检索结果-南通市图书馆

酶联合动态高压微射流改性豌豆分离蛋白及其在Pickering乳液中的适用性

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食品科学 2024年第16期45卷 188-196页

作者：郭婷婷厉佳怡王红磊李娅婕倪乙丹盛桂华周泉城山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255200

探究谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TG)联合动态高压微射流(dynamichigh-pressure microfluidization,DHPM)改性豌豆分离蛋白(pea protein isolate,PPI)的作用机理,明确改性后PPI在Pickering乳液中的适用性。扫描电子显微镜观察和傅里叶变换红外光谱分析结果表明,改性处理后的PPI颗粒形貌更加均匀,且与TG交联程度加强,同时蛋白质分子三级结构发生变化。物性测试结果显示,改性后的PPI表面疏水性与内源荧光性降低,乳化性能提高且平均粒径减小。乳析指数、乳液粒径分布、乳液微观结构和流变性分析结果表明,改性后PPI制备所得Pickering乳液的稳定性和乳化性能改善,且120 MPa处理后乳液稳定性最好。TG联合DHPM改性为PPI在Pickering乳液中的应用提供了可行的方法。本研究为开发高性能的Pickering乳液系统提供了实验基础,对于天然蛋白质的功能性改性研究具有重要的参考价值。

关键词：动态高压微射流豌豆分离蛋白谷氨酰胺转氨酶 Pickering乳液

基于主客观组合加权法的拖拉机座椅舒适度评价

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中国农机化学报 2024年第3期45卷 140-147页

作者：祝贺戚彬李衍豪赵树行王莉山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255000

拖拉机座椅是驾驶室人-机交互的主要界面。座椅是否舒适关系到驾驶员生理、心理以及作业效率等关键问题,因此对拖拉机座椅舒适性进行评价具有重要意义。为准确可靠地实现拖拉机座椅舒适性定量评价,提出一种基于主客观组合加权模型的拖... 详细信息

拖拉机座椅是驾驶室人-机交互的主要界面。座椅是否舒适关系到驾驶员生理、心理以及作业效率等关键问题,因此对拖拉机座椅舒适性进行评价具有重要意义。为准确可靠地实现拖拉机座椅舒适性定量评价,提出一种基于主客观组合加权模型的拖拉机座椅舒适性综合评价方法。首先,通过文献调研和专家问卷,并结合作业中人体不舒适出现频率较多的部位,构建驾驶舒适性评价指标体系。其次,使用组合加权法平衡专家的主观评价和客观信息,得到综合权重。最后引用多级模糊综合评价理论将舒适性评价转换为定量评价,并进行实例分析验证组合加权法的有效性。结果表明:人体各部位对座椅舒适性影响程度不同,依次为臀部(0.355)、上背部(0.263)、下背部(0.199)和腿部(0.183)。验证试验表明使用组合赋权是有效的,该方法充分结合层次分析法与熵权法的优点,在保留专家主观意见的同时,很好地规避权重失衡的现象,对座椅舒适性评价以及优化设计具有重要的指导意义。

关键词：拖拉机座椅舒适性评价人机工程主客观组合加权法

基于无人机可见光影像的免耕种植夏玉米苗数估算

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山东农业科学 2024年第3期56卷 145-153页

作者：苗建驰崔文豪杨蕾李京谦兰玉彬赵静山东理工大学农业工程与食品科学学院/国际精准农业航空应用技术研究中心山东淄博255000

为了快速估算免耕种植夏玉米出苗数,提高大田夏玉米种植管理的精准性,本研究利用无人机搭载可见光相机获取夏玉米田块高分辨率可见光影像,计算8种植被指数并结合最大类间方差法分割植被与非植被,经分析,选择红色植被指数(RI)二值化图像... 详细信息

