壶瓶枣轻微损伤可见/近红外光谱动态判别模型研究

为了研究快速识别轻微损伤壶瓶枣与完好壶瓶枣的有效方法,本文以轻微损伤壶瓶枣和完好壶瓶枣为研究对象,动态采集轻微损伤壶瓶枣和完好壶瓶枣的近红外光谱数据。采用S-G平滑与多元散射校正(MSC)相结合的方法预处理光谱数据,分别以预处理后的全光谱(FS)数据和采用主成分分析(PCA)法提取主成分、采用连续投影算法(SPA)提取特征波长作为输入变量,建立偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型,比较4种损伤壶瓶枣及完好壶瓶枣的判别准确性。结果表明:采用PCA提取主成分有较明显的优势,对4种损伤壶瓶枣的判别准确性均能满足实际要求,且采用PCA-LS-SVM模型对4种轻微损伤壶瓶枣和完好壶瓶枣的正确判别率最佳,分别达到100%、86%、100%、100%和100%,总的正确判别率为97.2%。该研究为轻微损伤壶瓶枣的动态判别提供了新的理论基础。     

鲜枣可溶性固形物最小二乘支持向量机动态检测研究

用可见/近红外光谱动态检测鲜枣的可溶性固形物含量。试验时样品以0.1m/s的速度运动,采集其可见/近红外漫反射光谱(350～2500nm)。用平均平滑法对120个赞皇枣样品、118个郎枣样品的光谱进行消噪处理,采用连续投影算法提取其特征波长,并建立相应的最小二乘支持向量机预测模型SPA/LS-SVM;同时将赞皇枣在500～1100nm范围的可见/短波近红外平滑光谱数据,郎枣在700～1500nm范围的平滑光谱数据用最小二乘支持向量机建立Smooth/LS-SVM预测模型,并对各自预测集样品(30个)的可溶性固形物含量进行预测和对比分析。结果表明:SPA/LS-SVM模型预测相关系数(赞皇枣0.833,郎枣0.847)与Smooth/LS-SVM模型预测相关系数(赞皇枣0.848,郎枣0.857)相差不大,且前者更精简,预测速度快,预测时间短,可以作为鲜枣可溶性固形物含量的一种动态检测方法,但模型的精度和稳定性需进一步提高。     

可见-近红外高光谱成像技术对灵武长枣VC含量的无损检测方法

为探究基于高光谱成像技术预测灵武长枣VC含量的可行性并寻找最佳预测模型。采集100?个长枣样本在波长400～1?000?nm处的高光谱图像,对光谱数据进行预处理;应用遗传算法（genetic algorithm,GA）、连续投影算法（successive projection algorithm,SPA）和竞争性正自适应加权（competitive adaptive reweighted sampling,CARS）算法对原始光谱数据提取特征波长;分别建立基于全光谱和特征波长的偏最小二乘（partial least squares regression,PLS）和最小二乘支持向量机（least squares support vector machine,LSSVM）VC含量预测模型。结果表明,采用标准正态变换预处理算法效果最优,其PLS模型的交叉验证相关系数为0.839?5,交叉验证均方根误差为16.248?2;利用GA、SPA和CARS从全光谱的125?个波长中分别选取出12、5?个和26?个特征波长;基于CARS建立的PLS模型效果最优,其Rc、Rp、校正均方根误差、预测均方根误差分别为0.896?2、0.889?2、10.746?2%、12.145?3%。研究结果表明基于高光谱成像技术对灵武长枣VC含量的无损检测是可行的。     

壶瓶枣总黄酮抗氧化性研究

采用超声辅助法对壶瓶枣总黄酮进行提取,并考察提取物的抗氧化作用。结果显示,以70%乙醇为提取剂,料液比1∶20(g/mL),浸泡时间30min,提取温度70℃,超声功率105 W下提取0.5 h,获得壶瓶枣总黄酮含量为0.264%。壶瓶枣黄酮对·OH、O2-·和DPPH·自由基都具有明显的清除作用,其半清除率(IC50)值分别为0.007 2、0.009 1、0.001 6 mg/mL,其清除自由基能力在一定程度上可与VC相当。     

