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国内生物质气化研究热点、演进与趋势分析

高校化学工程学报 2024年第3期38卷 367-374页

作者：赵嵩颖魏任锋陈雷吉林建筑大学市政与环境工程学院吉林长春130118

为客观全面地分析我国生物质气化领域的发展脉络及研究动态,以近30年关于“生物质气化”的1722篇文献作为数据源,利用知识图谱软件对发文量、机构及关键词等进行文献计量与内容分析,解析该领域的前沿热点和发展趋势。研究表明:生物质气... 详细信息

为客观全面地分析我国生物质气化领域的发展脉络及研究动态,以近30年关于“生物质气化”的1722篇文献作为数据源,利用知识图谱软件对发文量、机构及关键词等进行文献计量与内容分析,解析该领域的前沿热点和发展趋势。研究表明:生物质气化发文量可分为初出萌芽期、蓬勃发展期和小幅下降期;我国生物质气化研究的热点集中在拓展生物质气化原料选择范围及优化气化技术、提高气化产物效率等方面,从重产率转向重社会效益。未来我国生物质气化的研究趋势为生物质原料外扩、气化反应机理、气化反应过程和气化产物高值化利用等方向。

关键词：生物质气化研究热点趋势分析知识图谱可视化分析

FTIR结合ELM对黑果腺肋花楸黄酮、多糖含量快速预测

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 62-68页

作者：杨承恩李萌卢秋宇王金玲李雨婷苏玲吉林农业大学食药用菌教育部工程研究中心吉林长春130118 吉林农业大学生命科学学院吉林长春130118 长春职业技术学院现代农学系吉林长春130504 国药一心制药有限公司吉林长春130600

黑果腺肋花楸是继蓝莓后的又一小浆果,因其黄酮含量高于蓝莓受到关注,已获进入新资源食品名单,并在饮料行业中使用。黑果腺肋花楸黄酮、多糖是其果汁及果渣中的主要生物活性成分,也是影响其品质的重要因素。以中红外光谱技术结合化学计... 详细信息

黑果腺肋花楸是继蓝莓后的又一小浆果,因其黄酮含量高于蓝莓受到关注,已获进入新资源食品名单,并在饮料行业中使用。黑果腺肋花楸黄酮、多糖是其果汁及果渣中的主要生物活性成分,也是影响其品质的重要因素。以中红外光谱技术结合化学计量学方法对黑果腺肋花楸黄酮、多糖含量进行预测,为建立简便、快捷的黑果腺肋花楸产品质量检测方法提供基础。采集15个产区共750份黑果腺肋花楸红外光谱数据,测量每份样品黄酮、多糖含量,采用K-S样本划分法按4∶1的比例将样本划分为校正集和验证集,并对分组后的光谱信息进行多元散射校正(MSC)、标准正态化(SNV)、平滑(SG)、一阶导数(FD)、二阶导数(SD)等光谱预处理,与原始光谱进行极限学习机(ELM)建模预测效果对比,确定最佳光谱预处理方法。采用竞争性自适应重加权算法(CARS)和连续投影算法(SPA)进行黑果腺肋花楸黄酮、多糖特征光谱波段选取,将2种方法选取的光谱数据结合偏最小二乘回归法(PLS)、极限学习机(ELM)、支持向量机(SVM)进行建模对比,选出预测效果最佳的算法模型。结果表明,7种光谱预处理方法中,MSC对原始光谱的处理效果最佳,在此处理下黄酮含量预测模型RPD值为6.2017,多糖含量预测模型RPD值为5.4473,预测模型的误差显著下降。经CARS、SPA提取特征光谱后,进行3种算法的建模结果对比,确定CARS-ELM为效果最佳的含量预测模型,其中黄酮含量预测模型的R_(C)为0.9972,RMSEC为0.0175,R_(P)为0.9912,RMSEP为0.0311,RPD为10.6315;而多糖含量预测模型中的R_(C)为0.9965,RMSEC为0.0173,R_(P)为0.9867,RMSEP为0.0337,RPD为8.6647。中红外光谱结合化学计量学方法,尤其是CARS-ELM模型能够更准确地对黑果腺肋花楸黄酮、多糖含量进行预测,此方法的开发为黑果腺肋花楸质量评价提供了快速、简便的方法。

