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食品科学 2025年第2期46卷 248-259页

作者：周曼李诚林林凯琳陈鲁易王子怡杨欣颖蒋海燕章晓雪黄晓琪周存山江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013 江苏大学京江学院江苏镇江212013

香兰素是全球需求量最大的香料之一,广泛应用于食品、医药、化工等行业。从植物中提取天然香兰素过程繁琐、产量有限,化学合成香兰素存在品质及安全性不足等问题,利用微生物转化法生产香兰素具有安全、转化效率高、适用于大规模生产等... 详细信息

香兰素是全球需求量最大的香料之一,广泛应用于食品、医药、化工等行业。从植物中提取天然香兰素过程繁琐、产量有限,化学合成香兰素存在品质及安全性不足等问题,利用微生物转化法生产香兰素具有安全、转化效率高、适用于大规模生产等特点。近年来,由于能源短缺、资源匮乏和环境污染等,通过微生物利用价格低廉、来源广泛且可再生的农业-食品生物质废弃物为底物生物转化制备香兰素呈现快速的发展趋势。本文介绍香兰素的类型及来源,“生物漏斗”式木质素的生物转化合成香兰素路径,以木质素衍生化合物和葡萄糖等为底物的香兰素生物合成路径,综述微生物利用农业-食品生物质废弃物生产香兰素的相关研究进展,主要包括菌株筛选及培养条件优化、代谢工程促进香兰素产量提升,探讨目前研究所面临的挑战及潜在的解决策略,以期为利用农业-食品生物质废弃物生物转化制备香兰素研究工作提供参考。

关键词：香兰素生物转化农业-食品生物质废弃物木质素生物漏斗

一种新型的含筛孔八棱锥内构件泡沫分离设备的构建及其应用

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食品工业科技 2025年第1期46卷 104-113页

作者：薛静丽方思含张才亮韩娟吴嘉聪王蕾王赟江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013 江苏大学化学化工学院江苏镇江212013

目的:本研究设计了一种新型的含筛孔八棱锥内构件,用以强化泡沫排液,提高泡沫分离效率。方法:以重组β-葡萄糖苷酶(Glu-linker-ELP50-GB,GLEGB)发酵液为模型,考察内构件的结构参数(个数、间距、筛孔直径)和泡沫分离实验参数(温度、初始... 详细信息

目的:本研究设计了一种新型的含筛孔八棱锥内构件,用以强化泡沫排液,提高泡沫分离效率。方法:以重组β-葡萄糖苷酶(Glu-linker-ELP50-GB,GLEGB)发酵液为模型,考察内构件的结构参数(个数、间距、筛孔直径)和泡沫分离实验参数(温度、初始蛋白浓度、气体流速、装液量)对GLEGB富集比和回收率的影响。此外,基于弹性蛋白样多肽(elastin-like polypeptides,ELPs)的温敏性,对重组β-葡萄糖苷酶泡沫液进一步纯化,并通过圆二色光谱仪(CD)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)和傅里叶-红外光谱仪(FT-IR)对纯化后GLEGB的结构进行分析。结果:在内构件数量为5、间距为78 mm、筛孔直径为2 mm、蛋白质初始浓度为0.3 mg/mL、温度为45℃、气体流速为200 mL/min、装液量为100 mL的最佳条件下,GLEGB的蛋白富集比为2.46±0.10是对照柱的1.33倍,对重组β-葡萄糖苷酶泡沫液进一步纯化后GLEGB的纯化倍数为37.25±0.60,此外,结果证明纯化过程不会影响GLEGB的结构。结论:本研究设计的含筛孔八棱锥内构件可以有效地提高从发酵液中分离GLEGB的富集比,为泡沫分离设备的设计、研究及工艺优化提供了新的研究思路。

关键词：泡沫分离富集比重组 β-葡萄糖苷酶内构件

大喂入量履带式联合收获机载荷测试系统构建与分析

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农机化研究 2025年第4期47卷 65-69,76页

作者：李顾鹏李耀明夏圣博杜拓吴颖江苏大学农业工程学院江苏镇江212013

为了给大喂入量联合收获机传动系统的设计和动力分配提供科学合理的依据,需要得到主要工作部件在不同工况下的工作载荷。为此,以沃得公司的巨龙360型履带式联合收获机为样机(发动机额定功率128.5 kW、喂入量≥10 kg/s),并根据样机的结... 详细信息

为了给大喂入量联合收获机传动系统的设计和动力分配提供科学合理的依据,需要得到主要工作部件在不同工况下的工作载荷。为此,以沃得公司的巨龙360型履带式联合收获机为样机(发动机额定功率128.5 kW、喂入量≥10 kg/s),并根据样机的结构特点设计了履带式联合收获机载荷测试系统。同时,在田间试验时测得了主要工作部件的载荷信号,旨在为大喂入量履带式联合收获机的传动系统设计及动力分配提供数据支持。

