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碱性及复合蛋白酶复配水解对脱脂牛乳致敏性的影响

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中国食品学报 2024年第6期24卷 97-106页

作者：钱冠林孙敬杨慧梁肖娜岳喜庆郑艳沈阳农业大学食品学院沈阳110000

牛乳中致敏蛋白在一定程度上限制了其在婴幼儿配方奶粉中的使用。以脱脂牛乳为原料,以水解度、脱脂牛乳IgG抑制率、过敏患者血清IgE抑制率为指标,研究碱性、复合蛋白酶复配处理对其致敏性的影响。结果表明,复配酶的酶活与底物比(E/S)为6... 详细信息

牛乳中致敏蛋白在一定程度上限制了其在婴幼儿配方奶粉中的使用。以脱脂牛乳为原料,以水解度、脱脂牛乳IgG抑制率、过敏患者血清IgE抑制率为指标,研究碱性、复合蛋白酶复配处理对其致敏性的影响。结果表明,复配酶的酶活与底物比(E/S)为6000 U/g,碱性蛋白酶与复合蛋白酶质量比为3∶1,酶解时间60 min时,脱脂牛乳的水解度为9.21%,对脱脂牛乳IgG及过敏患者血清IgE抗体抑制率分别为86.94%与43.46%,显著高于单一蛋白酶(P<0.05)的处理效果。研究结果为以脱脂牛乳为婴幼儿奶粉基料的开发提供了重要参考。

关键词：脱脂牛乳复配酶解致敏性 ELISA

基于NGO-CNN-SVM的高标准农田灌溉工程施工成本预测

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农业工程学报 2024年第14期40卷 62-72页

作者：韩坤王惟璐黄雪峰李鹏海李春生郑俊林沈阳农业大学水利学院沈阳110866

为提高高标准农田项目施工成本的预测精度,控制施工成本在合理范围,减少投资风险,该研究从单体灌溉工程施工成本预测角度出发,通过随机森林(random forest,RF)筛选出高标准农田灌溉工程施工成本的关键影响因素,结合卷积神经网络(convolu... 详细信息

为提高高标准农田项目施工成本的预测精度,控制施工成本在合理范围,减少投资风险,该研究从单体灌溉工程施工成本预测角度出发,通过随机森林(random forest,RF)筛选出高标准农田灌溉工程施工成本的关键影响因素,结合卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)和支持向量机(support vector machine,SVM)两种模型的优点,通过北方苍鹰优化算法(northern goshawk optimization,NGO)对模型里的惩罚因子和核参数进行寻优,构建基于NGO-CNN-SVM的施工成本预测模型。通过辽宁省2018—2023年高标准农田工程中灌溉工程的施工成本数据,选取样本决定系数R^(2)、平均绝对误差MAE、平均绝对百分比误差MAPE和均方根误差RMSE作为精度指标进行分析,结果表明:基于NGO-CNN-SVM的施工成本预测模型在渠道工程中MAE低于0.615万元,RMSE低于0.512万元,R^(2)达到0.968以上,相对误差小于4.210%;在进水闸工程中MAE低于0.610万元,RMSE低于0.536万元,R^(2)达到0.966以上,相对误差小于4.410%;在桥涵工程中MAE低于0.494万元,RMSE低于0.477万元,R^(2)达到0.970以上,相对误差小于3.548%,并相比较于反向传播神经网络,CNN和CNN-SVM模型,NGO-CNN-SVM模型的预测结果均最优。通过特征选择、模型融合、算法优化以及不同模型对比表明NGO-CNN-SVM模型具有更高的预测准确率和泛化性,可为高标准农田灌溉工程施工成本预测提供理论依据。

关键词：高标准农田灌溉随机森林北方苍鹰优化算法卷积神经网络支持向量机施工成本

水杨酸处理对采后西兰花褪绿转黄及营养品质的影响

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食品科学 2024年第9期45卷 181-188页

作者：杨庆喜罗曼莉周倩纪淑娟沈阳农业大学食品学院辽宁沈阳110866

本实验探讨了水杨酸(salicylic acid,SA)处理对贮藏期间西兰花色泽以及营养品质的保护作用。结果表明,SA处理明显推迟了西兰花褪绿转黄进程,处理样本表现出较高的叶绿素含量、-a^(*)/b^(*)值、量子产量和荧光下降比,以及较低的L^(*)值... 详细信息

