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基于GC-IMS结合多元统计模型分析不同酵母菌发酵对豆汤酱挥发性化合物的影响

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食品工业科技 2024年第14期45卷 282-289页

作者：杨镰王天杨吴宝珠熊怡玲易宇文朱开宪乔兴邓静吴华昌四川旅游学院烹饪科学四川省高等学校重点实验室四川成都610100 四川轻化工大学生物工程学院四川宜宾644000

为研究安琪酵母、毕赤酵母、酿酒酵母、鲁氏酵母和假丝酵母发酵对豆汤酱挥发性风味物质的影响,以未发酵豆汤酱作为对照组,采用气相离子迁移谱技术(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)对发酵豆汤酱的挥发性风味物质... 详细信息

为研究安琪酵母、毕赤酵母、酿酒酵母、鲁氏酵母和假丝酵母发酵对豆汤酱挥发性风味物质的影响,以未发酵豆汤酱作为对照组,采用气相离子迁移谱技术(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)对发酵豆汤酱的挥发性风味物质进行分析。运用相对气味活度值法(relative odor activity value,ROAV)确定关键风味组分,结合主成分分析(principal component analysis,PCA)、偏最小二乘判别分析(partial least squares-discrimination analysis,PLS-DA)对发酵豆汤酱香气进行综合评价。结果表明,6种发酵豆汤酱中共检测出50种挥发性化合物,主要是酯类和醇类物质,赋予发酵豆汤酱醇香、果香和麦芽香。不同发酵豆汤酱的挥发性化合物的种类和浓度差异显著(P<0.05),其中经酿酒酵母发酵的豆汤酱中挥发性化合物的浓度和种类最高。通过气味活度值(relative odor activity value,ROAV)分析安琪酵母、毕赤酵母、酿酒酵母、鲁氏酵母、假丝酵母发酵豆汤酱和未发酵豆汤酱6组样品,分别有8、13、9、11、19、7种关键风味物质。对这些关键风味物质进行PCA和PLS-DA分析,发现不同酵母菌发酵的豆汤酱能获得较好区分,发酵豆汤酱与未发酵豆汤酱的整体香气存在明显差异,这与GC-IMS指纹图谱的结果一致。因此酵母发酵具有为豆汤酱提高香气成分的应用潜力,为今后豆汤酱的精深加工提供一定理论依据。

关键词：豌豆发酵酵母菌气相离子迁移谱挥发性化合物相对气味活度值偏最小二乘判别分析

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面向庭院式住宅的周界入侵综合识别技术

科学技术与工程 2024年第9期24卷 3747-3755页

作者：陶晶吴浩金钟杨倪之昊四川轻化工大学自动化与信息工程学院自贡643000 四川轻化工大学人工智能四川省重点实验室自贡643000

针对现有周界入侵检测技术应用于私人住宅时面临的几个问题,提出一种面向庭院式住宅的周界入侵综合识别算法,该算法以YOLOv5为基础,将周界入侵检测任务分为异常目标检测与入侵检测两部分。在异常目标检测部分,针对YOLOv5在复杂户外场景... 详细信息

针对现有周界入侵检测技术应用于私人住宅时面临的几个问题,提出一种面向庭院式住宅的周界入侵综合识别算法,该算法以YOLOv5为基础,将周界入侵检测任务分为异常目标检测与入侵检测两部分。在异常目标检测部分,针对YOLOv5在复杂户外场景下对小目标检测效果不佳等问题对其网络结构进行三点改进,然后应用改进YOLOv5对监控范围内人员穿戴与所持工具是否异常进行检测,并根据结果判断是否存在潜在入侵行为;在入侵检测部分,提出一种点线式区域入侵检测方法,巧妙地将区域入侵检测问题抽象成点与多条直线围成区域的位置关系判断问题。实验结果表明:本文算法在异常目标检测阶段平均精度(mean average precision,mAP)为85.4%,相较于YOLOv5与其他目标检测算法精度更高;模型检测速度可达23.4帧/s,实时性良好;在入侵检测阶段,点线式区域入侵检测方法相较于现有基于视频的入侵检测方法具有更高的入侵检测灵敏度且不存在误检现象;基本满足对庭院式住宅进行周界入侵检测的任务需求。

关键词：周界入侵检测异常目标检测区域入侵智能分析

基于终端约束MPC的轮式移动机器人轨迹跟踪控制

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组合机床与自动化加工技术 2024年第4期 125-130页

