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谷氨酰胺转氨酶对板栗粉面团理化特性的影响

食品科学 2024年第5期45卷 18-23页

作者：李涛周立徐园杰袁松凯曹艳广郝建雄刘俊果河北科技大学食品与生物学院河北石家庄050000 石家庄市丸京干果有限公司河北石家庄051230

为改善板栗粉在无麸质食品领域的品质特性及加工性能,考察谷氨酰胺转氨酶(glutamine transaminase,TG)添加量分别为0、0.9、1.8、2.7、3.6 U/g(按板栗全粉质量计)时对板栗粉面团质构特性、流变特性、糊化特性等的影响,并从游离巯基含量... 详细信息

为改善板栗粉在无麸质食品领域的品质特性及加工性能,考察谷氨酰胺转氨酶(glutamine transaminase,TG)添加量分别为0、0.9、1.8、2.7、3.6 U/g(按板栗全粉质量计)时对板栗粉面团质构特性、流变特性、糊化特性等的影响,并从游离巯基含量的变化加以解释,最后通过扫描电子显微镜观察板栗面团的微观结构。结果表明:TG的添加可以增强板栗面团的黏度、硬度、弹性、咀嚼性和回复性,与空白对照相比,添加量为2.7 U/g时,其最终黏度增加6.8 cP、硬度增加7.55 g、弹性增加0.38、咀嚼性增加33.62 g、回复性增加0.118,板栗面团内部的结构更加稳定;随着TG添加量的增加,板栗面团的弹性模量和黏性模量均增加,综合黏弹性上升,抗外界形变能力增强,面团稳定性及加工性能随之提高;板栗面团游离巯基的含量随TG添加量的增加而减少,添加量为2.7 U/g与未添加时的相比,游离巯基含量减少了0.16 mmol/g。但TG添加量过多会导致蛋白过度交联,淀粉粒被迫外露,面团整体的稳定性降低。综上,当TG添加量为2.7 U/g时,改善板栗面团的理化特性效果达到最佳。

关键词：板栗粉面团谷氨酰胺转氨酶食品质构理化特性

基于改进YOLO v8s的羊只行为识别方法

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农业机械学报 2024年第7期55卷 325-335,344页

作者：王旺王福顺张伟进刘红达王晨王超何振学河北农业大学信息科学与技术学院保定071001 河北省农业大数据重点实验室保定071001

羊只站立、行走、采食等日常行为与其健康状况密切相关,高效、准确的羊只行为识别有助于疾病检测,对实现羊只健康预警具有重要意义。针对目前羊只多行为识别检测大多基于传感器等接触式设备,羊只活动受限,行为具有局限性,且群体养殖环境... 详细信息

羊只站立、行走、采食等日常行为与其健康状况密切相关,高效、准确的羊只行为识别有助于疾病检测,对实现羊只健康预警具有重要意义。针对目前羊只多行为识别检测大多基于传感器等接触式设备,羊只活动受限,行为具有局限性,且群体养殖环境下,羊只行为多样、场景复杂、存在遮挡等造成的行为识别精度低等问题,提出了一种基于改进YOLO v8s的羊只行为识别方法。首先,引入SPPCSPC空间金字塔结构增强了模型的特征提取能力,提升了模型的检测精度。其次,新增P2小目标检测层,增强了模型对小目标的识别和定位能力。最后,引入多尺度轻量化模块PConv和EMSConv,在保证模型识别效果的同时,降低了模型参数量和计算量,实现了模型轻量化。实验结果表明,改进YOLO v8s模型对羊只站立、行走、采食、饮水、趴卧行为平均识别精度分别为84.62%、92.58%、87.54%、98.13%和87.18%,整体平均识别精度为90.01%。与Faster R-CNN、YOLO v5s、YOLO v7、YOLO v8s模型相比,平均识别精度分别提高12.03、3.95、1.46、2.19个百分点。研究成果可为羊只健康管理和疾病预警提供技术支撑。

关键词：羊行为识别 YOLO v8s 轻量化

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融合Res3D、BiLSTM和注意力机制的羊只行为识别方法

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农业机械学报 2024年第4期55卷 221-230页

作者：袁洪波曹润柳程曼河北农业大学机电工程学院保定071001

识别动物行为可以为疾病预防和合理喂养提供重要依据,从而有助于更好地关注动物的健康和福利。本文提出了一种融合三维残差卷积神经网络、双向长短期记忆网络和注意力机制的深度学习网络模型(AdRes3D-BiLSTM)。AdRes3D-BiLSTM模型可以... 详细信息