本实验探讨了水杨酸(salicylic acid,SA)处理对贮藏期间西兰花色泽以及营养品质的保护作用。结果表明,SA处理明显推迟了西兰花褪绿转黄进程,处理样本表现出较高的叶绿素含量、-a^(*)/b^(*)值、量子产量和荧光下降比,以及较低的L^(*)值和黄化指数。同时,与对照组相比,处理样品萝卜硫苷、芸薹葡糖硫苷、萝卜硫素、吲哚-3-甲醇及抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)的损失显著受到抑制,总酚和总黄酮含量的积累明显增加;此外,处理组样本抗氧化能力明显提高,丙二醛含量显著降低。多变量统计分析直观地展示了感官变量及营养变量在两组样本中的分布,进一步证明SA处理对萝卜硫苷和AsA的保护作用更强,且可有效诱导抗氧化能力的提高。

关键词：西兰花采后水杨酸硫代葡萄糖苷品质劣变

无人机高光谱遥感的水稻叶瘟病的光谱特征提取与检测方法研究

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1457-1463页

作者：刘子扬冯帅赵冬雪李金朋关强许童羽沈阳农业大学信息与电气工程学院辽宁沈阳110161 沈阳农业大学辽宁省农业信息化工程技术中心辽宁沈阳110161

为了确定最佳的无人机高光谱遥感检测水稻冠层叶瘟病分类模型,以水稻大田试验为研究基础,获取了400~1000 nm波段内的无人机高光谱图像,参照国家标准GBT 15790—2009稻瘟病测报调查规范,按病情指数将叶瘟病划为5个等级,提取了0~4级共227... 详细信息

为了确定最佳的无人机高光谱遥感检测水稻冠层叶瘟病分类模型,以水稻大田试验为研究基础,获取了400~1000 nm波段内的无人机高光谱图像,参照国家标准GBT 15790—2009稻瘟病测报调查规范,按病情指数将叶瘟病划为5个等级,提取了0~4级共227组高光谱数据。采用Savitzky-Golay平滑(SG平滑)、一阶微分光谱(1-Der)和二阶微分光谱(2-Der)对数据进行预处理,并构建SVM模型,对比得出较优的预处理方法。采用主成分分析法(PCA)选取主成分累计贡献率;连续投影法(SPA)和随机青蛙法(RF)筛选光谱特征波段,并将筛选的结果作为模型的输入,分别构建粒子群优化的极限学习机(PSO-ELM)、极限学习机(ELM)、支持向量机(SVM)和决策树(DT)分类模型,并对模型进行对比分析得出最优分类模型。结果表明:相比于1-Der和2-Der,SG平滑方法的去噪效果较好,分类准确率较高,是较优的预处理方法,分类准确率和Kappa系数分别为93.47%、91.85%。PCA的前2个PC的累计贡献率为93.13%,为了模型的有效构建,最终选取了前6个PC,累计贡献率为99.02%。SPA使用RMSE作为最佳光谱特征波段选择标准,共显示了7个最佳光谱特征波段,其中可见光波段为400.8、416.7和426.2 nm,绿光波段为566 nm,红光波段为683.9 nm,近红外波段为830.2和916.4 nm。RF将筛选概率大于0.2的波段选为最佳光谱特征波段,最终筛选了8个光谱特征波段,其中红光波段为663.4和694.2 nm,近红外波段为784.4、787.9、791.4、905.5、927.2和930.9 nm,该方法有效地降低了波段间相关性和冗余性。将3种筛选结果分别构建分类模型,结果显示所有模型的总体分类准确率全部大于92.61%,建模结果较好;其中,以PSO-ELM模型对PCA的分类准确率达到97.77%,Kappa系数为97.22%,在所有模型中分类准确率最高,相比于ELM模型的最高分类准确率和Kappa系数高1.42%和1.56%,相比于SVM模型的最高分类准确率和Kappa系数高2.12%和2.66%,相比于DT模型的最高分类准确率和Kappa系数高4.44%和5.58%。综合评价PSO-ELM模型的建模效果优于ELM模型、SVM模型和DT模型,是最优的分类模型。因此,利用无人机高光谱遥感检测水稻叶瘟病具有可行性,为水稻生产和叶瘟病的检测提供科学依据和技术支持。

关键词：水稻叶瘟病无人机高光谱机器学习

基于不同维度低场核磁共振技术的大豆含油率检测与判别

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农业工程学报 2024年第4期40卷 337-344页

作者：张宇赵亚楠赵健翔宋平沈阳农业大学信息与电气工程学院沈阳110866

大豆含油率的高低直接影响榨油与育种结果。为探究大豆含油率的最佳检测方法与构建含油率高低判别模型,该研究基于不同维度低场核磁共振(low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)技术,以国标法为对照,利用LF-NMR波谱和LF-NMR含油... 详细信息