关键词：黑果腺肋花楸中红外光谱黄酮多糖极限学习机

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植物乳植杆菌H8对小鼠氧化损伤的作用机制

食品科学技术学报 2024年第5期42卷 93-103页

作者：李月闫薇姜斌林柯任大勇吉林农业大学食品科学与工程学院吉林长春130118

黏面子是以玉米面为原料发酵制成的东北地区特有的发酵食品。为探讨从黏面子中分离出的植物乳植杆菌H8是否对小鼠氧化损伤具有改善作用,建立了D-半乳糖致氧化损伤的衰老小鼠模型,并对其可能的信号机制进行研究。取32只昆明小鼠,每天注射... 详细信息

黏面子是以玉米面为原料发酵制成的东北地区特有的发酵食品。为探讨从黏面子中分离出的植物乳植杆菌H8是否对小鼠氧化损伤具有改善作用,建立了D-半乳糖致氧化损伤的衰老小鼠模型,并对其可能的信号机制进行研究。取32只昆明小鼠,每天注射200 mg/kg的D-半乳糖致小鼠氧化损伤,同时灌胃浓度为1.0×1010 CFU/mL的植物乳植杆菌H8,持续8周,观察H8对氧化损伤小鼠血清和肝脏的作用情况。结果表明:H8可通过提高器官指数保护小鼠组织免受氧化应激损伤,并显著降低了血清和肝脏中氧化应激水平,包括一氧化氮和丙二醛,同时提高了血清和肝脏中抗氧化指标,包括超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和还原型谷胱甘肽的活性;此外,H&E切片染色发现,植物乳植杆菌H8可以减少D-半乳糖诱导的小鼠肝、脾、脑和结肠组织的损伤;同时,植物乳植杆菌H8可以激活sirtuin1(SIRT1)和sirtuin3(SIRT3),并激发Nrf 2-ARE途径诱导抗氧化酶的mRNA和蛋白的表达水平;并且,SIRT1可以促进p53的泛素化和降解,并减少活性氧的生成。研究结果表明,植物乳植杆菌H8的抗氧化作用可能与SIRT1/SIRT3/Nrf2信号通路的上调有关,研究了SIRT3通路和乳植杆菌属之间的潜在关联。本研究旨在为开发抗氧化性益生菌产品提供理论参考。

关键词：植物乳植杆菌衰老氧化损伤 D-半乳糖 SIRT1/SIRT3/Nrf2信号通路

石蜡/碱改性硅藻土/膨胀石墨复合相变储热材料的制备及性能

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无机化学学报 2024年第3期40卷 533-543页

作者：陈丽梅赵梦菲陈琳李丁李巍韩维野王鸿斌吉林农业大学工程技术学院长春130118 吉林农业大学资源与环境学院长春130118

通过碱处理,优化了硅藻土(DIA)的孔隙结构,提高了孔隙率,增加了石蜡(paraffin)负载量。通过直接浸渍法制备了新型性状稳定的石蜡/碱改性DIA/膨胀石墨(EG-alDIAP)复合材料,并研究了其结构与性能的关系。结果表明,复合相变材料的石蜡负载... 详细信息

通过碱处理,优化了硅藻土(DIA)的孔隙结构,提高了孔隙率,增加了石蜡(paraffin)负载量。通过直接浸渍法制备了新型性状稳定的石蜡/碱改性DIA/膨胀石墨(EG-alDIAP)复合材料,并研究了其结构与性能的关系。结果表明,复合相变材料的石蜡负载量从47.4%提高到了61.1%,进而提高了复合材料的储热性能;向改性DIA中添加膨胀石墨(EG)提高了复合材料的传热能力,添加质量分数10%EG时导热系数提高了113%(从0.276 W·m^(-1)·K^(-1)提高到了0.589 W·m^(-1)·K^(-1))。随着EG含量的升高,复合相变材料的相变潜热有所增加,但化学相容性、稳定性等无明显变化。含10%EG的石蜡/碱改性DIA复合材料具有可靠的储能性能、良好的温度调节性能和蓄放热能力。