作者：徐佳宝张国良罗国攀四川轻化工大学自动化与信息工程学院宜宾644000 四川轻化工大学人工智能四川省重点实验室宜宾644000

针对轮式移动机器人具有非线性特性和时域约束从而导致跟踪精度较低的问题,提出了一种终端约束MPC(model predictive control)的控制方案。首先,将轮式移动机器人的状态误差方程作为预测模型;其次,在成本函数中加入终端约束,设计了合适... 详细信息

针对轮式移动机器人具有非线性特性和时域约束从而导致跟踪精度较低的问题,提出了一种终端约束MPC(model predictive control)的控制方案。首先,将轮式移动机器人的状态误差方程作为预测模型;其次,在成本函数中加入终端约束,设计了合适的终端域和终端惩罚矩阵,迫使系统在有限时域内跟踪上期望轨迹;然后,利用Lyapunov稳定性框架,建立终端约束MPC控制方案在系统中可行性和稳定性的充分条件;最后,通过在圆形及双移线两种工况下与传统模型预测控制进行对比实验,验证了终端约束MPC控制方案的有效性。仿真表明,相比于传统模型预测控制,终端约束MPC在预测范围内更好地满足了约束条件,从而提高了系统的稳定性和跟踪精度。

关键词：模型预测控制终端约束轮式移动机器人轨迹跟踪

酿酒酵母对浓香型白酒发酵过程中微生物群落演替的影响机制

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食品科学 2024年第7期45卷 103-110页

作者：王双慧马世源李子健宋川代汉聪邵燕黄丹罗惠波四川轻化工大学生物工程学院四川自贡643000 酿酒生物技术及应用四川省重点实验室四川自贡643000 四川省泸州市泸州老窖股份有限公司四川泸州646699

分析酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)对浓香型白酒发酵过程中酒醅微生物生态位和群落组装的改变,以探究其对酒醅微生物演替的影响机制。通过接种1株从浓香型白酒中筛选得到的酿酒酵母菌株至酒醅中进行发酵实验,利用高通量测序技术... 详细信息

分析酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)对浓香型白酒发酵过程中酒醅微生物生态位和群落组装的改变,以探究其对酒醅微生物演替的影响机制。通过接种1株从浓香型白酒中筛选得到的酿酒酵母菌株至酒醅中进行发酵实验,利用高通量测序技术研究对照组和实验组酒醅微生物群落结构,采用统计学分析方法研究对照组和实验组的生态位变化,利用零模型分析微生物群落的组装机制。结果表明:与对照组相比,实验组微生物群落多样性降低、物种组成减少;实验组的微生物群落生态位宽度降低、特化种类群的相对含量升高;在共现网络中,实验组网络主要模块中特化种的相对丰度增加,并且网络的复杂性增加;对照组和实验组微生物群落的组装均主要受随机过程主导,但实验组生态漂移和均匀质扩散对群落构建的重要性降低,使微生物的群落演替更具确定性。本研究揭示了酿酒酵母在浓香型白酒发酵过程中的生态功能,对白酒发酵具有重要影响。

关键词：浓香型白酒酿酒酵母生态位群落演替

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产酯酶格氏乳球菌的筛选、鉴定与基因组注释

食品科学 2024年第8期45卷 87-95页

作者：陈聪邹伟汤秀娟陈晓松吴成泽四川轻化工大学生物工程学院四川宜宾644005 酿酒生物技术及应用四川省重点实验室四川宜宾644005 乐山职业技术学院四川乐山614000

本研究从浓香型白酒大曲进行初筛和复筛,得到一株高酯酶活力的菌株S5-4,对其全基因组测序、酯酶注释和代谢通路分析。该菌株的最大透明圈D/d比值(细菌透明圈直径与菌落直径之比)达到了2.27±0.02,经鉴定为格氏乳球菌(Lactococcus garvie... 详细信息

