簇生番茄果梗超声切割过程仿真与试验

为揭示超声技术应用于簇生番茄切割采收的机理及优势,比较了簇生番茄果梗材料在常规切割和超声切割中的切割力和去除特性。首先测定了簇生番茄果梗和自制超声切割刀的参数,然后基于Abaqus进行仿真,将果梗纤维化,在宏观和微观仿真中对比常规切割和超声切割过程中的应力及去除机理。最后,自制试验台,通过改变超声切割刀的激振频率、输入电压、切割速度和切割角度进行切割力测定试验并采用响应面法的Box-Behnken进行四因素三水平分析,随后观察果梗断面形貌。结果表明:在自制超声刀工作频率(35~37 kHz)和电压(340~380 V)内,切割速度、角度对切割效果影响最显著,激振频率和输入电压在特定值附近时切割效果最好;在36 kHz、360 V、0.125 cm/s、0°的条件下,仿真中超声切割耗时约为8 s,平均最大切割力为0.635 N,相对于常规切割(1.019 N)降低37.7%;试验中超声切割耗时约为5.3 s,所需切割力最大为0.543 N,相较于常规最大切割力(1.017 N)降低46.6%,同时表面粗糙度降低20.9%,试验与有限元仿真的切割力结果误差为8.9%,基本吻合。超声切割可以降低切割力,缩短切割耗时,同时还提高断面质量,减少果梗组织损伤、水分散失,对延长果实保鲜时间具有一定的意义。

褪黑素结合PE包装对葡萄果梗褐变调控的研究

以‘夏黑’葡萄为试材,对浸泡葡萄果梗的褪黑素浓度、浸泡时间以及贮藏果梗的聚乙烯(PE)袋厚度在单因素试验的基础上采用响应面试验设计,以综合指数为响应值,对葡萄果梗在常温下贮藏的保鲜工艺进行优化,研究最佳保鲜工艺处理对葡萄果梗保鲜效果的影响,以期为葡萄采后常温贮藏保鲜提供参考依据。结果表明:采用响应面法优化的葡萄果梗常温贮藏保鲜最佳工艺条件为褪黑素浓度0.45 mmol·L^(-1)、浸泡时间23.00 min、PE袋厚度0.06 mm。与空白(对照)相比,最佳保鲜工艺处理有效延缓了贮藏期间‘夏黑’葡萄果梗失重率和褐变指数的上升,抑制了丙二醛(MDA)含量的升高,降低了果梗失水过程中多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性,进而减缓果梗褐变。因此,褪黑素结合PE包装处理对葡萄果梗“保绿”效果显著,能够维持果梗品质并延长贮藏期。

三七不同部位及果梗中皂苷的研究

比较三七不同部位(剪口、须根、主根、茎叶、果梗和花)中皂苷组成的差异。以HPLC方法,测定了果梗中Rb_(3)、Fp_(2)、Fc和Rd四种成分的含量;判断了三七不同部位中皂苷类成分的异同。用Agilent HC-C_(18)色谱柱(4.6×250 mm,5μm)分离;乙腈-水为流动相,梯度洗脱,流速:1.0 mL/min;检测波长:203 nm。发现三七地下部位中含有较多的三醇型皂甙,地上部位含有较多的二醇型皂甙。人参皂苷Rd、Rb_(3)和三七皂苷Fc、Fp_(2)在0.2~2.0 mg/mL范围内线性关系良好(R^(2)>0.9993),果梗中Rb_(3)、Fp_(2)、Fc和Rd的含量分别为1.4%、0.68%、0.71%和0.31%。三七地上部位与地下部位的化学成分差异较大;果梗、茎叶和花中皂甙成分极其相似,可以初步认为果梗能够代替茎叶提取皂苷。首次对果梗中Rb_(3)、Fp_(2)和Rd的含量进行了测定,且本实验建立的HPLC方法,为果梗的质量控制提供了一种简单、快速和灵敏的手段。

商标保鲜卡对巨峰葡萄采后果梗褐变的抑制作用

针对鲜食葡萄电商和物流技术需求,以巨峰葡萄为试验材料,采用商标保鲜卡T_(1)(0.8 g焦亚硫酸钠+0.2 g缓释剂)、T_(2)(0.8 g焦亚硫酸钠+1.0 g层状硅酸盐+0.2 g缓释剂)进行处理,在(12±1)℃、相对湿度(85±5)%货架条件下,研究商标保鲜卡处理对巨峰葡萄采后货架期间果梗褐变的抑制作用。结果表明,商标保鲜卡T_(2)能够抑制果梗乙烯释放量和呼吸强度;延缓巨峰葡萄果梗过氧化物酶(peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性的下降;抑制超氧阴离子自由基(·O_(2)^(-))的产生速率、H_(2)O_(2)含量、相对电导率以及丙二醛含量的上升;能够提高果梗的总酚含量,延缓葡萄果梗发生褐变。研究表明商标保鲜卡能够延缓葡萄果梗发生褐变,其中T_(2)(0.8 g焦亚硫酸钠+1.0 g层状硅酸盐+0.2 g缓释剂)对果梗有显著的护绿效果,提高了葡萄的商品价值。该试验为葡萄果梗保鲜产品在鲜食葡萄电商物流方面的应用提供了新的研究思路。