关键词：复合相变材料石蜡碱改性硅藻土膨胀石墨

航拍多光谱田间秸秆覆盖量反演模型的建立与优化

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光学精密工程 2024年第11期32卷 1773-1787页

作者：刘媛媛孙宇高雪冰王利斌王跃勇刘梦琪崔舒然吉林农业大学信息技术学院(智慧农业研究院) 吉林长春130118 吉林农业大学工程技术学院吉林长春130118 长春市农业机械研究院吉林长春130052 吉林省农业机械研究院吉林长春130022

保护性耕作是农业耕地可持续性发展的重要方法,已被世界多地采用,秸秆覆盖量实现从“有无”到“多少”的进一步判定,是秸秆还田检测的重要指标。通过无人机搭载多光谱相机航拍研究区内春秋两季遥感数据,并同步测定玉米秸秆覆盖量。首先... 详细信息

保护性耕作是农业耕地可持续性发展的重要方法,已被世界多地采用,秸秆覆盖量实现从“有无”到“多少”的进一步判定,是秸秆还田检测的重要指标。通过无人机搭载多光谱相机航拍研究区内春秋两季遥感数据,并同步测定玉米秸秆覆盖量。首先,通过遥感数据提取光谱反射率并构建光谱指数,采用相关系数法筛选出对秸秆覆盖量敏感的波段变量和光谱变量,作为模型输入变量;然后,采用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、随机森林(Random Forest,RF)、BP神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)和极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)4种机器学习算法,建立玉米秸秆覆盖量的反演模型,比较不同时期和不同研究区域的模型精度;最后,为解决预测性能受其模型参数影响较大问题,引入遗传算法(Genetic Algorithm,GA)和粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO),并提出遗传-粒子群混合算法(Genetic-Particle Swarm Optimization,GA-PSO),利用它们的互补性提高模型的性能,完成区域内秸秆覆盖量的估算。实验结果表明,基于GA-PSO优化的RF算法玉米秸秆覆盖量反演模型取得了最佳的反演效果,其中R^(2)达到了0.74。同时,对比分析不同数据的反演结果,均较为真实地反映了区域内秸秆覆盖量,估测准确率达到91.36%,说明可以通过优化模型实现结果估算。研究为保护性耕作秸秆还田量检测提供科学参考,亦为其他作物秸秆覆盖量估测提供了可靠的模型反演方法。

关键词：多光谱图像机器学习秸秆覆盖量无人机遗传算法粒子群算法

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红外光谱的不同产地黑果腺肋花楸果实鉴别

光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 991-996页

作者：杨承恩李萌王天赐王金玲李雨婷苏玲吉林农业大学食药用菌教育部工程研究中心吉林长春130118 吉林农业大学生命科学学院吉林长春130118 长春职业技术学院现代农学系吉林长春130504 国药一心制药有限公司质检部吉林长春130600

黑果腺肋花楸是已被列入新食品原料名单中的小浆果,富含花青素等成分,在酒类、饮料、功能食品、化妆品等领域广泛应用,具有较高的经济价值。因受不同产地气候等环境因素及种植条件的影响,黑果腺肋花楸果实品质差异明显。为规范黑果腺肋... 详细信息