大豆含油率的高低直接影响榨油与育种结果。为探究大豆含油率的最佳检测方法与构建含油率高低判别模型,该研究基于不同维度低场核磁共振(low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)技术,以国标法为对照,利用LF-NMR波谱和LF-NMR含油含水率软件检测大豆含油率;核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)结合深度学习,建立大豆含油率高低判别模型。引入低场二维核磁共振(low field two-dimensional nuclear magnetic resonance,LF-2D-NMR)技术,定性分析一维波谱中信号重叠无法区分组分的问题。试验结果表明,LF-NMR含油含水率软件能快速准确检测大豆含油率,T1-T2二维核磁图谱成功解决了自由水和油信号重叠问题。利用U-net++深度学习模型对MRI成像的矢状面、冠状面、横截面以及三面混合数据集进行训练,其中横截面评价指标与其他数据集相比更优,语义分割部分中平均交并比(mean intersection over union,mIoU)约0.9058,全局准确率0.9980,训练后的模型能够将MRI图像识别并分割,快速判别大豆含油率高低。试验证明,LF-NMR及MRI能够快速无损掌握大豆含油率信息,为大豆的高油育种提供了新思路和技术支持。

关键词：低场核磁共振低场二维核磁共振磁共振成像大豆含油率深度学习

外源硝普钠处理缓解冷藏南果梨果皮褐变的作用机理

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食品科学 2024年第16期45卷 223-231页

作者：孙扬扬罗曼莉纪淑娟沈阳农业大学食品学院辽宁沈阳110866

为探究外源硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)处理对冷藏南果梨果皮褐变的调控效果及其机理,研究贮前1.0 mmol/L SNP处理对冷藏180 d南果梨常温货架期间果皮褐变的影响。结果表明:SNP处理的南果梨褐变症状比对照组果实延迟3 d出现,货架... 详细信息

为探究外源硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)处理对冷藏南果梨果皮褐变的调控效果及其机理,研究贮前1.0 mmol/L SNP处理对冷藏180 d南果梨常温货架期间果皮褐变的影响。结果表明:SNP处理的南果梨褐变症状比对照组果实延迟3 d出现,货架期结束时,其褐变率和褐变指数分别为对照组的41.8%和31.9%;该处理能够保护冷藏南果梨果皮细胞结构的完整性,抑制膜透性的升高;进一步分析发现,在货架期末期,SNP处理果实超氧阴离子自由基、羟自由基及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力分别为对照组的1.65、1.13、1.24倍,同时,活性氧和丙二醛的积累明显减少,分别比对照组低25.2%和32.8%,多酚氧化酶和过氧化物酶活性和相对基因表达量分别比对照组低17.5%、28.8%、37.5%和39.2%;此外,酚类物质合成也一定程度受到抑制。综上,SNP处理可通过抑制膜脂质过氧化维持果皮组织细胞结构完整性和功能,缓解冷藏南果梨果皮褐变的发生。

关键词：南果梨果皮褐变硝普钠膜脂质过氧化细胞结构

花生疮痂病菌次生代谢基因簇特异性转录因子挖掘及EaPSTF1生物信息学分析

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中国油料作物学报 2024年

作者：张凌萱朴静子刘丹郝婧文李自博周如军沈阳农业大学

痂囊腔菌素（Elsinchrome,ESC）是花生疮痂病菌产生的一种具有光敏活性的苝醌类真菌毒素，为病菌的毒力因子。为了进一步揭示ESC生物合成的调控网络，在全基因组测序分析基础上，开展了病菌次生代谢基因簇特异性转录因子的挖掘、EaPSTF... 详细信息

痂囊腔菌素（Elsinchrome,ESC）是花生疮痂病菌产生的一种具有光敏活性的苝醌类真菌毒素，为病菌的毒力因子。为了进一步揭示ESC生物合成的调控网络，在全基因组测序分析基础上，开展了病菌次生代谢基因簇特异性转录因子的挖掘、EaPSTF1基因克隆、生物信息学和表达分析。结果表明，病菌次生代谢基因簇上共有3个特异性转录因子，其中EaPSTF1全长1305 bp，含有一个完整的开放阅读框，编码长度为434个氨基酸的蛋白质，分子量110.58 kD，理论等电点4.94，亚细胞定位细胞核中，是一个以α-螺旋为主的亲水性蛋白，含有GAL4和AFLR两个Zn(II)2Cys6型结构域。RT-qPCR定量分析表明，EaPSTF1表达模式与毒素累积趋势基本一致，EaPSTF1可能参与ESC毒素的生物合成调控。