高架草莓的果实识别与果梗分割

在高架栽培环境下,精准识别草莓果实并分割果梗对提升草莓采摘机器人的作业精度和效率至关重要。该研究在原YOLOv5s模型中引入自注意力机制,提出了一种改进的YOLOv5s模型(ATCSP-YOLOv5s)用于高架草莓的果实识别,并通过YOLOv5s-seg模型实现了果梗的有效分割。试验结果显示,ATCSP-YOLOv5s模型的精确率、召回率和平均精度值分别为97.24%、94.07%、95.59%,较原始网络分别提升了4.96、7.13、4.53个百分点;检测速度为17.3帧/s。此外,YOLOv5s-seg果梗分割模型的精确率、召回率和平均精度值分别为82.74%、82.01%和80.67%。使用ATCSPYOLOv5s模型和YOLOv5s-seg模型分别对晴天顺光、晴天逆光和阴天条件下的草莓图像进行检测,结果表明,ATCSPYOLOv5s模型在3种条件下识别草莓果实的平均精度值为95.71%、95.34%、95.56%,较原始网络提升4.48、4.60、4.50个百分点。YOLOv5s-seg模型在3种条件下分割草莓果梗的平均精度值为82.31%、81.53%、82.04%。该研究为草莓采摘机器人的自动化作业提供了理论和技术支持。

枳椇果梗多糖的提取工艺优化及其抗氧化性

为获得枳椇果梗多糖,并进一步评价其自由基清除及抑制生物大分子(蛋白质、脂质、DNA)氧化的能力。以枳椇果梗为试验材料,在单因素实验的基础上,结合正交试验及方差分析优化枳椇果梗多糖热水提取工艺条件;对所提多糖清除DPPH、ABTS+自由基能力进行测定;并利用Cu^(2+)/H_(2)O_(2)、FeSO_(4)、APPH分别诱导牛血清蛋白、亚油酸、鲱鱼精子DNA氧化,构建体外蛋白质、脂质、DNA氧化模型,对所提多糖体外抑制生物大分子氧化能力进行评价。结果表明:醇沉体积分数对枳椇果梗多糖的得率有显著性(P<0.05)的影响,最佳的热水提取工艺条件为:料液比1:25 g/mL,提取温度85℃,提取时间1 h,醇沉体积分数80%,此时多糖得率为3.06%±0.181%;且随着浓度的增大,所提多糖对自由基的清除和生物大分子的氧化抑制效果也逐渐提高,对DPPH自由基、ABTS+自由基清除IC_(50)分别为1.687、1.824 mg/mL,对牛血清蛋白羰基化、亚油酸过氧化和鲱鱼精子DNA氧化抑制IC_(50)分别为:13.84、10.88、74.70 mg/mL。研究结果可为枳椇果梗多糖的提取及在功能性食品中的应用提供参考。

基于相移算法的苹果果梗/花萼检测方法

由于苹果表面缺陷与果梗/花萼具有相似的灰度特征,通过传统机器视觉方法难以对两者进行有效区分。为避免苹果果梗/花萼对其表面缺陷识别造成干扰,该研究提出了一种基于相移算法的苹果果梗/花萼检测方法。通过搭建条纹投影系统,投影仪投射三步相移条纹至苹果样本,摄像机同步采集经苹果表面调制的条纹图像;通过分析发现果梗/花萼区域的条纹图像凹凸性与正常区域存在明显差异,利用三步相移算法恢复条纹图像的截断相位,结合相位偏移、阈值分割和二维凸包算法便可检测出苹果果梗/花萼。试验结果表明:该方法能够有效地区分果梗/花萼和表面缺陷,识别出不同位置和角度的果梗/花萼,整体准确率可达到99.12%;同时能够满足在线检测需求,平均处理时间约为0.479 s。该研究可为苹果外观品质检测提供技术支持。

枳椇果梗不同极性多酚及抗氧化活性研究

以不同极性有机溶剂对枳椇果梗多酚进行萃取分离,对各部分多酚进行紫外-可见光谱扫描确定其紫外吸收特性;以FC法测定总酚含量,通过清除DPPH自由基、ABTS+.能力测定和Fe3+还原法,对不同极性多酚体外抗氧化活性进行评价。结果表明:液-液萃取可以实现不同极性多酚的有效分离,枳椇果梗不同极性多酚萃取物均有特征紫外吸收;不同极性部分的多酚含量、抗氧化活性有显著差异。枳椇果梗多酚含量和抗氧化活性强弱次序为:水相>正丁醇相>乙酸乙酯相>氯仿相。枳椇果梗多酚以极性酚为主。

