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基于射频波强化的试验型水热反应器研究

农业机械学报 2024年第9期 450-458页

作者：仵明太张浩张一鸣段钰婷王博文王绍金令博西北农林科技大学机械与电子工程学院华盛顿州立大学生物系统工程系

针对水热提取反应目前主要依靠微波强化，存在穿透深度小、加热均匀性差的问题，利用加热均匀性更好的射频波为热源，基于常见的水平式平行极板射频加热系统设计了一套适用于射频强化的水热反应器。该水热反应器主要由双层反应釜、压力... 详细信息

针对水热提取反应目前主要依靠微波强化，存在穿透深度小、加热均匀性差的问题，利用加热均匀性更好的射频波为热源，基于常见的水平式平行极板射频加热系统设计了一套适用于射频强化的水热反应器。该水热反应器主要由双层反应釜、压力调节装置、光纤测温计和气动磁力搅拌器4部分构成，首先对整机结构及工作原理进行阐述，然后基于内压薄壁圆筒应力分析理论和磁力耦合传动理论对双层反应釜和气动磁力搅拌器的关键零部件进行设计，并完成了压力调节装置和测温方式的设计和选型，最后完成射频强化水热反应试验平台的搭建，并选取搅拌转速、液固比和射频极板间距对水热反应器的搅拌和升温性能进行了测试。结果表明：当液固比大于20 mL/g时，搅拌转速与对照样品纯水无显著差异(p>0.05),此时液固比不再是影响搅拌转速的主要因素；当液固比小于40 mL/g、搅拌转速大于150 r/min时，极板间距是影响物料升温速率的主要因素，随着极板间距的减小，升温速率不断加快，当极板间距为130 mm时，升温速率可达到8～10℃/min。

关键词：水热反应器射频加热水热提取过程强化反应釜磁力搅拌

基于射频波强化的试验型水热反应器设计与测试

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农业机械学报 2024年

作者：仵明太张浩张一鸣段钰婷王博文王绍金令博西北农林科技大学机械与电子工程学院华盛顿州立大学生物系统工程系

针对水热提取反应目前主要依靠微波强化，存在穿透深度小、加热均匀性差的问题，利用加热均匀性更好的射频波为热源，基于常见的水平式平行极板射频加热系统设计了一套适用于射频强化的水热反应器。该水热反应器主要由双层反应釜、压力调节装置、光纤测温计和气动磁力搅拌器4部分构成，首先对整机结构及工作原理进行阐述，然后基于内压薄壁圆筒应力分析理论和磁力耦合传动理论对双层反应釜和气动磁力搅拌器的关键零部件进行设计并完成了压力调节装置和测温方式的设计和选型，最后完成射频强化水热反应试验平台的搭建并选取搅拌转速、液固比和射频极板间距对水热反应器的搅拌和升温性能进行了测试。结果表明：当液固比大于20 mL/g时，搅拌转速与对照样品纯水无显著差异（p > 0.05），此时液固比不再是影响搅拌转速的主要因素；当液固比小于40 mL/g、搅拌转速大于150 r/min时，极板间距是影响物料升温速率的主要因素，随着极板间距的减小，升温速率不断加快，当极板间距为130 mm时，升温速率可达到8～10 °C/min。

关键词：射频加热水热提取过程强化反应釜磁力搅拌

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癌症相关基因的系统发育地层学研究

中国现代应用药学 2024年第2期41卷 177-191页

作者：王偲琪谷迅周展浙江大学药学院杭州310058 爱荷华州立大学美国爱荷华州埃姆斯市50011

目的结合“癌症返祖假说”,从系统发育地层学角度分析单细胞生物到多细胞生物的演化过程,研究癌症相关基因的进化年代特征,为癌症机制研究和治疗方案开发提供参考。方法利用系统发育地层追踪方法Phylostratr定位人类所有蛋白质编码基因... 详细信息