关键词：联合收获机载荷测试大喂入量覆带式

基于CFD-DEM的种子联合收获机气流清种仿真分析

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农机化研究 2025年第4期47卷 1-8页

作者：夏圣博李耀明姬魁洲杜拓王法政江苏大学农业工程学院江苏镇江212000

针对现有种子联合收获机在收获后籽粒输运搅龙、杂余搅龙和卸粮搅龙处会残留种子的问题,在上述部位添加了清种气流,并分析在这些机构内使用气流清理残留种粒的可行性。从螺旋搅龙转速和清种入口气流速度这两个因素对清种效果的影响进行... 详细信息

针对现有种子联合收获机在收获后籽粒输运搅龙、杂余搅龙和卸粮搅龙处会残留种子的问题,在上述部位添加了清种气流,并分析在这些机构内使用气流清理残留种粒的可行性。从螺旋搅龙转速和清种入口气流速度这两个因素对清种效果的影响进行研究,开展卸粮搅龙机构内气固两相流的数值仿真,并基于计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)进行耦合求解,获得了清种过程中气相与颗粒相的速度分布及运动轨迹。结果表明:螺旋搅龙的运动状态对清种气流的通过性有显著影响;当螺旋搅龙处在高转速状态时,清种气流衰减速度较快,此状态下难以有效地利用气流进行清种;气流速度对清种效果影响显著,余种数量和清种所用时间随气流速度升高而降低,但当气流速度过快时会使种子撞击在螺旋搅龙叶片上产生反流和飞溅现象,从而影响清种效果。仿真表明,最优清种气流速度为50 m/s。

关键词：种子联合收获机气流清种仿真分析 CFD-DEM 水稻种子

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行株间机械除草机横向纠偏系统设计与试验

西南大学学报（自然科学版） 2025年第1期47卷 200-212页

作者：刘天佐高原源赵明宝周婧袁源王爱臣江苏大学农业工程学院江苏镇江212013

为提高机械除草机田间精准作业能力,避免除草部件产生较大偏移伤害作物,设计了横向纠偏系统并进行相关试验分析。该系统由作物行识别与偏移量计算子系统、机械纠偏装置和控制执行子系统3部分组成。作物行识别与偏移量计算子系统由Intel ... 详细信息

为提高机械除草机田间精准作业能力,避免除草部件产生较大偏移伤害作物,设计了横向纠偏系统并进行相关试验分析。该系统由作物行识别与偏移量计算子系统、机械纠偏装置和控制执行子系统3部分组成。作物行识别与偏移量计算子系统由Intel RealSense D435深度相机、Jetson NX嵌入式计算设备等组成。通过改进的YOLOv5深度学习算法对作物行进行识别定位,再对得到的作物行中心点采用最小二乘法拟合直线计算出偏移量,发送给控制执行子系统。控制执行子系统接收作物行识别与偏移量计算子系统发送的偏移量,通过PID算法控制液压缸伸缩,实现机械纠偏装置的横移对行。试验结果表明:在拖拉机前进速度分别为0.63、1.56、2.25 km/h时,横向纠偏系统的平均对行准确率分别为91.8%、88.7%、87.4%,对行纠偏平均响应时间分别为1.4、0.8、0.5 s。该系统可以有效缓解农机具在大田除草作业过程中对行不准造成作物植株损伤的问题。

关键词：横向纠偏深度学习液压系统 PID控制试验

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密度对谷物混合颗粒分层影响的分析

农机化研究 2025年第4期47卷 35-41,49页

作者：张妍王子谦张延胡欣宇赵湛江苏大学农业工程学院江苏镇江212013

采用离散元模拟了垂直振动下具有相同尺寸、不同密度的谷物混合颗粒分层过程,结果表明:小密度颗粒倾向于向上运动形成单一颗粒层,而大密度颗粒与部分小密度颗粒停留在单一颗粒层下,组成混合状态。为此,提出相应评价指标,定量描述混合物... 详细信息

采用离散元模拟了垂直振动下具有相同尺寸、不同密度的谷物混合颗粒分层过程,结果表明:小密度颗粒倾向于向上运动形成单一颗粒层,而大密度颗粒与部分小密度颗粒停留在单一颗粒层下,组成混合状态。为此,提出相应评价指标,定量描述混合物分层程度,并讨论了混合颗粒密度比对分层速度的影响。结合混合物分层中空隙填充及动能理论,分析了密度影响分层机理,结果表明:在不同密度谷物混合颗粒分层过程中,随密度比增加小密度颗粒组成的单一颗粒层厚度增加并趋于饱和;混合层占总层数比率随密度比增加而减少并趋于稳定;颗粒分层速度随着密度比增加而增加,当密度比大于10时密度比对分层速度影响减弱;在混合物分层过程中,大密度颗粒较为活跃,且动能大于小密度颗粒的动能。

关键词：谷物颗粒分层密度数值模拟离散元法

鱼肉僵直阶段及盐含量对白鲢鱼糜凝胶特性的影响

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肉类研究 2025年第1期39卷 18-24页

作者：张雅琦徐万军詹帅包玉龙江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013

为研究鱼肉僵直阶段及盐含量对鱼糜凝胶特性的影响,选取僵直前后的白鲢鱼肉,分别添加质量分数1%、2%、3%的氯化钠制备鱼糜凝胶,测定并分析鱼糜凝胶的质构特性、流变学性质、水分分布、微观结构和分子间作用力等指标。结果表明,相较于僵... 详细信息