为了快速估算免耕种植夏玉米出苗数,提高大田夏玉米种植管理的精准性,本研究利用无人机搭载可见光相机获取夏玉米田块高分辨率可见光影像,计算8种植被指数并结合最大类间方差法分割植被与非植被,经分析,选择红色植被指数(RI)二值化图像对可见光影像掩膜;然后统计夏玉米和杂草的24项纹理特征,比较杂草特征的变异系数及其与夏玉米的相对差异系数,选择红色方差提取夏玉米苗的特征,使用时序交点阈值法确定的阈值去除杂草干扰;提取夏玉米苗形态学特征参数作为样本,采用支持向量机(SVM)、BP神经网络、K近邻和决策树4种算法构建夏玉米苗数预测模型。结果表明,SVM和决策树算法的整体效果较好,决定系数均超过0.8且平均绝对误差(MAE)小于0.3,尤以决策树模型的精度最高,可达94.1%。本研究结果可为大面积夏玉米出苗率估测提供技术支持。

关键词：夏玉米出苗数无人机(UAV) 遥感可见光

基于离散元的设施农业就地翻土犁的研究与试验

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吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 1153-1165页

作者：刘元义于圣洁胥备王宪良宋发成山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255000 西安交通大学机械制造系统国家重点实验室西安710054

针对设施农业空间狭小,土壤病虫害严重,无法使用铧式犁深翻的问题,提出一种就地翻土解决办法。根据逆向工程得到就地翻土犁犁体逆向曲面,通过现有犁体成型原理,参照铧式犁犁体耕宽、耕深、犁体安装角、切土角、导曲线提升角、开度、犁... 详细信息

针对设施农业空间狭小,土壤病虫害严重,无法使用铧式犁深翻的问题,提出一种就地翻土解决办法。根据逆向工程得到就地翻土犁犁体逆向曲面,通过现有犁体成型原理,参照铧式犁犁体耕宽、耕深、犁体安装角、切土角、导曲线提升角、开度、犁体长度等参数,创设就地翻土犁犁体正向曲面;实测设施农业土壤相对湿度为34.57%、土壤堆积角为39°,通过EDEM软件中的接触参数数据库GEMM得到接触参数范围,标定土壤颗粒间表面能为4.19 J/m^(2)、碰撞恢复系数为0.282、动摩擦因数为0.051、静摩擦因数为0.629,创设试验土槽;引入原沟落土率概念;构建原沟落土率与曲面参数间的相互作用模型,得到最佳原沟落土率曲面参数;利用Design-Expert软件进行分析,以原沟落土率为响应指标,使用Plackett-Burman试验设计方法开展多因素两水平显著性筛选试验,得到影响原沟落土率耕宽、犁铧安装角、切土角3个显著性因素;对3因素进行Box-Behnken试验设计,得到278.392 mm耕宽、40.522°犁铧安装角、23.211°切土角最佳设计参数。针对优化结果进行试验,得到试验结果与预测结果误差为3.13%,试验结果表明,所研究就地翻土犁可以达到就地翻垡的目的,并为解决设施农业内土壤深翻问题提供参考。

关键词：农业工程就地翻土犁正交试验原沟落土率实物试验

基于YOLOv5的马铃薯种薯芽眼轻量化检测算法

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农业工程学报 2024年第14期40卷 126-136页

作者：顾洪宇李志合李涛李天豪李宁魏忠彩山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255000 农业农村部农机动力和收获机械重点实验室淄博255000

为了实现种薯芽眼的精准检测,方便后续实现马铃薯种薯的智能化切块,该研究提出一种基于深度学习一阶段目标检测算法YOLO的种薯芽眼检测改进模型。改进后的模型在YOLOv5检测模型基础上引入C3 Faster,降低参数量的同时加强了芽眼特征的提... 详细信息

为了实现种薯芽眼的精准检测,方便后续实现马铃薯种薯的智能化切块,该研究提出一种基于深度学习一阶段目标检测算法YOLO的种薯芽眼检测改进模型。改进后的模型在YOLOv5检测模型基础上引入C3 Faster,降低参数量的同时加强了芽眼特征的提取能力;引入GOLD-YOLO中信息聚集-分发结构,提高模型检测芽眼的准确性;使用WIoU Loss代替CIoU Loss作为边界框损失函数,加快网络模型收敛的同时提高检测精度;使用遗传算法对超参数进行优化;最后使用剪枝与蒸馏技术,降低模型运行参数量与运行内存。优化后的模型大小为8.7 MB,仅为原始模型的61.3%,模型参数量约为原始模型的57.1%,最终的检测平均精确度在自制的种薯数据集中的测试集与验证集上分别为90.5%以及90.1%,该改进模型于自制种薯数据集的测试集上相较同类型的轻量级网络YOLOv7-tiny、YOLOv8n、YOLOv5n、YOLOv5s,平均精度均值分别高出0.5、1.3、2.8、1.1个百分点,在验证集上平均精度均值分别高出2.9、1.9、3.2、1.6个百分点,在本地计算机上检测速度达到了27.5帧/s,该研究结果可为后续种薯芽眼识别及实时切块技术提供参考。