本研究从浓香型白酒大曲进行初筛和复筛,得到一株高酯酶活力的菌株S5-4,对其全基因组测序、酯酶注释和代谢通路分析。该菌株的最大透明圈D/d比值(细菌透明圈直径与菌落直径之比)达到了2.27±0.02,经鉴定为格氏乳球菌(Lactococcus garvieae)。对其形态及生理生化特性进行鉴定,并对其产酯酶的酶活力进行测定,其产酯酶的活力为15.74 U/mL,在35℃厌氧发酵15 d能够合成乙酸乙酯(0.345 0±0.160 0)g/L、乳酸乙酯(0.298 3±0.230 0)g/L。S5-4基因组测序与注释结果显示,其基因组大小为2 191 113 bp,GC相对含量为37.99%,预测得到了1 486个基因,其中4个核糖体RNA、69个转移RNA和34个非编码RNA基因。S5-4基因组共注释出11种产酯酶基因,其中包括磷酸酯酶(胞内酶5个和细胞膜酶2个)、酰基辅酶A脱酰酶(胞内酶)、丙酸三酯酶(胞外酶)、羧酸酯酶(胞外酶)和木聚糖酯酶(胞内酶)的基因。基于功能基因组注释构建了S5-4以淀粉和半乳糖为碳源生产乙酸乙酯和乳酸乙酯代谢路径,与实验结果相符。根据菌株产酯酶特性,可用作在白酒酿造中酯化液的生物催化剂,或者将其作为大曲增香的强化剂。

关键词：格氏乳球菌基因组信息代谢路径重建酯酶

酿酒酵母对浓香型白酒酒醅微生物群落结构及功能的影响

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中国食品学报 2024年第2期24卷 71-82页

作者：马世源李子健罗惠波孙跃鹏李津黄丹四川轻化工大学生物工程学院四川自贡643000 酿酒生物技术及应用四川省重点实验室四川自贡643000 宜宾今良造制酒有限公司四川宜宾644000

通过分析酿酒酵母对浓香型白酒酒醅微生物组成及挥发性代谢物的影响,探究其对酒醅微生物生态网络、挥发性代谢物以及微生物群落代谢功能的作用。将1株分离自浓香型白酒酒醅的酿酒酵母(Y1)扰动酒醅固态发酵过程,采用高通量测序技术和顶... 详细信息

通过分析酿酒酵母对浓香型白酒酒醅微生物组成及挥发性代谢物的影响,探究其对酒醅微生物生态网络、挥发性代谢物以及微生物群落代谢功能的作用。将1株分离自浓香型白酒酒醅的酿酒酵母(Y1)扰动酒醅固态发酵过程,采用高通量测序技术和顶空固相微萃取质谱联用技术分析微生物群落构成和挥发性代谢物组成,利用随机森林学习算法计算能够表征试验组与空白组间差异的生物标志物,基于共现性网络模型分析试验组与空白组的微生物生态网络差异,采用PLS-DA和斯皮尔曼相关性分别分析其挥发性风味物质差异、差异代谢物与生物标志物的相关性,最后通过PICRUST2功能预测以及通路富集分析微生物群落潜在功能的改变。结果表明,5种细菌和15种真菌可以作为表征酿酒酵母扰动酒醅中微生物组成的生物标志物,并且提高了微生物生态网络的复杂性;挥发性代谢物的组成发生了改变,共有18种差异代谢物,部分挥发性代谢物的含量得到提高,绝大多数生物标志物与差异代谢呈显著相关。此外,酿酒酵母的扰动效应导致微生物群落出现180个上调基因,46个下调基因,这些基因大多数与物质的代谢有关。这些结果为酿酒酵母在白酒发酵中的应用及优化酒醅发酵过程提供了试验依据。

关键词：酒醅酿酒酵母共现性网络生物扰动挥发性代谢物功能预测

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数据融合技术在水果品质无损检测中的研究进展

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食品工业科技 2024年

作者：牟阳孙安四川轻化工大学自动化与信息工程学院人工智能四川省重点实验室

在水果品质无损检测中，单一数据源得到的信息往往不够全面，无法充分表征被测对象的相关信息，导致检测精度较低。通过数据融合的方式将多个数据源协同互补，可获得更丰富的信息，在一定程度上改善检测结果的精度。目前数据融合技术已... 详细信息

在水果品质无损检测中，单一数据源得到的信息往往不够全面，无法充分表征被测对象的相关信息，导致检测精度较低。通过数据融合的方式将多个数据源协同互补，可获得更丰富的信息，在一定程度上改善检测结果的精度。目前数据融合技术已广泛应用于水果各方面指标的检测中，具有良好的发展前景。文章总结了数据融合的方式、特点及其在水果检测领域的应用情况，并结合当前的研究现状对数据融合技术在水果检测中的发展趋势进行展望。