基于高光谱成像的苹果虫伤缺陷与果梗/花萼识别方法

为了快速、准确、无损检测在果梗/花萼的干扰下苹果虫伤缺陷,该文利用高光谱成像技术,首先选取正常果和虫伤果各80个,提取并分析了苹果表面感兴趣区域(虫伤区域、果梗区域、花萼区域、正常区域)的光谱曲线,结合824 nm波长特征图像的阈值分割和主成分分析,对获得的第一主成分图像提取160×120像素大小的感兴趣区域。然后提取感兴趣区域的能量、熵、惯性矩和相关性4个纹理特征,融合646、824 nm波段的相对光谱反射率的光谱特征,采用支持向量机对苹果虫伤区域和正常区域、果梗/花萼区域进行识别。试验结果表明:选取160×120像素大小的感兴趣区域图像、采用径向基核函数对正常果、果梗/花萼果与虫伤果的识别效果最好,总体识别率为97.8%。该研究为苹果质量等级在线评判提供理论依据。

用计算机视觉进行黄花梨果梗识别的新方法

梨的果梗是否存在是分级的重要特征之一。通过计算机视觉系统摄取黄花梨图象，应用图象处理技术完成图象与背景的分割。针对使用细化及收缩膨胀算法识别果梗速度较慢，提出了一种快速算法。该法利用梨果梗直径小，选择不同大小的模板，判别图象中是否存在果梗，同时得到果梗头、底部与梨相交点的坐标，依据切线斜率信息，对果梗的完好性进行判断。试验结果表明，该算法可以１００％判断果梗是否存在，判断果梗是否完好的正确率达到９３％，判别速度提高４～６倍。而且该算法具有一定的鲁棒性，对旋转、移位不敏感。

HPLC法测定五味子果梗中6种木脂素

目的通过HPLC法测定五味子Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.果梗中五味子醇甲、五味子醇乙、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素的含有量。方法果梗甲醇提取液的分析采用Agilent TC-C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm);流动相甲醇-乙腈-水,梯度洗脱;检测波长220 nm;柱温35℃;体积流量0.9 m L/min。结果 6种木脂素在各自范围内均呈良好的线性关系,平均加样回收率98.61%~99.92%,RSD 0.12%~1.68%。五味子醇甲在67批样品中平均含有量最高,而五味子酯甲最低。栽培样品中五味子醇甲、五味子醇乙、五味子甲素含有量均高于野生样品,而五味子酯甲、五味子乙素、五味子丙素含有量恰好相反。小兴安岭样品中各成分含有量最高,长白山次之,辽宁省东部山区最低。结论五味子果梗中的五味子丙素具有一定药用价值,应加以关注。

Folin-Ciocalteu比色法测定枳椇果梗多酚含量

以没食子酸为标样,研究Folin-Ciocalteu比色法测定枳椇果梗总酚含量的适宜条件。结果表明,枳椇果梗提取物加Folin-Ciocalteu试剂0.6mL、20g/100mL Na2CO3溶液1.5mL,定容至10mL,30℃避光反应60min,测定反应体系在750nm处的吸光度,多酚质量浓度在0～8.47mg/L范围内与吸光度有良好的线性关系。该方法的稳定性、重现性、精密度以及加标回收率的相对标准偏差均符合要求,可用于枳椇果梗多酚含量的测定。

枳椇果梗不同类型酚酸含量及抗氧化活性

通过酸碱水解,有机溶剂萃取的方法制备枳椇果梗4种不同类型酚酸———游离酚酸(SFPA)、酯型酚酸(SEPA)、糖苷型酚酸(SGPA)、不溶性结合型酚酸(ISPA)。对各部分酚酸进行紫外可见光谱扫描确定其紫外吸收特性;以Folin-Ciocalteu法测定总酚酸含量,采用清除DPPH、ABTS+自由基和Fe3+还原法对不同类型酚酸体外抗氧化活性进行评价。结果表明:枳椇果梗不同类型酚酸均有特征紫外吸收;不同类型酚酸的总酚含量大小依次为:不溶性结合型酚酸﹥酯型酚酸﹥游离酚酸﹥糖苷型酚酸,不溶性结合型酚酸含量显著高于其他三类酚酸;在3种抗氧化体系中,不溶性结合型酚酸也表现出最强的抗氧化活性。