关键词：花生疮痂病菌特异性转录因子基因克隆生物信息学分析次生代谢基因簇

东北地区极端大风时空分布特征及其对风蚀量的影响

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应用生态学报 2024年第1期35卷 87-94页

作者：李方昊范昊明石昊许秀泉沈阳农业大学水利学院沈阳110866

气候变化背景下东北地区极端大风事件频发,由极端风蚀事件造成的水土流失逐渐引起了相关学者的广泛关注。本研究使用线性分析、Sen+Mann-Kendal趋势分析、Kriging插值法对2005—2020年东北地区极端大风时空特征进行分析,并使用RWEQ风蚀... 详细信息

气候变化背景下东北地区极端大风事件频发,由极端风蚀事件造成的水土流失逐渐引起了相关学者的广泛关注。本研究使用线性分析、Sen+Mann-Kendal趋势分析、Kriging插值法对2005—2020年东北地区极端大风时空特征进行分析,并使用RWEQ风蚀估算模型计算典型风蚀站点的全年土壤风蚀量和极端大风条件下的风蚀量。结果表明:2005—2020年间,东北地区极端大风频次呈显著上升趋势,上升幅度为2.9次·a^(-1)。东北地区极端大风频次的年均值在1~49次·a^(-1),频次高值区分布在锡林郭勒西北部、呼伦贝尔高原西部及长白山东北部等地。4个典型风蚀点(锡林浩特、新巴尔虎右旗、嫩江、通榆)极端大风对土壤风蚀量的平均贡献率为31%。

关键词：极端大风贡献率时空分布东北地区

鸟粪石基载镁生物炭对干湿交替稻田产量与品质的影响

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农业工程学报 2024年

作者：李妍琦吴奇宫福征官玉王宣茗迟道才沈阳农业大学农学院沈阳农业大学水利学院

鸟粪石(MgNH4PO4·6H2O)普遍存在于镁改性生物炭对废水氮磷去除后的回收产物中，其可以作为缓释肥料使用。为探究鸟粪石基载镁生物炭(struvite-based magnesium modified biochar,MAP-BC)在农田中的应用效果以及对不同灌溉和施肥模式的... 详细信息

鸟粪石(MgNH4PO4·6H2O)普遍存在于镁改性生物炭对废水氮磷去除后的回收产物中，其可以作为缓释肥料使用。为探究鸟粪石基载镁生物炭(struvite-based magnesium modified biochar,MAP-BC)在农田中的应用效果以及对不同灌溉和施肥模式的适用性，该研究依托大田试验，以东研18号(粳稻)为供试材料，设置常规淹灌(ICF)、干湿交替(IAWD) 2种灌溉模式，以及常规施肥(conventionalfertilization, N1B0)、常规施肥+5t/hm2MAP-BC(conventional fertilization+5 t/hm2MAP-BC,N1B1)、常规施肥+10 t/hm2MAP-BC(conventional fertilization+10 t/hm2MAP-BC, N1B2)、减施氮磷肥25%+5 t/hm2MAP-BC(25% less nitrogen and phosphate fertilizer+5 t/hm2MAP-BC,N3/4B1)和减施氮磷肥25%+10 t/hm2MAP-BC(25%less nitrogen and phosphate fertilizer+10 t/hm2MAP-BC,N3/4B2)5种施肥模式。结果表明：与ICF相比，IAWD显著提高了乳熟期叶片叶绿素含量，并显著降低了2021年无效分蘖数(P一定的超补偿效果；MAP-BC中高纯度的鸟粪石组分通过缓释氮磷素，保障了对植株氮磷养分的长期供应。与N1B0相比，N3/4B2不仅可以满足水稻生长后期对氮磷养分的需求，还使穗部吸氮量和吸磷量分别显著增加(P年的最高分蘖数和最终分蘖数分别显著增加(P年试验中，在IAWD模式下，与N1B0相比，N1B1和N1B2的产量分别显著提高(P<0.05)了7.66%～8.43%和11.49%～12.64%，但5 t/hm2的MAP-BC不足以弥补减肥导致的减产，而10 t/hm2的MAP-BC不仅可以弥补减肥导致的不利影响还能使水稻增产2.70%～6.04%;IAWD模式下N3/4B1和N3/4B2可以显著降低消减值、垩白粒率和垩白度，显著提高崩解值，从而显著改善(P<0.05)水稻外观品质与食味值；此外，施加10 t/hm2的MAP-BC可以显著提高(P<0.05)稻米蛋白含量，营养品质较好。因此，在IAWD模式下减施氮磷肥25%配施10 t/hm2MAP-BC可在节水条件下实现减肥、增产、提质，从而为水稻绿色高效生产提供理论依据。

关键词：灌溉肥料水稻鸟粪石基载镁生物炭叶绿素氮磷吸收产量品质