高光谱成像技术对鲜枣内外部品质检测的研究

外部缺陷以及内部可溶性固形物的含量对提升鲜枣的采后附加值和鲜枣后续生产加工具有重要的意义,因此,为了实现同时对鲜枣内外部品质进行快速、准确识别,利用高光谱成像技术(450-1,000 nm)对壶瓶枣的“自然损伤”和可溶性固形物含量同时进行检测研究。首先,对光谱数据进行主成分分析(PCA)得到前7个主成分光谱值,对图像数据采用灰度共生矩阵(GLCM)提取到7项图像纹理指标(对比度、相关性、能量、同质性、方差、均值、熵)。然后,分别使用光谱主成分值、图像纹理特征值、以及主成分与纹理特征融合值建立偏最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型对壶瓶枣的外部缺陷(“自然损伤”)和内部品质(可溶性固形物含量)进行检测研究。结果表明：使用主成分与纹理特征融合值建立的LS-SVM模型可作为通用模型同时对壶瓶枣内外部品质进行检测研究,其“自然损伤”判别正确率为92.5%,可溶性固形物预测集的预测相关系数(R_p)和预测均方根误差(RMSEP)分别达到了0.944和0.495。表明,采用高光谱成像技术可以建立通用模型同时对壶瓶枣的内外部品质进行检测,该研究为壶瓶枣的无损检测提供了理论参考。     

SO4-自由基氧化苯丙氨酸反应机理的图谱表征

采用时间分辨的动力学瞬态吸收光谱和脉冲辐解技术研究了水溶液及水/乙腈混合溶液中SO4-自由基氧化苯丙氨酸的反应. 结果表明氧化性的SO4-自由基进攻苯丙氨酸首先生成在310 nm 处有一强吸收峰的苯丙氨酸阳离子自由基3, 然后再经由三条相互竞争的途径反应: 羟基化、脱质子、脱羧. 3个反应进行的难易强烈依赖于苯丙氨酸羧基和氨基末端的离子态以及溶剂的性质. 苯丙氨酸的羧基以非质子态存在时脱羧反应才能发生. 脱质子反应在高pH的溶液中较中性或酸性溶液中易于进行, 而且随着介质中乙腈的增加与羟基化反应相比较脱质子反应占主导, 而在纯的水溶液中羟基化反应更易进行.     

芘在玻璃基片表面的单层组装及其对有机铜盐的选择性传感

将多环芳烃芘经含三乙基四胺结构的连接臂化学单层组装于玻璃基质表面, 制备了一种荧光薄膜材料. 荧光测量结果表明, 醋酸铜、酒石酸铜、柠檬酸铜等有机铜盐可以显著猝灭薄膜荧光, 而且猝灭过程可逆; 硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等无机铜盐对薄膜荧光影响不大; 醋酸锌、醋酸铅、醋酸钴、醋酸镍等其它醋酸盐对有机铜盐的检测影响轻微. 荧光寿命测定表明, 醋酸铜对上述薄膜荧光的猝灭遵循静态猝灭机制.     

助剂对Ru/C催化剂的表面性质及氨合成催化性能的影响

以碱金属、碱土金属硝酸盐作为助剂前体，活性炭为载体制备了系列负载型钌催化剂，采用物理吸附、化学吸附和XRD等表征手段，考察了助剂对Ru/C催化剂的比表面、孔分布和钌分散度的影响，并在430 ℃、10.0 MPa和10 000 h－1条件下进行氨合成活性评价。结果表明，单助剂Ru/C催化剂，碱金属助剂的促进作用与其相应氢氧化物碱性变化规律一致，碱土金属助剂的促进作用与其相应氧化物碱性变化规律一致。在同类化合物中，铯和钡均是最有效的助剂，钡比铯具有更强的促进作用。以硝酸钡和硝酸铯制备双助剂Ru/C催化剂，先钡后铯分步浸渍制备钌催化剂的活性不仅明显高于钡、铯共浸渍钌催化剂，而且也高于先铯后钡分步浸渍钌催化剂。     

基于ELM和可见/近红外光谱的鲜枣动态分类检测

枣营养丰富且品种繁多,不同品种的内外部品质与市场价格均存在差异,为了实现鲜枣品种分类的快速无损检测,以产自同一地区的板枣、鸡心枣和相枣为研究对象,动态采集光谱数据。采用移动平滑(moving smoothing)与多元散射校正(multiplicative scatter correction, MSC)相结合的方法预处理光谱数据,对预处理后的光谱数据采用连续投影算法(successive projections algorithm, SPA)提取出11个特征波长分别为：980, 1 860, 1 341, 1 386, 2 096, 1 831, 1 910, 1 628, 441, 768, 601 nm,其重要程度依次递减。以所提取的特征波长作为输入变量,建立极限学习机(extreme learning machine,ELM)分类模型,进行预测判别,并与偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis, PLS-DA)和最小二乘支持向量机(least squares support vector machines, LS-SVM)方法进行比较。结果表明：SPA-ELM方法所建校正模型的决定系数R2=0.972 38,校正均方根误差RMESC=0.018 724,SPA-ELM方法与SPA-PLS-DA和SPA-LS-SVM方法判别准确率均为100%,说明ELM是一种有效的分类判别方法。该研究为鲜枣品种分类检测提供了新的理论基础。     