目的结合“癌症返祖假说”,从系统发育地层学角度分析单细胞生物到多细胞生物的演化过程,研究癌症相关基因的进化年代特征,为癌症机制研究和治疗方案开发提供参考。方法利用系统发育地层追踪方法Phylostratr定位人类所有蛋白质编码基因的进化起源,分析管家基因、癌症驱动基因、抑癌基因、原癌基因、中性基因和分化基因的进化年代特征,通过对数优势比、超几何分布比较不同功能类别基因及人类所有蛋白质编码基因的系统发育地层分布差异。利用TCGA获取肿瘤样本和正常样本基因表达数据,利用转录组年龄指数方法进行比较分析。结果人类20291条蛋白质编码基因根据序列比对结果中最远同源序列物种所在的地层被划分到27个地层中。鉴定4159个管家基因、527个癌症驱动基因、87个抑癌基因、134个原癌基因、10755个中性基因和4274个分化基因在系统发育地层拓扑结构中的分布特征,结果显示不同功能基因的系统发育地层分布与人类所有蛋白质编码基因相比有显著差异,其中癌症相关基因具有更古老的系统发育地层分布。胆管癌、结肠癌、肺腺癌、肝癌、头颈鳞状细胞癌、肾嫌色细胞癌的转录组年龄指数分析显示,肿瘤组织中高度保守的古老基因呈现更高表达。结论癌症相关基因在系统发育地层中具有更古老的进化起源,暗示其在物种进化过程中具有更保守的功能。肿瘤组织中高度保守的古老基因表达增强的现象,可用于探索肿瘤基因表达模式,为抗肿瘤药物新靶点发现及药物研究提供新思路。

关键词：癌症返祖理论系统发育地层学不同功能类别基因转录组年龄指数

采用X射线三维重构技术检测厚皮柑橘的体积可食率

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农业工程学报 2024年第1期40卷 293-300页

作者：蔡健荣梁小祥许骞夏中岩孙力马立鑫江苏大学食品与生物工程学院镇江212013

针对传统无损检测技术无法定量分析厚皮柑橘体积可食率的问题,该研究开发了一套线阵X射线图像采集和三维重构装置,包括果实旋转升降、数据采集、辐射防护及运动控制,实现厚皮柑橘果实的体积可食率检测。以“不知火”柑橘为检测对象,利用... 详细信息

针对传统无损检测技术无法定量分析厚皮柑橘体积可食率的问题,该研究开发了一套线阵X射线图像采集和三维重构装置,包括果实旋转升降、数据采集、辐射防护及运动控制,实现厚皮柑橘果实的体积可食率检测。以“不知火”柑橘为检测对象,利用X射线投影图的信息熵为评价依据,根据果实大小对检测参数进行优化,得到X射线源的管电压为67 kV,管电流为0.92 mA,线阵探测器的积分时间为1 ms。以旋转角度2.0°为间隔,在圆周方向采集180幅X射线投影图并生成正弦图,通过滤波反向投影算法将正弦图重构为切面图,再利用图像滤波、图像增强、阈值分割对切面图进行图像分割处理,分割出背景区域、果皮区域、果肉区域和空腔区域,然后基于区域面积比定义切面图像可食率。同时,测量了柑橘基本物理参数,计算了切面图像可食率,并建立了与柑橘体积可食率之间的相关关系。结果表明,切面图像可食率与体积可食率相关性最高,相关系数为0.93。最后,选择切面图像可食率作为数学模型的输入特征,利用线性回归模型对厚皮柑橘体积可食率进行定量分析,其预测集决定系数、预测集均方根误差、相对分析误差分别为0.86、4.81%和2.71。综上,利用X射线三维重构技术对厚皮柑橘体积可食率进行无损检测可行,可为其他农产品内部品质无损检测提供参考。

关键词：无损检测 X射线成像三维重构切面图像柑橘体积可食率

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非交叉配子形成体的连锁图谱构建方法(英文)

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Acta Genetica Sinica 2005年第6期32卷 608-615页

作者：吴吉祥朱军 Johnie N.Jenkins Jack C.McCarty 浙江大学农业与生物技术学院美国密西西比州立大学植物土壤系密西西比39762 美国农部作物研究室

根据非交叉(achiasmatic)遗传模型,提出采用最大似然法计算遗传交换率的方法,同时开发了构建非交叉生物(F2群体)连锁图谱的计算机软件。通过卡方验检可测性连锁分子标记。对于无交叉生物现象,采用蒙特卡洛模拟技术,对交叉(chiasmatic)... 详细信息