壶瓶枣提取物抗氧化性研究

以水和乙醇为提取剂,运用超声强化方法提取了壶瓶枣中水溶性及醇溶性成份。采用DPPH·、HO·、O2-·、还原能力及金属螯合能力方法研究了提取物的抗氧化活性,并对提取物中的总黄酮含量进行了测定。结果表明:两种提取物均具有一定的抗氧化活性,水提取物的抗氧化能力为:O2-·(IC501.80μg/mL)DPPH·(IC504.13μg/mL)HO·(IC5061.04μg/mL),醇提取物的抗氧化能力为:DPPH·(IC500.58μg/mL)O2-·(IC501.70μg/mL)HO·(IC5060.03μg/mL),醇提物的金属螯合能力和还原能力均高于水提物。提取物的抗氧化活性与其总黄酮含量具有一定的相关性。     

不同干燥方式对壶瓶枣粉品质的影响

研究不同干燥方式对壶瓶枣粉品质的影响,采用热风干燥、真空干燥、真空冷冻干燥、二流体喷雾干燥及超声波雾化干燥对壶瓶枣肉进行干燥处理,比较不同干燥方式对产品含水率、色差、水溶性成分、粒度的影响。结果表明,热风干燥、真空干燥和真空冷冻干燥的产品均呈不规则块状,且热风干燥和真空干燥对壶瓶枣肉中水溶性成分影响较大,产品色差(ΔE)偏高;二流体喷雾干燥和超声波雾化干燥的产品含水量最低,分别为2.39%和2.58%,均呈颗粒状,粒度在30~200μm范围内呈正态分布,平均粒度均为75μm左右,说明超声波雾化干燥和二流体喷雾干燥的干燥效果较佳。      

灵武长枣蔗糖含量的高光谱无损检测

利用高效液相色谱法检测蔗糖含量,同时运用高光谱成像技术结合化学计量方法建立蔗糖预测模型;通过竞争性自适应加权（competitive adaptive reweighted sampling,CARS）算法、连续投影算法（successive projection algorithm,SPA）和无信息消除变量（uninformative variable elimination,UVE）降维处理,建立特征波段和全波段的主成分回归（principal component regression,PCR）、偏最小二乘回归（partial least squares regression,PLSR）和多元线性回归（multivariable linear regression,MLR）模型。结果表明,采用蒙特卡洛方法剔除异常样本后,相关系数由0.611增大到0.846;正交信号校正法预处理效果最佳,RC和RP分别为0.853和0.794;利用SPA、UVE、CARS、CARS＋SPA和CARS＋UVE五种方法提取了5、21、17、10、18 个特征变量,其中CARS-PCR模型最好,校正集、预测集的相关系数为0.861、0.843,校正集、预测集的均方根误差为0.013 mg/g和0.014 mg/g。综上,高光谱成像技术可以实现长枣蔗糖含量的预测,为更深一步探讨枣的内部品质提供参考。     

基于可见-近红外光谱预测灵武长枣脆度及模型优化

利用可见-近红外光谱对在4℃下冷藏24 h的灵武长枣脆度进行检测,并建立了最优模型。通过400~1 000 nm高光谱成像系统采集了112个长枣图像,对原始光谱与经SNV,MSC、S-G、1ST、2ND、SNV+1ST、MSC+1ST、SNV+2ND、MSC+2ND、SNV+S-G、MSC+S-G预处理后光谱的偏最小二乘回归(PLSR)模型进行了对比分析;采用主成分分析法(PCA)、连续投影算法(SPA)、竞争性自适应重加权法(CARS)提取特征波长,分别建立偏最小二乘回归(PLSR)和主成分回归(PCR)模型;将经预处理后的简化PLSR模型与全波段PLSR模型进行了对比分析。结果表明,采用标准归一化法(SNV)预处理后的PLSR模型优于原光谱及其他预处理方法;提取特征波长后建立的CARS-PLSR模型优于CARS-PCR模型和全波段PLSR模型,其相关系数(RP)和预测均方根误差(RMSEP)分别为0.919、1.121。这表明,基于可见-近红外光谱检测冷藏灵武长枣脆度是可行的,SNVCARS-PLSR模型最佳。     