关键词：机器视觉 YOLO 马铃薯小目标检测芽眼轻量化

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农业机器人自主导航技术发展分析

山东农机化 2024年第1期 48-49页

作者：刘柏旭孔凡霞山东理工大学农业与食品科学学院、精准农业航空实验室

随着时代发展,传统农业面临许多弊端和挑战。首先,农民的劳动力成本高。传统的农业作业需要大量的人工劳动,而且往往是重复性的工作。这不仅增加了农作业的成本,而且也容易造成劳动力紧缺的问题。其次,农业作业效率低下。由于人工操作... 详细信息

随着时代发展,传统农业面临许多弊端和挑战。首先,农民的劳动力成本高。传统的农业作业需要大量的人工劳动,而且往往是重复性的工作。这不仅增加了农作业的成本,而且也容易造成劳动力紧缺的问题。其次,农业作业效率低下。由于人工操作的限制和技术条件的限制,农业作业通常需要更长的时间来完成。这不仅限制了作物的种植面积和产量,还会影响整个农业产业链的效率和竞争力。另外,农业作业精度不高。人工操作容易出现误差,尤其是在大面积作业中更容易出现问题。

关键词：农业产业链农业作业农业机器人作业精度劳动力成本人工劳动竞争力人工操作

基于改进YOLOv5s的自然场景下生姜叶片病虫害识别

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农业工程学报 2024年第1期40卷 210-216页

作者：兰玉彬孙斌书张乐春赵德楠山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255049 山东省农业航空智能装备工程技术研究中心淄博255049 山东理工大学生态无人农场研究院淄博255049

为提高自然环境下生姜叶片病虫害的识别精确率,提出一种基于改进YOLOv5s的生姜叶片病虫害识别模型。建立了田间不同自然环境条件下的生姜叶片病虫害数据集,为保证模型在田间移动设备上流畅运行,实现网络模型的轻量化,在YOLOv5s中引入Gho... 详细信息

为提高自然环境下生姜叶片病虫害的识别精确率,提出一种基于改进YOLOv5s的生姜叶片病虫害识别模型。建立了田间不同自然环境条件下的生姜叶片病虫害数据集,为保证模型在田间移动设备上流畅运行,实现网络模型的轻量化,在YOLOv5s中引入GhostNet网络中的Ghost模块和Ghost BottleNeck结构。同时,为避免生姜叶片病虫害图像小目标特征丢失的情况,增强图像特征提取,加入CA注意力机制模块,提升生姜叶片病虫害的识别准确率和定位精确度。改进后的模型参数量、计算量和权重文件大小分别为YOLOv5s模型的52.0%、50.6%和55.2%,对生姜叶片病虫害识别平均精度均值达到了83.8%。与Faster-RCNN、SSD、YOLOv4、YOLOv5s、Tea-YOLOv5s等算法相比,平均精度均值分别提高37.6、39.1、22.5、1.5、0.7个百分点,将改进后的目标检测模型部署在Jetson Orin NX开发板上,并使用TensorRT、Int8量化和CUDA等方法对检测模型加速,加速后的模型检测速度为74.3帧/s,满足实时检测的要求,测试结果显示,改进后的模型减少了漏检、误检的情况,并且对目标定位更加精准,适用于自然环境下生姜叶片病虫害的精准识别,为后续生姜机械自动化施药作业提供技术理论支持。