根据非交叉(achiasmatic)遗传模型,提出采用最大似然法计算遗传交换率的方法,同时开发了构建非交叉生物(F2群体)连锁图谱的计算机软件。通过卡方验检可测性连锁分子标记。对于无交叉生物现象,采用蒙特卡洛模拟技术,对交叉(chiasmatic)和非交叉两个遗传模型遗传交换率的估计值和作图效率进行了比较。模拟结果表明,非交叉模型能提供无偏的估计值,而交叉模型则只有实际值的一半。在所有同等的条件下,基于非交叉模型的作图效率均高于基于交叉模型(无校正)的作图效率。对于非交叉配子形成体,采用基于非交叉模型的交换率计算方法能获得理想的作图效率。

关键词：连锁作图性连锁非交叉配子发生最大似然法

结合贝叶斯推理和局部多项式拟合的增强区域增长算法在超声弹性成像中的应用

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中国生物医学工程学报 2024年第1期43卷 39-48页

作者：文烁杰周竞宇周文俊姜劲枫彭博西南石油大学计算机与软件学院成都610500 美国密歇根理工大学生物医学工程系密歇根州霍顿市49931

超声应变弹性成像是一种非侵入性评估组织硬度的成像方式,临床上常用于乳腺、前列腺以及腹部器官的检查。位移跟踪是其中的重要环节,块匹配方法是位移跟踪的常用方法,但是在成像过程中因为探头超出平面的运动或者无关的生理运动导致信... 详细信息

超声应变弹性成像是一种非侵入性评估组织硬度的成像方式,临床上常用于乳腺、前列腺以及腹部器官的检查。位移跟踪是其中的重要环节,块匹配方法是位移跟踪的常用方法,但是在成像过程中因为探头超出平面的运动或者无关的生理运动导致信号去相关,常产生跳峰误差,导致这类方法产生的位移和应变图像质量较差。本研究提出一种将贝叶斯推理和局部位移拟合纳入区域增长运动估计框架中的运动跟踪算法(BRGMT-LPF)以解决上述问题。首先用最大后验概率值代替传统的互相关值,然后利用来自相邻匹配块的信息来正则化当前估计的位移,最后通过多项式拟合相邻位移值更新异常位移值获取最终位移。为验证本研究方法的有效性,评估本研究方法、区域生长运动跟踪算法(RGMT)、带局部多项式拟合的区域生长算法(RGMT-LPF)和仅带贝叶斯推理的区域生长算法(BRGMT)在计算机数字体模数据、在体数据上的追踪性能。结果表明,在通过有限元软件和FIELD II模拟的10对超声数据上,BRGMT-LPF获得了最低的平均绝对误差(MAE)0.1699(降低0.25%)和最高的对比度噪声比(CNR)1.1625(提高4%);从经病理证实的乳腺肿瘤病人体内采集的16对在体数据上,BRGMT-LPF获得了最高的CNR,为1.50(最少提高0.37%)和最高的运动补偿互相关(MCCC)0.84(最少提高9.4%)。本研究的初步结果表明,所提出的方法可用于提高超声弹性成像的图像质量以及基于位移的模量重建。

关键词：贝叶斯推理局部多项式运动跟踪超声应变弹性成像乳腺成像

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红枣环磷腺苷的提取工艺优化及应用研究

食品与发酵工业 2024年第2期50卷 184-190页

作者：龚频龙辉王小娟杨文娟常相娜陈福欣陕西科技大学食品与生物工程学院陕西西安710021 西安科技大学化学与化工学院陕西西安710054

该实验对红枣中环磷腺苷的提取工艺和应用进行了研究,通过单因素试验分别考查了料液比、提取时间、乙醇体积分数3个单因素对于环磷腺苷得率的影响,确定了在环磷腺苷得率最高的情况下的各因素的最适条件,并利用得到的提取物制备了乳霜。... 详细信息

该实验对红枣中环磷腺苷的提取工艺和应用进行了研究,通过单因素试验分别考查了料液比、提取时间、乙醇体积分数3个单因素对于环磷腺苷得率的影响,确定了在环磷腺苷得率最高的情况下的各因素的最适条件,并利用得到的提取物制备了乳霜。利用Design-Expert V8.0.6软件进行中心组合设计法设计响应面的实验组,通过实验得到的数据建立模型,得到环磷腺苷的最优提取工艺为:料液比1∶25.42(g∶mL)、提取时间63.51 min、乙醇体积分数61.63%,并对乳霜稳定性进行检测。在最佳提取工艺下,环磷腺苷得率为189.07μg/g,并利用提取物制备得到一款具有良好稳定性的乳霜。