黑果腺肋花楸是已被列入新食品原料名单中的小浆果,富含花青素等成分,在酒类、饮料、功能食品、化妆品等领域广泛应用,具有较高的经济价值。因受不同产地气候等环境因素及种植条件的影响,黑果腺肋花楸果实品质差异明显。为规范黑果腺肋花楸果品市场管理,以中红外光谱技术结合化学计量学方法对不同产地黑果腺肋花楸果实进行鉴别。采集15个产区共750份黑果腺肋花楸果实红外光谱数据,采用K-S样本划分法,按4∶1比例将样本划分为训练集和测试集,并进行多元散射校正(MSC)、标准正态化(SNV)、移动平滑(SG)、一阶导数(FD)、二阶导数(SD)等光谱预处理,与原始光谱进行支持向量机(SVM)建模识别效果对比,确定最佳光谱预处理方法,同时对最佳光谱数据进行归一化处理。采用竞争性自适应重加权算法(CARS)和连续投影算法(SPA)提取光谱特征信息,并结合随机森林(RF)、极限学习机(ELM)、支持向量机(SVM)、偏最小二乘-判别分析(PLA-DA)进行建模对比,确定最佳模型。结果表明,MSC为最佳光谱预处理方法,MSC-SVM训练集识别率为93.33%,测试集识别率为92.67%,能有效减少光谱采集时产生的随机误差。经CARS、SPA提取MSC特征光谱波长,进行4种算法的建模结果对比,确定SPA-SVM模型为最佳识别模型,其训练集与测试集识别率均为100%,且仅需16个波长点即可完成准确识别。红外光谱结合化学计量学方法,尤其是SPA-SVM模型,可准确鉴别黑果腺肋花楸果实产地,为黑果腺肋花楸果实产地溯源、质量评价提供快速、简便的方法支撑,为打造地区特色品牌提供技术基础。

关键词：黑果腺肋花楸红外光谱产地鉴别支持向量机

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北陵鸢尾的传粉生物学研究

草地学报 2024年第6期32卷 1953-1961页

作者：钟佩含张曦月陈丽飞卢曦周蕴薇吉林农业大学园艺学院吉林长春130118 吉林农业大学林学与草学学院吉林长春130118

本研究采用定点观察和人工授粉的方法,以北陵鸢尾(Iris typhifolia)为试验材料,对其开花物候、花部形态特征及繁育系统等方面进行深入研究,揭示了北陵鸢尾的传粉机制,为其繁殖应用及保育工作提供理论基础。北陵鸢尾5月中旬进入现蕾期,5... 详细信息

本研究采用定点观察和人工授粉的方法,以北陵鸢尾(Iris typhifolia)为试验材料,对其开花物候、花部形态特征及繁育系统等方面进行深入研究,揭示了北陵鸢尾的传粉机制,为其繁殖应用及保育工作提供理论基础。北陵鸢尾5月中旬进入现蕾期,5月末进入始花期,6月初进入盛花期,6月末进入末花期。单花花期3~4 d,单株花期12~16 d。花药外向开裂,紧贴花柱分支外侧,雌雄异位,在花朵开放过程中花药、柱头相对位置不变;雄蕊先熟,在开花当天,花粉活力及柱头可授性最强;杂交指数为4,花粉胚珠比为322.15,有性繁育系统为自交亲和,异交,需要传粉者,不存在无融合生殖现象,主要访花昆虫有西方蜜蜂(Apis mellifera)、东方蜜蜂(***)、切叶蜂属(Megachile sp.)、黑带食蚜蝇(Episyrphus balteatus)和大灰优食蚜蝇(Syrphus corollae)。

关键词：北陵鸢尾开花特性繁育系统访花昆虫

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基于24Model-D-ISM的地铁站火灾疏散影响因素研究

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中国安全科学学报 2024年第4期34卷 153-159页

作者：孙世梅张家严吉林建筑大学应急科学与工程学院吉林长春130118 吉林建筑大学事故预防科学研究院吉林长春130118

为预防地铁站火灾事故,深入了解地铁站火灾人员疏散影响因素间的内在联系与层次结构,基于第6版“2-4”模型(24Model)分析63起地铁站火灾疏散事故,充分考虑各个因素之间的交互作用,提取19个影响地铁站人员疏散的关键因素,建立地铁站火灾... 详细信息

