒pGEX-4T-2-rhks。将此质粒导入到大肠杆菌BL21（DE3）中进行异源表达。在25 ℃和1 mmol/L异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷诱导条件下，组氨酸激酶融合蛋白（GST-RHK）获得成功表达，并具有催化活性。经谷胱甘肽琼脂糖亲和层析纯化，获得电泳纯的GST-RHK，其中纯化倍数为3.1，得率为19.5%。该蛋白大小约为72.75 kDa，Km、Vmax和Kcat值分别为20.92 μmol/L、0.17 μmol/（L·min）和1.4 min－1。野生型赤红球菌、组氨酸激酶基因增强株sdrhkE和组氨酸激酶基因敲减株sdrhkD在分别含有苯酚、甲苯、氯苯、异辛烷4 种有机溶剂的培养基中培养，菌株sdrhkD的生长情况都优于野生型赤红球菌，菌株sdrhkE的生长情况都低于野生型赤红球菌。本研究为进一步揭示赤红球菌SD3中组氨酸激酶涉及的信号转导途径与赤红球菌有机溶剂耐受性的关联机制提供一定参考依据。     

平面并联机构工作空间的三维螺旋扫描CAD求解

针对平面并联机构无奇异位置工作空间求解困难、过程繁琐、计算量大等问题，提出了基于CAD求解平面并联机构工作空间的三维螺旋扫描方法。将[n]自由度平面并联机构分解成[n]条支链进行独立分析，得到每条支链下末端执行器的可达区域，再将所有支链可达区域取交集即为平面并联机构工作空间。应用SolidWorks软件建立平面并联机构模型，进行几何特征处理，通过自动求解器求解，将求解过程图形化，快速得到同轴布局5R机构和平面3-RPR并联机构的无奇异位置工作空间。通过同轴布局5R机构的运动学实验，验证了该求解方法的可行性。     

30Cr13不锈钢冶炼过程夹杂物控制技术

  针对30Cr13生产过程中存在的轧材非金属夹杂物合格率偏低仅85%左右的问题，通过对30Cr13不锈钢精炼过程钢中非金属夹杂物存在形态进行分析，并结合现有精炼工艺制度，在实验室研究的基础上制定了不锈钢精炼过程非金属夹杂物控制方案。工业应用后，精炼结束钢中大于5 μm的非金属夹杂物总数、形状以及尺寸等参数均得到了有效改善，钢水洁净度大大提高。