香菇柄营养成分分析及高值化利用研究

香菇柄是香菇采收过程中的副产物,产量大,价格便宜,常用于加工香菇酱、饲料等,附加值低。香菇柄除纤维含量明显比菇盖多外,其他营养成分都只稍低于香菇盖,故对香菇柄进行深加工和综合利用具有重要的现实意义。呈味核苷酸是香菇柄中主要的呈鲜物质,其中鸟苷酸的含量最为丰富。香菇柄中的活性成分多被以纤维素为主构成的细胞壁所包裹而很难得以释放。对香菇炳营养成分、药用价值及国内外研究现状进行综述,为香菇炳的改性研究及高值化利用奠定基础。     

基于计算机视觉的香菇缺陷检测

传统人工检测鲜香菇表面缺陷方法通常效率较低,且易造成视觉疲劳,不能满足现代化工业需求。本研究尝试采用计算机视觉技术检测鲜香菇表面缺陷。首先,香菇样本RGB图像被获取,抽取B分量图像构建掩模用于G分量图像去背景。然后,去背景后的G分量图像进行边缘亮度补偿及缺陷提取。随后,对缺陷标记、提取特征参数及参数选择。为了避开成像系统及环境光的干扰,试验选用缺陷区域总面积与香菇图像总面积的比值作为识别正常香菇与缺陷菇的衡量指标。最后,一个全局阈值0.0035被用于所有被研究样本。结果表明,该识别算法识别正常菇和缺陷菇准确率分别为94%和97.3%,所有样本分类精度达到96.5%。     

基于机器视觉的金丝皇菊智能分级系统研究

为实现对金丝皇菊的快速无损等级评估,本文应用机器视觉技术对5个等级的金丝皇菊进行智能分级。首先根据金丝皇菊的品质特性设计分级装置,并根据金丝皇菊的颜色、形状、完整度等特征设置不同的分级标准;其次运用图像灰度化、图像去噪、图像增强技术完成金丝皇菊图像预处理;再次采用加色法混色模型(Red Green Blue, RGB)完成金丝皇菊颜色特征提取与识别,并通过图像分割和边缘检测技术完成对金丝皇菊图像完整度的判断及花径的计算,得出金丝皇菊的预测等级;最后基于Microsoft Visual Studio 2017平台开发一套金丝皇菊智能分级系统,实现系统的实时可视化操作。结果表明,本文设计的金丝皇菊智能分级系统整体分级准确率达到了97.6%,平均分级速度为人工的5倍多,其在可靠性、速度、工作效率、鲁棒性等各方面都优于传统的人工分级,本研究为机器视觉技术在花茶分级领域的应用提供了实际案例与技术参考。     

香菇菇柄切除设备研究开发及应用进展

香菇菇柄切除设备有效缓解了劳动力密集对香菇去柄环节的制约,且能确保香菇的加工质量,提高菇柄的切除效率。针对菇柄切除设备领域进行深入分析,指出其面临的现状:菇柄切除设备研究起步晚,相应的科研硬件和软件较差,排序、定位等关键技术尚未攻克,研发设计的设备简单粗陋,机械化程度低。对此,从政府、行业协会、企业以及科研人员等角度提出可行性建议,为菇柄切除领域的研究内容和研究方向提供参考。     

基于决策树雪花牛肉大理石花纹分级模型

为建立雪花牛肉大理石花纹等级评价方法,根据不同等级雪花牛肉大理石花纹图像特征及人工评级的标准,确定了影响大理石花纹的等级主要因素。本研究提出影响大理石花纹等级的几何参数特征、几何分布参数特征和统计参数特征。其中几何参数特征主要反映大理石花纹面积、周长等;几何分布特征主要反映大理石花纹图像中脂肪颗粒沉积的密度,根据脂肪颗粒沉积情况可分为大颗粒脂肪、中颗粒脂肪、小颗粒脂肪等;统计参数特征主要反映大理石花纹丰富程度以及大理石花纹分布均匀性。利用相关性分析提取影响雪花牛肉大理石花纹等级的特征参数。建立基于C4.5和CART算法的决策树模型,结果表明：对于C4.5算法建立的决策树分级模型,三级和五级大理石花纹分级预测精度分别为91.80%、92.31%,而该模型针对四级样本建立的模型无效,其结果多数误判为三级;对于CART算法建立的决策树模型同样存在这样的问题,即三级和五级大理石花纹分级预测精度高,而对四级样本分级无效。     