为预防地铁站火灾事故,深入了解地铁站火灾人员疏散影响因素间的内在联系与层次结构,基于第6版“2-4”模型(24Model)分析63起地铁站火灾疏散事故,充分考虑各个因素之间的交互作用,提取19个影响地铁站人员疏散的关键因素,建立地铁站火灾人员疏散影响因素指标体系;采用算子客观赋权法(C-OWA)改进决策试验与评价实验法(DEMATEL),确定地铁站火灾人员疏散的重要影响因素;在此基础上,采用解释结构模型(ISM)分析各个因素间的层次结构及相互作用路径,构建地铁站火灾人员疏散影响因素的多级递阶结构模型。研究结果表明:疏散引导、恐慌从众行为、人员拥挤为地铁站火灾人员疏散的关键影响因素;地铁站火灾人员疏散受表层因素、中间层因素、深层因素共同作用的影响,其中,疏散教育与培训、设施维护与检查、疏散预案等因素是根源影响因素,重视根源影响因素的改善有利于从本质上预防和控制事故的发生。

关键词： “2-4”模型(24Model) 决策试验与评价实验法(DEMATEL) 解释结构模型(ISM) 地铁站火灾疏散影响因素

纳米保鲜型食品新鲜度指示材料的制备及其应用

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中国食品学报 2024年第6期24卷 223-236页

作者：于东雯刘展旭白洪宾刘秀奇吉林农业大学食品科学与工程学院长春130118

随着食品包装在食品品质安全中扮演越来越重要的角色,新鲜度指示材料已成为当下的研究热点。一方面可以阻隔微生物的进入,有效抑制微生物的滋生和繁殖,确保食品包装内部环境的稳定性,进而改变食品品质;另一方面,它可以监测并指示包装内... 详细信息

随着食品包装在食品品质安全中扮演越来越重要的角色,新鲜度指示材料已成为当下的研究热点。一方面可以阻隔微生物的进入,有效抑制微生物的滋生和繁殖,确保食品包装内部环境的稳定性,进而改变食品品质;另一方面,它可以监测并指示包装内部的环境变化反馈食品品质信息。本文以食品级高分子材料高直链玉米淀粉(HAMS)、聚乙烯醇(PVA)为主要原料,负载复合型pH指示剂MR-BB(甲基红与溴百里酚蓝混合物),利用超声分散法将高抑菌性的纳米二氧化钛(nano-TiO_(2))分散于其中,同时利用交联剂甘油、疏水剂尿素,构建高分子三维立体网状结构,优化其物化性质。用溶液聚合和流延成膜的方法制备具有p H响应性的纳米保鲜-食品新鲜度指示材料(AFIF)。综合各项基础性能可知,高直链玉米淀粉和PVA添加量的体积比为7∶3,甘油添加量为2%,尿素添加量为2%。构筑牛奶新鲜度下降的环境模型(二氧化碳气氛),通过数据对比和优化AFIF膜的p H响应性的灵敏度及其准确性,可知MR-BB最佳体积比为1∶2,最佳添加量为6%。对AFIF膜的抑菌性能以及对市售牛奶的保鲜性能进行分析,当nano-TiO_(2)的添加量为0.15 g时(每100 mL膜液),抑菌率可高达80%左右。实际应用结果表明,常温贮藏时,非抗菌型AFIF膜组在36 h后液态奶失去可食用价值,而AFIF膜包装的牛奶仍保持较好的品质,直到72 h,该组液态奶失去食用价值,此时AFIF膜对变质牛奶的检出时间为3 min 35 s,膜颜色由蓝绿色(初始)转变为深黄色,初始变色面积为10%(膜面积为9 cm^(2)),变色完成时间为33 min 31 s,色差值可达5.91。AFIF膜对市售液态牛乳具有明确的保鲜和新鲜度指示功能。

关键词：保鲜新鲜度膜纳米二氧化钛市售液态奶