关键词：红枣环磷腺苷响应面乳霜稳定性

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固体酸催化烯烃改性生物油酚类化合物研究

高等学校化学学报 2010年第7期31卷 1398-1404页

作者：杨续来 Charles U.Pittman Jr. 朱锡锋中国科技大学安徽省生物质洁净能源重点实验室合肥230026 美国密西西比州立大学化学系密西西比39762

选取生物油中含量较高的愈创木酚、儿茶酚和苯酚为酚类模型化合物,以蒙脱土K-10负载的Cs2.5H0.5PW12O40为固体超强酸催化剂,苯酚/1-辛烯烷基化反应为探针,考察了催化剂负载量,反应温度及物料摩尔比等因素对酚类烷基化反应的影响.结果表... 详细信息

选取生物油中含量较高的愈创木酚、儿茶酚和苯酚为酚类模型化合物,以蒙脱土K-10负载的Cs2.5H0.5PW12O40为固体超强酸催化剂,苯酚/1-辛烯烷基化反应为探针,考察了催化剂负载量,反应温度及物料摩尔比等因素对酚类烷基化反应的影响.结果表明,在60～100℃范围内,30%Cs2.5H0.5PW12O40/K-10对苯酚烷基化反应具有很好的催化活性和选择性,原料摩尔比为1时苯酚氧烷基化产物的选择性最好.愈创木酚中甲氧基的位阻效应使其转化率在相同条件下比苯酚低很多,相应氧烷基化产物的选择性也很低.儿茶酚与1-辛烯反应主要生成单羟基氧烷基化产物,100℃时选择性仍高达96%.升高温度有利于烷基化改性反应的进行,但产物中氧烷基化产物的选择性随着温度升高而降低.

关键词：烯烃生物油精制酚类化合物杂多酸催化剂

非共价/共价相互作用对明胶-PCA复合物功能特性和稳定性的影响

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食品工业科技 2024年第16期45卷 94-101页

作者：刘冉曾庆华程霜李婧御潘晓红王雷聊城大学农学与农业工程学院山东聊城252000 江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212000

为探讨原儿茶酸(protocatechuic acid,PCA)与明胶之间的相互作用对明胶-PCA复合物功能特性和稳定性的影响,本文通过非共价和共价结合方式制备明胶-PCA复合物,采用紫外-可见光谱、荧光光谱和傅里叶红外光谱分析PCA与明胶之间的相互作用,... 详细信息

为探讨原儿茶酸(protocatechuic acid,PCA)与明胶之间的相互作用对明胶-PCA复合物功能特性和稳定性的影响,本文通过非共价和共价结合方式制备明胶-PCA复合物,采用紫外-可见光谱、荧光光谱和傅里叶红外光谱分析PCA与明胶之间的相互作用,并对复合物的抗氧化活性、抑菌活性和稳定性进行分析。结果表明,与非共价复合物相比,共价复合物具有更高的PCA结合率。PCA与明胶二者相互作用对明胶具有荧光淬灭作用,且共价作用引起的荧光淬灭程度更大。明胶-PCA复合物具有优异1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基和2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid,ABTS+)自由基清除能力。与共价复合物GPCA-2相比,非共价复合物GPCA-1对DPPH和ABTS+自由基清除能力更加显著(P比,GPCA-1的抑菌效果更加显著(P<0.05),其大肠杆菌、李斯特菌和沙门氏菌的抑菌圈直径分别为11.31±0.91、12.57±0.93和8.83±0.35 mm。虽然PCA与明胶之间的相互作用在一定程度上降低了PCA的抗氧化活性和抑菌活性,却能显著(P<0.05)提高PCA的光稳定性和热稳定性。明胶-PCA共价复合物在紫外光和热处理80 min后,其PCA的保留率可达到92.58%±0.62%和90.30%±0.97%。实验结果为功能型明胶-PCA复合产品的开发与利用提供理论依据。

关键词：原儿茶酸明胶相互作用抗氧化性抑菌性稳定性

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