关键词：图像识别深度学习目标检测轻量化病虫害生姜叶片

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含油污泥基生物炭处理含油废水

化工进展 2024年第6期43卷 3398-3409页

作者：姚雪武淑慧杨阳王晓冯雷冯雪冬马艳飞山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255000 山东中科恒源环境工程有限公司山东淄博255000 山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博255000

为使含油污泥达到无害化处理、资源化利用的目的,本实验通过热解炭化的方法,以含油污泥为实验原料,氧化钙、粉煤灰和十六烷基三甲基溴化铵的混合物为调质剂,玉米秸秆为增碳剂,制备含油污泥基生物炭,并研究其对含油废水中石油类污染物的... 详细信息

为使含油污泥达到无害化处理、资源化利用的目的,本实验通过热解炭化的方法,以含油污泥为实验原料,氧化钙、粉煤灰和十六烷基三甲基溴化铵的混合物为调质剂,玉米秸秆为增碳剂,制备含油污泥基生物炭,并研究其对含油废水中石油类污染物的吸附性能。以石油类污染物去除率为指标,对比了ZnCl_(2)、KOH和H_(2)SO_(4)三种活化剂对生物炭吸附性能的影响;通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、BET测试法等手段分析了生物炭的比表面积、孔隙结构和表面官能团等性能;采用批量吸附实验和再生实验,研究生物炭对石油类污染物吸附性能及其再生性。研究结果表明,最佳活化剂为H_(2)SO_(4),H_(2)SO_(4)活化制备的生物炭含有大量孔隙结构且多为介孔,生物炭表面存在—CH、C==O、—OH和C==C等官能团,比表面积为71.8069m2/g。在生物炭投加量为1.8g/L、吸附时间为180min时,对200mg/L含油废水中石油类污染物去除率可达98.21%,对石油类污染物最大吸附量为99.32mg/g。生物炭吸附石油类污染物的过程符合准二级动力学方程和Freundlich模型,主要受化学吸附控制的多分子层吸附。此外,三次再生后的生物炭孔隙结构、表面官能团、比表面积与新炭相比差别不大,吸附不同浓度的含油废水中石油类污染物,生物炭的三次再生效率均达到了90%以上,仍具有良好的吸附性能,能满足循环使用的要求。

关键词：含油污泥生物炭吸附石油再生

原料和热解温度对生物油分子蒸馏分离特性的影响

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农业工程学报 2024年第7期40卷 260-268页

作者：孙志景易维明张德俐林鹏张奇马瑞朱玲君山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255000 山东省清洁能源工程技术研究中心淄博255000 浙江大学能源清洁利用国家重点实验室杭州310027

针对生物油组分复杂,难以直接应用的问题,该研究开展了不同生物油的分子蒸馏馏分分布规律的研究,并考察了不同原料和温度对生物油分子蒸馏分离特性的影响。热解液化试验结果表明,生物油组分以酸、醛、酮、酚、糖为主。随着热解温度的升... 详细信息

针对生物油组分复杂,难以直接应用的问题,该研究开展了不同生物油的分子蒸馏馏分分布规律的研究,并考察了不同原料和温度对生物油分子蒸馏分离特性的影响。热解液化试验结果表明,生物油组分以酸、醛、酮、酚、糖为主。随着热解温度的升高,松木生物油中轻质组分产率由21%不断降低至11%,而秸秆生物油中轻质组分产率稳定在20%左右。高温生物油各组分的平均分子自由程两极化程度加强,600℃制备轻质油蒸出比例最高,可以达到92%(松木)和86%(秸秆)。酚类化合物中酚羟基的数量可以影响其分离特性,较高的热解温度促进了酚羟基的产生,从而使酚类物质从蒸出部分(distillation fraction,DF)向残留部分(residual fraction,RF)中转移。分子蒸馏技术能够实现对不同生物油的有效分离,得到的DF中主要包含酸、酮和小分子酚类,RF则以糖和大分子酚为主,除了羟乙醛和苯并呋喃等化合物外,生物油中的大部分化合物的富集程度都可以达到90%以上。该研究可为快速热解生物油的分离及其后续提质研究提供一定的参考。

关键词：生物油热解分子蒸馏分离特性生物质