鲜香菇软罐头生产技术

香菇味道鲜美、营养丰富,但是鲜香菇易腐烂,为了既保存鲜香菇的营养风味,又便于携带,食用方便,可制成鲜香菇罐头,现将其生产工艺介绍如下。 1 工艺流程 原料选择→去梗→护色→清洗→预煮→冷却→分级→配汤装袋→排气密封→杀菌→冷却→保温检查→成品。     

智能化整经工厂的规划设计与应用

合理设计、改造经编整经工序中长丝整经机纱架结构。设计经轴专用AGV及配套管控系统,对经轴运输、存储等环节实现自动化、智能化管理,减少生产现场人员配置,降低生产成本。规范生产现场管理以及各工序等业务流程化、规范化,合理选择适用的智能化AGV、智能机械手以及配套管控系统,对丝饼的自动挂取、挂丝车的自动运输等环节实现自动化、智能化管理。规划生产车间功能性区域,在人工作业区域设计人工辅助上料工位和自动上料工位,与智能机械手配合,实现机械手自动挂纱动作,减少人员劳动强度,提高整经挂纱环节效率。规划设计合理的AGV行走路线,保障满挂丝车和空挂丝车快速自动化运输,同时满足经轴自动化运输、存储。     

陕西洛川富士鲜苹果品质综合评价及分级体系的构建

建立鲜苹果品质综合评价标准及分级标准,构建鲜苹果品质的综合评价及分级体系,为鲜苹果品质在线无损检测提供技术支撑。以陕西洛川富士苹果为材料,利用SPSS 19.0软件通过因子分析对鲜苹果13 项品质指标进行筛选,利用概率分布和层次分析分别进行品质评价指标的分级及指标权重的确定,再通过K-均值聚类分析和判别分析建立苹果品质判别函数模型。本实验筛选出陕西洛川富士鲜苹果的7 项主要品质指标：单果质量、果形指数、色泽a*值、可溶性固形物含量、硬度、VC含量、糖酸比,建立了主要品质指标的分级标准和评分标准,得到对鲜苹果品质综合评价的5 个判别函数,建模样本和检验样本的判别正确率分别达95.65%和91.67%。     

鲜香菇中甲醛含量的连续监测分析

目的对河北和北京2个地区来源于市场和生产基地的鲜香菇中的甲醛含量进行连续监测,探究鲜香菇中甲醛含量随时间的变化规律。方法利用高效液相色谱法测定香菇样品中的甲醛含量,并对不同来源样品中的甲醛含量进行对比分析,分析造成含量不同的原因。结果来源于多个产地的北京市售鲜香菇中的甲醛含量较河北市售鲜香菇高;规范管理条件下的鲜香菇中的甲醛含量相对较高,生长态势较好。结论对鲜香菇中的甲醛含量进行持续监测对于监控市场鲜香菇的质量变化、预测预防香菇生产过程中可能出现的病害或误操作等问题具有较强的现实意义。     

全自动香菇剪柄分拣机

针对目前香菇剪柄及分拣基本采用人工或半自动化加工,效率低下,一致性差,人工工作量大的现状,文章开发了全自动香菇剪柄分拣设备。通过流水实现香菇的统一翻面,采用5对同步带轮带动2条同步带的双同步带传送系统,辅以光电检测单元及电磁顶出机构,实现全自动香菇剪柄及分拣。设备结构简单、可靠,达到人工效率的4倍。该设备能很好地替代香菇的人工剪柄及分拣。     

脉冲强光预处理联合控湿干燥提升香菇的贮藏品质

该研究探讨了脉冲强光（IPL）预处理联合控湿干燥对香菇储藏品质的影响。研究发现,脉冲强光预处理可以降低贮藏期间新鲜和干香菇的呼吸速率,分别为对照的76.69%和84.65%;脉冲强光预处理提高了还原糖的保留率。新鲜和干香菇在贮藏期间对照的多酚氧化酶（PPO）活性分别是IPL预处理样品的1.73倍和1.39倍,酶促褐变反应受到抑制,也因此提高了总酚的保留率。IPL可以提高鲜、干香菇在贮藏期间的品质、多糖保留率和抗氧化能力,延缓软化。IPL处理降低了新鲜香菇在贮藏期间的菌落总数（从6.43～8.02 log CFU/g减少至3.29～4.66 log CFU/g）,但是对干香菇在贮藏期间菌落总数影响较小。与热烫处理相比,脉冲强光处理提升香菇贮藏品质更佳。因此脉冲强光可以作为一种稳定的预处理手段用于香菇干燥和保鲜中。     