壶瓶枣汁浸提和澄清工艺参数的研究

在确立枣汁基本生产工艺的前提下,通过对影响枣汁提取因子的分析,运用正交试验方法,经多次重复试验,寻求浸提壶瓶枣汁的最佳工艺参数为浸提液量1:7、温度55℃、浸提时间8h、pH值5.5;为获得优质、经济的澄清枣汁,还进行了联合酶制剂的澄清工艺研究,结果表明,适于澄清枣汁的最佳工艺条件为:每百克枣汁需用果胶酶3000U,纤维素酶900U,中性蛋白酶500U,酶解温度50～60℃,酶解时间180min,pH值为5.0。     

高光谱成像技术对灵武长枣果皮强度的无损检测

利用高光谱技术对灵武长枣果皮强度检测进行研究,为灵武长枣外部品质无损检测提供科学方法。采集120个灵武长枣的400¹000 nm的高光谱图像,对光谱数据进行预处理;应用连续投影算法（SPA）、正自适应加权算法（CARS）和无信息变量消除法（UVE）对原始光谱数据提取特征波长;分别建立基于全光谱和特征波长的偏最小二乘回归（PLSR）和最小二乘支持向量机（LS-SVM）果皮强度预测模型。结果表明:采用标准正态变换（SNV）预处理算法效果最优,其PLSR模型的交叉验证相关系数（Rcv）为0.8207,交叉验证均方根误差（RMSECV）为9.9630;利用SPA、CARS和UVE法从全光谱的125个波长中分别选取出29个、31个和31个特征波长;而基于全光谱建立的LS-SVM模型效果最优,其预测相关系数（Rp）为0.9555,预测均方根误差（RMSEP）为3.8282;研究结果表明基于高光谱成像技术采集的灵武长枣漫反射光谱进行果皮强度无损检测具有可行性。      

织物伞式悬垂旋转速度对悬垂性影响的研究

本文通过对８种典型织物在不同旋转速度下的悬垂系数的变化规律的分析和讨论，初步探索了描述织物动态悬垂性的活泼程度指标的表达方法。     

壶瓶枣多糖的纯化及结构初步分析

采用Sepharose CL-6B凝胶柱纯化壶瓶枣多糖（polysaccharides from Zizyphus jujube Mill. cv. Hupingzao,简称ZJP）ZJP-2和ZJP-5组分,并对纯化后多糖的结构进行分析。结果表明：经纯化后得到ZJP-2b和ZJP-5a两种组分均一的壶瓶枣活性多糖,分子质量分别为89.21、61.60 kD,均具备多糖的特征吸收峰,且均以β-构型的吡喃糖为主;ZJP-2b中单糖组成主要为鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖,其物质的量比为32.4∶9.5∶9.4∶14.7∶9.7,而ZJP-5a中单糖组成主要为鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖和半乳糖,其物质的量比为20.2∶42.9∶2.2∶7.5∶14.5;当质量浓度为3.5 mg/mL时,ZJP-2b和ZJP-5a的羟自由基清除率分别为30.51%和57.22%。     

胶体磨处理对鲜枣浆黏度特性的影响

在不同胶体磨处理次数、不同枣浆浓度和不同温度的条件下,考察胶体磨处理对鲜枣浆黏度特性的影响,实验结果表明:鲜枣浆的果肉颗粒随胶体磨处理次数的增加而变小,鲜枣浆的黏度与果肉颗粒的尺寸有密切的关系;胶体磨处理对不同浓度鲜枣浆黏度的影响可以用方程η=K(C)A和η=Kexp(AC)来表示;胶体磨处理对不同温度鲜枣浆黏度的影响可用方程η=K0exp(Ea/RT)来表示.上述结果表明,胶体磨处理条件对控制鲜枣浆的黏度具有重要作用.     