识别动物行为可以为疾病预防和合理喂养提供重要依据,从而有助于更好地关注动物的健康和福利。本文提出了一种融合三维残差卷积神经网络、双向长短期记忆网络和注意力机制的深度学习网络模型(AdRes3D-BiLSTM)。AdRes3D-BiLSTM模型可以直接针对视频流进行识别,在AdRes3D部分引入了深度可分离卷积和注意力机制,不但减少了浮点运算量,提升了网络轻量化程度,还提高了时间和空间两个维度的特征提取能力;提取的特征被输入BiLSTM模块后,从前后2个方向对时序特征向量进行筛选和更新,最后对羊只行为进行准确识别。试验结果表明,AdRes3D-BiLSTM对羊只站立、躺卧、进食、行走和反刍5种行为的综合识别准确率达到了98.72%,帧速率达到52.79 f/s,模型内存占用量为28.03 MB。研究结果为基于视频流的动物行为识别提供了新的方法和思路。

关键词：羊只行为识别视频流 Res3D BiLSTM 注意力机制

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玉米-大豆复合种植模式下玉米根区细菌群落特征分析

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环境科学 2024年第8期45卷 4894-4903页

作者：宋瑶周斯豪牛宏进张晓旭黄亚丽邢明振陈晓波河北科技大学食品与生物学院石家庄050018 河北科技大学环境科学与工程学院石家庄050018 根力多生物科技股份有限公司邢台054001

为揭示玉米-大豆复合种植模式下玉米根区土壤理化特征和细菌群落结构的变化,解析复合种植引起的土壤理化因子与细菌群落动态变化的关系,以单作和复合种植条件下的玉米根区土壤和根系为研究对象,采用常规分析方法测定土壤理化性质和酶活... 详细信息

为揭示玉米-大豆复合种植模式下玉米根区土壤理化特征和细菌群落结构的变化,解析复合种植引起的土壤理化因子与细菌群落动态变化的关系,以单作和复合种植条件下的玉米根区土壤和根系为研究对象,采用常规分析方法测定土壤理化性质和酶活性,采用Illumina NovaSeq高通量测序技术测定土壤微生物群落结构和多样性.与单作相比,复合种植玉米土壤的电导率、有机质、速效钾、有效磷、全氮和土壤酶活性均显著升高,两种种植模式根际土壤细菌群落间的α多样性和β多样性差异显著.复合种植玉米根际土壤中有11个菌属的丰度显著高于单作,土壤全氮、有效磷以及过氧化物酶活性对玉米根际菌属分布贡献最大,其中unclassified Vicinamibacterales、unclassified Geminicoccaceae、MND1、unclassified Gemmatimonadaceae、Acidibacter、unclassified Vicinamibacteraceae、Sphingomon as和unclassified Comamonadaceae的丰度与全氮含量呈显著正相关.玉米-大豆复合种植主要影响玉米根际土壤的细菌群落,且具有良好的土壤培肥和微生物多样性调控作用,为合理套作和维持农业生态系统生物多样性提供理论依据和实践指导.

关键词：玉米复合种植模式土壤性质高通量测序微生物多样性细菌群落

石家庄市城区春季VOCs污染特征及来源解析

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环境科学 2024年第8期45卷 4459-4469页

作者：于玉洁杨臣强杨瑞张顺心王合宇刘大喜聂赛赛王帅崔建升李双江王云霞河北科技大学环境科学与工程学院石家庄050018 河北省污染防治生物技术实验室石家庄050018 中节能天融科技有限公司北京100085 河北煜鸿项目管理咨询有限公司石家庄050035 河北省科学院地理科学研究所石家庄050011 河北省地理信息开发应用技术创新中心石家庄050011

利用苏码罐采样-气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)监测石家庄市2019年、2021年和2022年春季挥发性有机物(VOCs),并收集同期臭氧(O_(3))和PM_(2.5)在线监测数据,分析了挥发性有机物(VOCs)浓度水平特征和时序变化,并利用臭氧生成潜势(OFP)和二... 详细信息