γ射线辐照对香菇采后贮藏过程中水分特性及理化指标的影响

以新鲜香菇‘808’为研究对象,考察1.0 kGy 60Co γ射线辐照对香菇贮藏（（4±1）℃、相对湿度（80±5）%）过程中理化指标（色度、质构、显微结构）、水分迁移规律和感官品质的影响。结果表明：在贮藏过程中,经辐照处理的香菇亮度（L*值）由90.06下降至87.77,而对照组L*值由90.54下降至80.71,表明辐照延缓了褐变,防止了鲜香菇色泽劣变;辐照组的硬度显著高于对照组,辐照处理减缓了香菇菌丝组织网络结构的降解;由低场核磁共振分析可知,在贮藏过程中,对照组香菇的水分状态极不稳定,自由水横向弛豫时间T23峰面积在贮藏初期有小幅度上升,随后急剧下降,结合水T21峰面积先升高后降低,并且在贮藏后期T21峰右移;而辐照组香菇自由水T23峰面积均匀下降,结合水T21峰面积并无大幅度变化,两组不易流动水T22峰面积均呈现先升高后降低的趋势,因此辐照处理提高了鲜香菇不同状态水分的稳定性,而且辐照处理延缓了鲜香菇感官品质的劣变进程。结论：1.0 kGy 60Co γ射线辐照处理可以较好地维持鲜香菇的理化特征,减少水分流失,延长香菇的货架期。     

干燥方式对复水香菇感官、质构及营养品质的影响

为获得复水性较好的干香菇,研究了热风干燥（hot-air drying,HAD）、中短波红外干燥（infrared radiation drying,IRD）和真空冷冻干燥（freeze drying,FD）香菇的复水特性及复水后的综合品质。结果表明：FD香菇具有均匀的多孔结构,使得干香菇的复水速率明显高于HAD香菇和IRD香菇,复水60?min即可达最大复水体积比（9.22）,且复水香菇的外观与鲜样接近。同时,复水后FD香菇的剪切力（1?352.99?g）和咀嚼性（232.54?g）最小,表明其质地柔软、易被切分。此外,FD复水香菇和其他两种复水香菇具有相似的电子鼻响应值曲线,表明其香气无差异。复水时FD香菇的蛋白质和VB2的溶出率最高,分别为0.42?mg/g和0.71×10－3?mg/g,说明FD复水香菇富含营养成分,且加工时较易溶出。综上,FD可作为一种较好的干燥方式来制备复水性较好的高品质香菇。     

Impact of post-harvest processing or thermal dehydration on physiochemical,nutritional and sensory quality of shiitake mushrooms

Shiitake mushrooms are one of the most popular and highly consumed mushrooms worldwide both in fresh and dry forms. However, it rapidly starts losing its quality immediately after harvest which necessitates processing and/or proper storage before being distributed. However, the processes used for preserving other mushrooms (e.g., Agaricus) become unviable for shiitake due to its uniqueness (higher respiration rate, varied biochemicals, growth, etc.) which demands individual studies on shiitake. This review starts by listing the factors and their interdependence leading to a quality decline in shiitake after harvest. Understanding well about these factors, numerous post-harvest operations preserve shiitake as fresh form for a shorter period and as dried forms for a longer shelf-life. These processes also affect the intrinsic quality and nutrients of shiitake. This review comprehensively summarizes and discusses the effects of chemical processing (washing, fumigation, coating, and ozone), modified atmosphere packaging (including irradiation) on the quality of fresh shiitake while discussing their efficiency in extending their shelf-life by inhibiting microbial spoilage and deterioration in quality including texture, appearance, nutrients, and favor. It also reviews the impact of thermal dehydration on the quality of dried shiitake mushrooms, especially the acquired unique textural, nutritional, and aromatic properties along with their merits and limitations. Since shiitake are preferred to be low-cost consumer products, the applicability of freeze-drying and sophisticated novel methodologies, which prove to be expensive and/or complex, are discussed. The review also outlines the challenges and proposes the subsequent future directives, which either retains/enhances the desirable quality in shiitake mushrooms.     

基于改进YOLOv3网络的烟梗识别定位方法

目的：实现烟叶分级流程烟梗部位的智能抓取,防止智能烟叶分级系统中机械手在抓取烟叶时对叶面造成损伤,减少烟叶智能分级设备生产中的人为操作,解决烟叶分级系统中的单片烟叶识别分类问题与对应等级单片烟叶存放问题。方法：提出一种基于改进YOLOv3的卷积神经网络烟梗自动识别定位模型。该模型在原有的YOLOv3的基础模型上改变单元模块结构引入注意力机制模块,优化模型参数,使用Swish激活函数,实现了对烟叶图像全部信息进行目标定位识别,构建烟梗目标检测模型。结果：改进后的YOLOv3模型的loss能更快的收敛,其mAP由90.46%提升为97.48%,准确率由95.33%提升为97.35%,回归率由84.65%提升为95.65%,为后续烟叶自动化分类打下基础。结论：与YOLOv3、Faster-rcnn、YOLOv4、Efficientdet算法作对比分析表明试验提出的算法更加轻量化,识别效果更好,能减少对烟梗试验平台的硬件配置要求,提高烟叶分类系统的经济效益,为烟叶分级系统中烟叶上料与分仓提供准确的位置信息。     