外源钙对红地球葡萄贮藏过程中果梗及品质影响的研究

【目的】解决红地球葡萄贮藏过程中果梗的失水问题。【方法】以不喷施为对照(CK),采前1个月连续喷施两次1.5%氨基酸钙和硝酸钙,对红地球葡萄贮藏过程中果梗切片、果实内在品质(单果重、可溶性固形物、硬度、可滴定酸)的变化进行研究。【结果】外源钙使红地球葡萄贮藏过程中果梗表皮细胞排列紧密,果梗木质化增强,减缓了韧皮部和木质部的失水收缩,使红地球葡萄果梗保持鲜绿和饱满状态;外源钙的喷施还减缓了红地球葡萄果实内在品质的变化幅度。【结论】采前1个月连续喷施两次钙提高了贮藏过程中红地球葡萄的商品价值;在氨基酸钙和硝酸钙的处理中,喷施1.5%的硝酸钙效果最好。

果实采摘中果梗激光切割分析与实验

摘要：为探讨机器人果实采摘中应用激光进行果梗切断的可行性，以黄瓜果梗为对象，利用基于30w光纤耦合半导体激光器构建的果梗切割实验平台，分别进行了激光穿透时间与果梗直径、激光束功率、离焦量、入射角的关系实验和果梗激光切割速度实验。实验发现，激光焦斑热功率密度0．75W／mm2。即可实现果梗的穿透和切割，且对果梗直径变化、焦斑定位与入射角度误差具有良好的适应性。但半导体激光器在垂直照射、零离焦量、光输出功率14．94W条件下的最短切割时间达到23．73～28．13s，应通过选择更高光束质量的光纤激光器等实现快速气化切割以满足实际作业的需要。

三七果梗皂甙成分的研究(续)

继前报后又从三七果梗中分离出6种皂甙,经化学方法、光谱分析及与标准品对照鉴定其中5种为绞股蓝皂甙-ⅩⅦ,-ⅩⅤ,人参皂甙-Rb_1,三七皂甙-Fc,-Fa。并测定了三七果梗中主要皂甙的相对含量。

基于激光散斑的梨缺陷与果梗/花萼的识别

为了测试利用激光散斑技术区分梨的缺陷与果梗/花萼的可行性,建立了激光散斑图像采集系统,对皇冠梨缺陷(腐烂)部位以及完好部位(花萼/果梗,无缺陷部位)分别进行了激光散斑图像的采集。利用Fujii方法(Fujii’s method)和加权广义差分方法(weighted generalized differences,WGD)对512幅散斑图像进行分析,对得到的Fujii和WGD结果图进行灰度共生矩阵特征提取,分别提取了角二阶矩、熵、惯性矩和相关性相应的均值及标准差,共计16组特征量。利用ROC曲线(receiver operator characteristic curve,ROC)进行特征量选取,结合约登指数测试单一特征量的分类效果,并利用二元logistic回归方法对所选特征量两两组合进行分析,结果显示基于WGD方法得到的角二阶矩均值与相关性标准差相结合在区分缺陷时效果最好,建模和预测准确率均达到了97.5%。试验的结果表明利用激光散斑图像方法对梨缺陷与果梗/花萼进行识别是可行的。

基于编码点阵结构光的苹果果梗/花萼在线识别

为解决苹果机器视觉自动分级时果梗/花萼识别的难题,提出一种基于位置变化的点阵结构光编码方法,并用于苹果果梗/花萼的在线检测。通过分析投射在物体和参考平面上光斑的成像规律,提出将光斑的位置变化作为编码基元;在二元域中,利用编码基元生成M阵列,将其作为近红外点阵结构光的编码模式;通过分析匹配后的差值矩阵,识别果梗/花萼的位置。在线实验结果表明:该方法可以有效地实现果梗/花萼的在线识别,在满足实时性要求前提下,平均识别正确率可达到93.17%。

基于DT-CWT和LS-SVM的苹果果梗/花萼和缺陷识别

该文提出了一种基于双树复小波变换(DT-CWT)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)区分苹果的果梗/花萼和缺陷的方法。对苹果图像使用DT-CWT分解,使用变换后得到的高频子带系数的均值和方差构造特征向量,然后使用最小支持二乘向量机作为分类器进行分类。对180幅苹果图像进行了试验。讨论了DT-CWT分解层数以及目标图像大小对分类正确率的影响。试验结果显示,使用3层DT-CWT对大小为64×64子图像进行小波分解提取纹理特征,能达到最好的分类效果,分类正确率可以达到95.6%。

苹果果梗和表面缺陷的计算机视觉检测方法研究

研究了苹果果梗与果体的识别方法和果面缺陷的查找方法 .根据苹果果梗的特性 ,提出用分块扫描判断果梗是否存在 ;分析了苹果的坏损表面与非坏损表面的不同反射特性 ,以及不同灰度值象素点数的统计特性 ,找出坏损区域 ,并从中区分出果梗和果萼 .对 15幅无果梗的图象判断准确率为 10 0 % ,对 90幅果梗完好图象的准确率为 88% .