基于高光谱图像技术的长枣糖度无损检测

基于高光谱图像技术对长枣含糖量进行无损检测。由长枣高光谱图像获取反射光谱进行多元散射校正处理,再采用主成分分析获得主成分数据作为BP神经网络的输入变量,建立长枣糖度预测模型。结果表明,采用BP神经网络预测长枣糖度模型优于PLS,模型的相关系数和均方根误差分别为0.927 4和1.712 5。利用高光谱图像技术对长枣糖度的无损检测是可行的。     

气调包装贮藏对鲜枣采后贮藏生理和效果的影响

研究了以不同体积分数混合的O2、CO2、N2气调包装,在(0±0.5)℃贮藏条件下对鲜枣(Ziziphus zizyphus)品质的影响。结果表明:经过90d的贮藏,不同体积分数的气调包装均能有效抑制鲜枣果实衰老和营养物质流失,能不同程度地延缓果实中MDA(丙二醛)含量的上升和硬度的下降;降低质量损失和乙醇积累量;减缓鲜枣果实中可滴定酸含量的下降和颜色变化以及还原糖含量上升;可有效防止VC、cAMP和总黄酮等营养物质的流失;同时能够较长时间地保持果实鲜亮的颜色。其中以气体体积分数为5%O2、2%CO2、93%N2的气调包装对鲜枣的保鲜效果最好。     

鲜枣糖度无损检测研究

实验的主要目的是探讨利用近红外光谱技术对鲜枣糖度指标进行无损检测的可行性。在485.32~993.61nm光谱范围内建立数学模型分析光谱与鲜枣糖度之间的联系。在所研究范围内,首先进行光谱预处理,以提高模型的分析精度。然后,分别选用偏最小二乘法(PLS)和主成分回归分析法(PCR)的化学计量学方法建立鲜枣校正模型。结果表明:PLS建模效果优于PCR。同时研究不同建模主成分因子对建模结果的影响,找出PLS建模的最佳主成分因子。实验结果表明,当主成分因子选择为5时建模效果最佳。     

可见/近红外漫反射光谱无损检测甜柿果实硬度

该研究的目的是建立可见/近红外漫反射光谱无损检测甜柿果实硬度的数学模型,评价可见/近红外漫反射光谱无损检测甜柿果实硬度的应用价值。果实硬度采用果皮脆性、果皮强度和果肉平均硬度作为评价指标。在可见/近红外光谱区域(400～2 500 nm),采用改进偏最小二乘法,对比分析了不同导数处理、不同散射及标准化处理的甜柿果实硬度定标模型。结果表明,对于果皮强度和果皮脆性,采用最小偏二乘法、一阶导数处理和标准多元离散校正处理建立的定标模型预测效果较好,RP2分别为0.858和0.862,SEP分别为0.094和0.157,RPD分别为2.47和2.63。对于果肉平均硬度,采用改进偏最小二乘法、一阶导数处理和标准正常化和去散射处理建立的定标模型预测效果较好,RP2为0.82,SEP为0.063,RPD为2.35。因此,可见/近红外漫反射光谱无损检测技术可用于甜柿果实硬度的无损检测。     

鲜灵武长枣酒澄清工艺的研究

以宁夏灵武长枣为原料,对鲜灵武长枣鲜枣汁发酵酒发酵工艺和澄清工艺进行了研究。采用正交试验,优化发酵工艺过程中的关镑陛因素,得出生产红枣酒的最佳发酵工艺条件;对澄清剂进行了单因素及复配实验,选择出最佳的澄清方法。鲜枣汁经发酵、澄清后得到最终获得了一种色、香、味、外观俱佳的高品质鲜枣汁发酵酒。     

前处理方法对鲜枣压差膨化效果的影响

通过单因素试验和对比实验,研究了冷冻处理、预干燥处理、高压处理结合压差膨化技术对鲜枣膨化效果的影响。结果表明：1）冷冻处理温度为－18 ℃时,处理240 min的大枣脆度较好;高压处理压强为180 MPa,5 min产品的脆度较好;预干燥处理中不经过干燥处理的产品脆度和亮度较好;2）－18 ℃条件下冷冻处理240 min之后膨化,膨化温度为85 ℃,0.2 MPa时色差L*值和产品的脆度较好。