为研究鱼肉僵直阶段及盐含量对鱼糜凝胶特性的影响,选取僵直前后的白鲢鱼肉,分别添加质量分数1%、2%、3%的氯化钠制备鱼糜凝胶,测定并分析鱼糜凝胶的质构特性、流变学性质、水分分布、微观结构和分子间作用力等指标。结果表明,相较于僵直后肌肉和低盐含量,僵直前肌肉及添加更多盐制备的鱼糜凝胶,其凝胶强度、回复性、内聚性、储能模量、损耗模量和不易流动水比例增加,持水能力更强,凝胶的硬度和白度降低。扫描电子显微镜图像显示,相较于僵直后肌肉和低盐含量,僵直前肌肉及添加更多的盐制成的鱼糜凝胶结构更致密、孔隙也更小。综上所述,僵直前肌肉及高盐含量制成的鱼糜凝胶具有更好的品质特性,质构特性和持水能力均优于僵直后组和低盐含量组。

关键词：白鲢鱼僵直阶段盐含量低盐鱼糜质构特性持水性

基于多尺度融合金字塔焦点网络的接触网零部件检测

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工程科学学报 2025年第2期47卷 315-327页

作者：朱新宇崔浩锐宋洋中国民用航空飞行学院航空电子电气学院广汉618307 西南交通大学利兹学院成都611756

作为高铁牵引供电系统的重要组成部分,接触网系统承担着向动车组传输电能的重要功能.实际工程运营表明,受弓网交互产生的持续冲击以及外部环境的影响,接触网支撑部件可能会出现“松、脱、断、裂”等缺陷,导致接触网结构可靠性下降,严重... 详细信息

作为高铁牵引供电系统的重要组成部分,接触网系统承担着向动车组传输电能的重要功能.实际工程运营表明,受弓网交互产生的持续冲击以及外部环境的影响,接触网支撑部件可能会出现“松、脱、断、裂”等缺陷,导致接触网结构可靠性下降,严重影响接触网系统稳定运行.因此,及时精确定位接触网支撑部件(CSCs),对保障高铁安全运行和完善接触网检修维护策略具有重大意义.然而,CSCs的检测通常面临着零部件种类多、尺度差异大、部分零部件微小的问题.针对以上问题,本文提出一种基于多尺度融合金字塔焦点网络的接触网零部件检测算法,将平衡模块和特征金字塔模块相结合,提高对小目标的检测性能.首先,设计了可分离残差金字塔聚合模块(SRPAM),用于优化模型多尺度特征提取能力、扩大感受野,缓解CSCs检测的多尺度问题;其次,设计了一种基于平衡特征金字塔的路径聚合网络(PA-BFPN),用于提升跨层特征融合效率和小目标检测性能.最后,通过对比试验、可视化实验和消融实验证明了所提方法的有效性和优越性.其中,所提的MFPFCOS在CSCs数据集上的检测精度(mAP)能够在达到48.6%的同时,实现30的FLOPs(Floating point operations per second),表明所提方法能够在检测精度和检测速度之间保持良好的平衡.

关键词：深度学习目标检测接触网支撑组件(CSCs) 路径聚合特征金字塔(PA-FPN) 空洞空间卷积池化金字塔(ASPP)

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不同荷载作用下五边形石墨烯的变形破坏机理研究

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原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 51-57页

作者：赵泽若韩同伟李仁葛峻铭王嘉越江苏大学土木工程与力学学院镇江212013

五边形石墨烯是一种完全由碳五元环组成的准二维的亚稳态碳结构,在不同载荷作用下其变形破坏机理仍需进一步研究.本文基于ReaxFF反应力场采用分子动力学方法模拟研究了五边形石墨烯的拉伸、剪切和纳米压痕破坏过程,得到了五边形石墨烯... 详细信息

五边形石墨烯是一种完全由碳五元环组成的准二维的亚稳态碳结构,在不同载荷作用下其变形破坏机理仍需进一步研究.本文基于ReaxFF反应力场采用分子动力学方法模拟研究了五边形石墨烯的拉伸、剪切和纳米压痕破坏过程,得到了五边形石墨烯的拉伸和剪切应力-应变曲线以及压入载荷-位移曲线,系统分析了五边形石墨烯的变形破坏机理,并验证了五边形石墨烯在不同载荷作用下是否表现出塑性变形特征的一致性问题.研究结果表明,通过拉伸或纳米压入等不同加载方式均可准确测出五边形石墨烯的本征力学性能参数,其杨氏模量265.4~285.1 N/m,与第一性原理计算结果一致.研究还发现,五边形石墨烯在拉伸、剪切和纳米压痕过程中均会出现不可逆的塑性变形特征,而引起塑性变形的原因是由于不可逆的碳五元环向碳多元环结构的转变.以上研究结果可为基于五边形石墨烯的微/纳米机电系统的实际应用提供重要指导.

关键词：五边形石墨烯变形破坏机理分子动力学