基于高光谱成像技术的鲜枣裂纹的识别研究

裂纹是衡量鲜枣品质的重要指标之一,果皮裂纹加速鲜枣的腐烂,导致鲜枣货架期的缩短,严重降低鲜枣的经济价值。采用高光谱成像技术在380～1 030 nm波段范围内对鲜枣裂纹的位置及大小信息特征进行快速识别。选用偏最小二乘回归(PLSR)、连续投影法(SPA)和全波段图像主成分分析(PCA),得到鲜枣裂纹相关的敏感波段。然后利用选取的鲜枣裂纹的敏感波段对建模集的132个样本建立最小二乘支持向量机(LS-SVM)判别模型,并对预测集的44个样本进行判别。对PLSR-LS-SVM,SPA-LS-SVM和PCA-LS-SVM判别模型采用ROC曲线进行评判,得出PLSR-LS-SVM模型对鲜枣裂纹定性判别的结果(area=1,std=0)最佳。选取PLSR回归系数挑选出的5条鲜枣裂纹敏感波段(467,544,639,673和682 nm)对应的单波段图像进行主成分分析,其中将主成分PC4的图像结合图像处理技术,最终识别出鲜枣裂纹的位置、大小信息。结果表明,采用高光谱成像技术结合光谱图像处理可以实现鲜枣裂纹定性判别和定量识别的研究,为进一步开发相关仪器的研究提供理论方法和依据。     

高效液相色谱-电化学检测法研究大蒜素对百草枯中毒小鼠脑组织中单胺类神经递质含量的影响

建立了单胺类神经递质的高效液相色谱-电化学检测方法,探讨了大蒜素对百草枯中毒小鼠脑组织内的单胺类神经递质及其代谢产物的影响。健康ICR小鼠随机分为4组:正常对照(Con)组、大蒜素(DAS)组、百草枯染毒(PQ)组和大蒜素治疗(PQ+DAS)组,每组6只。PQ组灌胃PQ 35 mg/kg建立中毒模型,Con组和DAS组灌服同体积生理盐水。DAS组和PQ+DAS组小鼠于造模2、26、50 h后腹腔内各注射1次DAS(25 mg/kg),PQ组和正常组小鼠腹腔内注射等量无菌生理盐水。造模12 h后处死小鼠。收集小鼠脑组织样品并称重,处理后进样。色谱分析采用Acclaim 120 C18(150 mm×2.1 mm,3μm)色谱柱,以离子对缓冲盐溶液-甲醇(93∶7,体积比)为流动相,流速为0.27 m L/min;电化学检测器检测,工作电压为450 m V。结果表明,与正常组和DAS组比较,PQ组部分神经递质水平降低;DAS治疗后能够改变上述生化指标的变化;与PQ组相比,PQ+DAS组神经递质含量增高,差异均具有统计学意义(P0.05)。脑组织样品中5-HT、DA、5-HIAA、DOPAC和HVA低、中、高3水平的加标回收率均为79.8%~112.1%,相对标准偏差(RSD)小于10%。实验表明,大蒜素对百草枯中毒后小鼠体内含量降低的神经递质有明显的上调作用。     

合并带异步注入-流动注射分光光度法快速测定地热水中高浓度硅酸盐

去除地热发电的废水回补管道中硅酸盐结垢是个难题。若能连续监测地热水中高浓度的硅酸盐含量、控制硅垢抑制剂的添加量,就可控制硅垢产生。本实验采用直接自动测定地热水中高浓度硅酸盐的合并带异步注入流动注射分光光度法,并优化了测定条件:2%(w/V)钼酸铵,0.1mol/L NaOH,1.0%草酸,预混合盘管长度350cm,反应盘管长度160cm,干扰掩蔽盘管长度300cm,载流流量2.0mL/min。本方法每次测定所需样品用量仅为25μL,显色剂用量仅为120μL,测定范围为25～800mg/L(SiO2),相对标准偏差小于1.96%,回收率为94.1%～110.5%,每小时可分析60个样品;本方法重现性好、分析速度快、测定成本极低,测定高浓度硅酸盐时无需预稀释处理。     

SO_4~(●-)氨酸反应中的溶剂效应(英文)

研究了水-乙腈混合溶液中SO~●_4-自由基氧化酪氨酸的反应.实验结果表明,SO~●_4-自由基氧化酪氨酸的反应机制不因乙腈的加入而改变,但所产生的瞬态粒子的动力学行为受到较大影响.随介质中乙腈体积分数的增加,SO~●_4-的衰变速率减慢而酪氨酸中性自由基(TyrO●)的衰变速率加快.我们认为这两种自由基所呈现出来的相反的溶剂效应是由于其所带电荷的不同.随介质中乙腈体积分数的增加,SO~●_4-氧化酪氨酸的反应速率减慢.这一实验结果意味着,在有机溶剂存在的情况下TyrO●/TyrOH的氧化还原电势可能发生了变化,从而旁证了关于TyrO●/TyrOH的氧化还原电势因酪氨酸从游离状态变到肽或蛋白质中而发生变化的推测.