THE DEVELOPMENT OF A MACHINE VISION SYSTEM FOR SHIITAKE GRADING

A grading system was developed to classify shiitake automatically into various grades of quality in terms of size, shape and color. A shiitake is scanned with a color charge‐coupled‐device camera and then various geometrical and color characteristics are determined by image processing. The online grading procedure includes the following sequences in processing dried shiitake: (a) color abnormality is eliminated by image analysis; (b) broken caps are detected by calculation of the area‐to‐perimeter ratio; and (c) size is determined by pixel counting from the bottom view. Image processing and algorithmic manipulations are done on a personal computer (PC) while grading is carried out by a programmable logic controller (PLC). The PLC accepts grading instructions from the PC, hence controls the grading mechanisms. Pilot system validation was done on 250 dried shiitake samples and resulted in a 97.6% accuracy rate. This result is better than that by visual inspection. A complete grading cycle takes 4.8 s, of which the PC unit participates 0.3–0.7 s depending on the physical complexity of the shiitake being processed.     

基于图像传感技术的娃娃菜外观品质检测

目的设计一套基于图像传感技术分析娃娃菜外观品质如尺寸、重量、瑕疵点等的检测方法。方法搭建一套图像采集平台拍摄娃娃菜不同侧面,应用图像处理技术,分割出娃娃菜图像区域,并数字化其区域特征信息(包括:投影面积、尺寸、瑕疵点面积等)。结果建立合格娃娃菜的侧面投影面积与重量真实值间的线性关系,其相关系数为0.938,均方根误差为36.52 g;对比人工检测,图像法可以识别出娃娃菜外表面95%的瑕疵点(腐黑点、裂纹裂缝等);参照娃娃菜的分级标准,以图像法获取各特征指标,结合聚类算法分级娃娃菜,其中K-medoid法准确率为100%,Gath-Geva法准确率为96.67%。结论机器视觉技术可应用于娃娃菜的自动检测和分级,为在线无损检测提供参考。     

复水温度对香菇复水特性及品质的影响

香菇是中国产量最高和市场消费量最大的食用菌。干制是香菇的主要加工方式,而干香菇需复水后才能作为原料被烹调或进一步加工。本研究将热风干燥的香菇分别在25,45,65℃和85℃下复水,研究香菇复水过程中复水比、外观、质构和风味品质的变化。结果表明,在45℃复水270 min,干香菇吸水后表面的褶皱较为舒展,微观结构显示其菌丝恢复膨胀且伸展。同时,其复水比稳定保持在3.88,剪切力(1 290.28 g)、弹力(0.66 g)和复原力(0.34 g)适中,咀嚼性(656.02 g)最大,说明香菇复水完全且质地柔软适中,易被切开。此外,45℃复水香菇所含特征含硫化合物的含量较高,以1,2,3,5,6-五硫杂环庚烷(67.02%)和1,2,4-三硫环戊烷(39.06%)为主,风味较浓郁。综上,复水温度显著影响香菇复水后的食用品质,将干香菇在45℃复水270 min可获得品质较好的复水香菇。     

Optimization of UV irradiation conditions for the vitamin D<Subscript>2</Subscript>-fortified shiitake mushroom (<Emphasis Type="Italic">Lentinula edodes</Emphasis>) using response surface methodology

The aim of this study was to investigate the optimal conditions to process vitamin D₂-fortified shiitake mushrooms through UV irradiation for industrial processing. Response surface methodology was used to identify the optimum conditions of the following highly influential factors on vitamin D₂ synthesis: temperature, UV dosage, and moisture content. The optimal conditions of those variables were 40.56 °C, 36.27 kJ/m², and 80.46%, respectively, and UV dosage was the most effective variable. The amount of vitamin D₂ obtained under the optimal conditions was 29.87 ± 1.38 μg/g (dry mass: DM) which was well matched with the predicted value of 32.33 μg/g DM. The effects on the texture and color of shiitake mushrooms were also evaluated after the fortification process under the optimal conditions, and no adverse effects were observed compared to those of fresh shiitake mushrooms.