利用苏码罐采样-气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)监测石家庄市2019年、2021年和2022年春季挥发性有机物(VOCs),并收集同期臭氧(O_(3))和PM_(2.5)在线监测数据,分析了挥发性有机物(VOCs)浓度水平特征和时序变化,并利用臭氧生成潜势(OFP)和二次有机气溶胶生成潜势(SOAFP)评估了VOCs的化学活性,通过潜在源贡献因子法(PSCF)和浓度权重轨迹分析(CWT)识别石家庄市春季VOCs潜在源区,通过特征比值法对VOCs进行来源解析.结果表明:①2019年、2021年和2022年石家庄市春季(即观测期)污染期ρ(VOCs)均值为191.17μg·m^(-3),清洁期ρ(VOCs)均值为122.18μg·m^(-3).②OFP在污染期为361.23μg·m^(-3),在清洁期为266.96μg·m^(-3);SOAFP在污染期为1.98μg·m^(-3),在清洁期为1.61μg·m^(-3),控制好苯系物,尤其是苯、甲苯、乙苯和二甲苯是减少PM_(2.5)和O_(3)污染的关键.③观测期VOCs潜在源区主要分布在裕华区东部、高新区和栾城区北部,权重CWT分布与主要权重PSCF分布相统一,除本地排放外还受到临近区域传输的影响.④由B/T/E及X/B的值,石家庄市春季VOCs的主要来源为移动源和燃烧源,且气团老化较严重,控制机动车排放、开展区域联防联控是改善石家庄市空气质量的有效手段.

关键词：石家庄市挥发性有机物(VOCs) 污染特征臭氧生成潜势(OFP) 二次有机气溶胶生成潜势(SOAFP) 来源解析

基于3D CNN-BiLSTM-ATFA网络和步态特征的奶牛个体识别方法

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农业机械学报 2024年第7期55卷 315-324页

作者：司永胜宁泽普王克俭马亚宾袁明河北农业大学信息科学与技术学院保定071001 河北省畜牧良种工作总站石家庄050061

针对基于花纹的奶牛个体识别中纯色或花纹较少的奶牛识别准确率较低的问题,本文提出一种基于步态特征的奶牛个体识别方法。首先,将DeepLabv3+语义分割算法的主干网络替换为MobileNetv2网络,并引入基于通道和空间的CBAM注意力机制,利用... 详细信息

针对基于花纹的奶牛个体识别中纯色或花纹较少的奶牛识别准确率较低的问题,本文提出一种基于步态特征的奶牛个体识别方法。首先,将DeepLabv3+语义分割算法的主干网络替换为MobileNetv2网络,并引入基于通道和空间的CBAM注意力机制,利用改进后模型分割出奶牛的剪影图。然后,将三维卷积神经网络(3D CNN)和双向长短期记忆网络(BiLSTM)构建为3D CNN-BiLSTM网络,并进一步集成自适应时间特征聚合模块(ATFA)生成3D CNN-BiLSTM-ATFA奶牛个体识别模型。最后,在30头奶牛的共1242条视频数据集上进行了奶牛个体识别实验。结果表明,改进后DeepLabv3+算法的平均像素准确率、平均交并比、准确率分别为99.02%、97.18%和99.71%。采用r3d_18作为3D CNN-BiLSTM-ATFA的主干网络效果最优。基于步态的奶牛个体识别平均准确率、灵敏度和精确度分别为94.58%、93.47%和95.94%。奶牛躯干和腿部不同部位进行加权特征融合的个体识别实验表明识别准确率还可进一步提高。奶牛跛足对步态识别效果影响较为明显,实验期间由健康变为跛足和一直跛足的奶牛个体识别准确率分别为89.39%和92.61%。本文研究结果可为奶牛的智能化个体识别提供技术参考。

关键词：奶牛个体识别步态特征 3D CNN BiLSTM

果胶与多酚相互作用机制及其对食品加工特性影响的研究进展

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食品工业科技 2024年第1期45卷 378-386页

作者：张璇赵文高哲李美娇吴梦颖周茜河北农业大学食品科技学院河北保定071000 河北省农产品加工工程技术研究中心河北保定071000

果胶和多酚共存于植物性食品体系中。除天然存在的果胶-多酚复合物外,在受到加热、高压、干燥等外力作用的食品加工过程中,两者会快速且自发地进行相互作用。果胶与多酚之间的相互作用会影响食品的理化性质和功能特性。本文总结了果胶... 详细信息

果胶和多酚共存于植物性食品体系中。除天然存在的果胶-多酚复合物外,在受到加热、高压、干燥等外力作用的食品加工过程中,两者会快速且自发地进行相互作用。果胶与多酚之间的相互作用会影响食品的理化性质和功能特性。本文总结了果胶与多酚相互作用的机制、内部和外部多重影响因素、主要的研究方法并结合Langmuir和Freundlich常见的等温吸附模型对果胶与多酚之间的吸附行为进行描述和定量表征。此外还探讨了两者相互作用对食品加工特性及多酚生物可利用性的影响,分析了该领域的研究方向和发展趋势。