关键词：数据融合水果无损检测品质光谱

MoS_(2)/MAO耐磨减摩复合涂层的制备和摩擦学行为研究

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表面技术 2024年第11期53卷 90-99页

作者：刘秀芳罗鑫齐玉明崔学军曾山山眭剑四川轻化工大学材料科学与工程学院四川自贡643000

目的采用两步法在铝合金表面制备MoS_(2)/MAO耐磨减摩复合涂层,并考察其摩擦磨损行为特点。方法通过微弧氧化(MAO)技术和原位水热法在7075铝合金表面构筑MoS_(2)/MAO耐磨减摩复合涂层,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和Rama... 详细信息

目的采用两步法在铝合金表面制备MoS_(2)/MAO耐磨减摩复合涂层,并考察其摩擦磨损行为特点。方法通过微弧氧化(MAO)技术和原位水热法在7075铝合金表面构筑MoS_(2)/MAO耐磨减摩复合涂层,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和Raman光谱对膜层的微观形貌和组成进行表征。利用摩擦试验机测试试样的摩擦性能,并通过三维轮廓仪分析磨痕形貌。结果MAO膜层主要由Al_(2)O_(3)构成,含有少量SiO_(2),表面为典型的多孔结构,存在大量微孔,粗糙度较大。MoS_(2)/MAO耐磨减摩复合涂层中的MoS_(2)颗粒较均匀地填充在MAO微孔中,并覆盖在凹陷内,使得表面平整光滑而致密。摩擦测试结果表明,MAO涂层能够提高基体的承载能力,但其摩擦因数较大,波动较大。MoS_(2)膜层为MAO提供了良好的润滑改性作用,使其摩擦因数减小。结论MoS_(2)/MAO耐磨减摩复合涂层能够显著提高基体的摩擦磨损性能。在低载荷下,MAO硬质涂层起着很好的承载作用,MoS_(2)颗粒层起着润滑减磨作用,使摩擦因数始终较低且平稳;在高载荷下,MAO层表面的微凸体在应力作用下破碎,硬质磨粒和MoS_(2)颗粒分布在磨损面,部分被挤出磨痕区,导致摩擦因数不断增大。

关键词：微弧氧化二硫化钼耐磨减摩复合涂层磨损机理

五种产香酵母对发酵耙豌豆挥发性风味物质的影响

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食品与发酵工业 2024年第9期50卷 276-282,I0014,I0015页

作者：杨镰邓静朱建仓王天杨吴宝珠易宇文乔明锋钟世荣吴华昌四川轻化工大学生物工程学院四川宜宾644000 四川旅游学院烹饪科学四川省高等学校重点实验室四川成都610100

为探究产香酵母菌对耙豌豆挥发性风味物质的影响,该文用5种酵母(安琪酵母、季也蒙毕赤酵母、酿酒酵母、鲁氏酵母和近平滑假丝酵母)对耙豌豆进行固态发酵5 d。采用电子鼻结合GC-MS对发酵耙豌豆挥发性风味物质进行鉴定分析,通过主成分分... 详细信息

为探究产香酵母菌对耙豌豆挥发性风味物质的影响,该文用5种酵母(安琪酵母、季也蒙毕赤酵母、酿酒酵母、鲁氏酵母和近平滑假丝酵母)对耙豌豆进行固态发酵5 d。采用电子鼻结合GC-MS对发酵耙豌豆挥发性风味物质进行鉴定分析,通过主成分分析和偏最小二乘-判别分析(partial least square-discriminant analysis,PLS-DA)对不同酵母菌发酵耙豌豆的香气进行差异分析。电子鼻分析表明酵母菌发酵对耙豌豆挥发性风味有影响,酵母发酵耙豌豆与未发酵耙豌豆整体风味差异较大。GC-MS共检测出69种挥发性风味物质,系以醇类和酸类为主,其次为酯类和酮类。5种不同酵母发酵耙豌豆的挥发性香气成分差异显著(P1),主要是异丙醇、异戊醇、2-甲基丁醇和乙酸乙酯等物质,赋予发酵耙豌豆醇香、果香和麦芽香。因此,产香酵母能降低耙豌豆的豆腥味,显著改善耙豌豆的风味。综上,该研究为酵母发酵耙豌豆工业化生产提供数据支持,为开发发酵型耙豌豆产品提供理论基础。

关键词：豌豆发酵产香酵母电子鼻 GC-MS 挥发性风味物质偏最小二乘-判别分析