关键词：果胶多酚相互作用等温吸附模型生物可利用性

基于能量回收的新型电伺服作动器及其动态能耗分析

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吉林大学学报（工学版） 2024年第5期54卷 1196-1204页

作者：刘谦张祝新赵丁选王立新王亚非燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066000 燕山大学车辆与能源学院河北秦皇岛066000 中国船舶集团有限公司系统工程研究院北京100094

针对现有电伺服作动器在负载回落阶段负载势能被浪费的问题,提出了基于能量回收的新型电伺服作动器的实现方案。该方案通过与传动系统并联的蓄能器来回收负载回落时耗散的势能,在负载举升时将其用于提供辅助推力。结合功率键合图理论引... 详细信息

针对现有电伺服作动器在负载回落阶段负载势能被浪费的问题,提出了基于能量回收的新型电伺服作动器的实现方案。该方案通过与传动系统并联的蓄能器来回收负载回落时耗散的势能,在负载举升时将其用于提供辅助推力。结合功率键合图理论引入了一种复杂能域下的机械系统动态能耗分析方法,建立了新型电伺服作动器的动态能耗模型,并进行了对比仿真实验。结果表明,所设计的电伺服作动器使得系统响应时间缩短了约36.9%,所需的电机启动转矩降低了约43.3%;在举升负载时的能耗降低了约31%,在负载回落时能够回收36%的势能;在工作过程中滚珠螺旋副的承载大大降低,有助于减少摩擦热、延长丝杠的使用寿命。

关键词：机械电子工程电伺服作动器能量回收蓄能器功率键合图动态能耗分析

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叶面调理剂对复合污染农田小麦籽粒Cd、As和Pb累积的阻控效应

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环境科学 2024年第3期45卷 1812-1820页

作者：肖冰王秋实高培培赵全利杨威王钊刘文菊薛培英河北农业大学资源与环境科学学院省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室河北省农田生态环境重点实验室保定071000 河北农业大学教学试验农场保定071000 河北民得富生物技术有限公司保定072450 泰安市生态环境局肥城分局泰安271699

针对麦田土壤镉(Cd)、砷(As)和铅(Pb)复合污染问题,采用田间小区试验,于拔节期、孕穗期和灌浆初期对小麦进行叶面单独和混合喷施Zn(0.2%ZnSO_(4))、Mg(0.4%MgSO_(4))和Mn(0.2%MnSO_(4))处理,以期探究叶面调理剂对小麦籽粒Cd、As和Pb累... 详细信息

针对麦田土壤镉(Cd)、砷(As)和铅(Pb)复合污染问题,采用田间小区试验,于拔节期、孕穗期和灌浆初期对小麦进行叶面单独和混合喷施Zn(0.2%ZnSO_(4))、Mg(0.4%MgSO_(4))和Mn(0.2%MnSO_(4))处理,以期探究叶面调理剂对小麦籽粒Cd、As和Pb累积的阻控效应,最终筛选出适用于北方重金属复合污染区有效阻控小麦籽粒中Cd、As和Pb累积的叶面调理剂.结果表明,与对照相比,叶面喷施Zn+Mg+Mn复配溶液能够显著降低小麦籽粒中Cd、As和Pb含量,降幅分别为18.96%、23.87%和51.31%,TF籽粒/秸秆分别降低了14.62%、27.73%和47.70%,该叶面调理剂能够通过抑制Cd、As和Pb从小麦茎叶到籽粒的转运进而降低其在籽粒的累积;研究还发现,对照的籽粒中Cd和As主要分布在中心胚乳(34.08%~37.08%),而Pb主要分布在果皮和种皮(27.78%).喷施Zn+Mg+Mn复配溶液可显著降低Cd和As在糊粉层含量,分别比CK降低81.10%和82.24%,而Pb除果皮和种皮、中心胚乳外,各层次Pb含量均显著降低(降幅为42.85%~91.15%),各层次面粉只有糊粉层(P2)重金属含量与Zn含量呈显著负相关.综上所述,对于北方石灰性土壤Cd、As和Pb中度复合污染农田,于小麦拔节期、孕穗期和灌浆初期各喷施一次Zn+Mg+Mn复配的叶面调理剂,可有效阻控Cd、As和Pb在小麦籽粒尤其是糊粉层的累积.在此基础上,可通过去除麦麸来进一步降低重金属尤其是Cd的污染,保证小麦安全生产和粮食安全.

关键词：小麦重金属复合污染镉砷铅叶面调理剂阻控