生菜镉污染可见-近红外光谱分析模型

为了快速无损监测生菜受镉污染的程度,利用可见-近红外光谱进行生菜镉污染的分类监测。将土壤镉污染样品设置为0(CK,对照组)、 5、 10和20 mg·kg^(-1),以不同污染程度下种植的生菜为研究对象,采集生菜叶片的可见-近红外反射光谱,分析镉污染下生菜叶片可见-近红外光谱反射率的变化规律。光谱信息经分析表明,在510~730 nm波段之间,随着土壤中镉含量的增加,生菜叶片的可见-近红外光谱反射率表现为先降低后增加;在730~799.53 nm波段之间,5和20 mg·kg^(-1)镉胁迫下生菜叶片反射率高于CK组,10 mg·kg^(-1)镉胁迫下生菜叶片反射率低于CK组;且在762.199 nm处出现了一个吸收谷。首先采用平滑(SG)、多元散射校正(MSC)、标准正态化(SNV)、平均归一化(MN)、 SG+MSC、 SG+SNV、 SG+MN、 SG+一阶导数(FD)、 SG+二阶导数(SD)方法对原始光谱进行预处理,以提高信噪比。然后通过主成分分析(PCA)对原始光谱和各种预处理的光谱进行降维处理,最后将降维处理后的数据按照4∶1的比例划分训练集和测试集,分别与粒子群优化随机森林(PSO-RF)、遗传算法优化支持向量机(GA-SVM)、 BP神经网络(BP-NN)、极限学习机(ELM)、朴素贝叶斯(Naive Bayes)结合建立生菜镉污染的分类监测模型,并进行分析比较。结果表明,在不同的模型中,PSO-RF(SG)模型的识别效果最佳,其次是GA-SVM(SG+FD)模型和ELM(MSC)模型,PSO-RF(SG)、 GA-SVM(SG+FD)、 ELM(MSC)模型训练集的准确率均为100%,而测试集的准确率分别为100%、 83.33%和79.17%;BP-NN模型和Naive Bayes模型的效果较差,BP-NN(SNV)模型训练集的准确率为42.72%,测试集准确率为50%;Naive Bayes(SG+FD)模型训练集准确率为71.84%,测试集准确率为83.33%。说明采用可见-近红外光谱结合粒子群优化随机森林建模能够为生菜重金属污染监测提供一种新思路。

干酪乳杆菌冻干保护剂筛选及贮藏期预测

为探究一种高保护效率的干酪乳杆菌冻干保护剂配方,以干酪乳杆菌为研究对象,以冷冻干燥技术为研究手段,首先,利用单因素试验对冷冻保护剂、抗氧化剂、填充剂、酸碱调整剂进行筛选;再通过正交优化设计,对以海藻糖、硫代硫酸钠、甘露醇和山梨醇作为冻干保护剂材料进行复配优化;最后,建立冷冻干燥后活菌数的预测模型。结果表明,复合冻干保护剂的最佳配方组合为海藻糖15%、硫代硫酸钠2%、甘露醇15%、山梨醇3%,冷冻干燥后菌种存活率为90.20%。经过4周的长期效果验证,得到的菌种存活率为88.04%。所建立的线性和指数模型对冷冻干燥后活菌数的预测精度高,R^(2)均为0.80。说明研究所得到的复合冻干保护剂对干酪乳杆菌具有长期且有效的保护效果。

激光农业研究进展和展望

激光作为一种新兴的人造光源,是20世纪以来最伟大的发明之一,具有功率密度高、方向性好和优良的单色性等优点,在农业领域得到了广泛的应用。激光技术在植物生产、动物管理和菌物研究方面展现了显著优势。文章主要对激光技术在农业领域的研究进展和发展动态进行深入剖析。在植物生产方面,介绍了激光技术在植物诱变育种、促进植物生长发育、提高产量和品质、植物保护、植物检测和植物表型中的应用情况。在动物管理方面,主要分析了激光技术在动物遗传育种、动物生长、动物医疗和动物产品检测方面的研究。在菌物研究方面,重点总结激光技术在菌物育种、菌物生长发育及菌物检测和鉴定中的应用详情。最后,针对激光技术与农业生产研究相结合所面临的困难和挑战,从提升激光技术在农业生产管理中的精度和扩展其适用范围角度出发,提出了激光技术在植物生产精准化、动物生产管理优化和菌物生产科学化的发展方向。虽然激光技术在农业领域已经取得了一系列的成果,但在未来的研究中,应探索更多创新应用,并与人工智能和大数据技术相结合,进一步推进激光技术与农业产业的深度融合,以实现更高效、更智能的农业生产管理模式,为现代农业的发展带来更多机遇和突破。

干酪乳杆菌的特性及其在畜牧生产中的应用

随着畜禽生产规模化不断发展,动物疾病的发生也愈发频繁,但长期用药则会增强耐药性,降低动物机体免疫力,增加药物残留。因此,寻找代替抗生素的产品成为亟待解决的问题。益生菌作为一种无毒、无害、无残留、耐药的绿色食品添加剂,已成为抗生素替代品的热门研究方向。干酪乳杆菌是一种常见的益生菌,能够对宿主身体产生多种有益作用,广泛应用于畜牧生产中。文章主要综述了干酪乳杆菌的分类、功能特点及其在畜牧生产中的应用现状,以期为干酪乳杆菌在畜牧生产中广泛应用以及后续研究提供参考。

干酪乳杆菌复合冻干保护剂工艺优化

为探究一种高保护效率的冻干保护剂制备工艺,试验以干酪乳杆菌为研究对象,以冷冻后的活菌数为指标,对冷冻保护剂、抗氧化剂、填充剂、酸碱调整剂进行单因素试验,在单因素试验的基础上,筛选出响应面法的4个影响因素,利用四因素三水平的响应面法对复合冻干保护剂的配方进行优化。结果表明,在单因素试验中,菌种存活率较高的分别是海藻糖、硫代硫酸钠、甘露醇和山梨醇;在复配优化试验中,保护剂最佳配方组合为海藻糖15%、硫代硫酸钠2%、甘露醇15%、山梨醇3%。在该工艺条件下,在冷冻后活菌数量为4.6×10^(9)CFU/mL,得到的菌种存活率为90%。经过672 h的冷冻试验验证,得到的菌种存活率为88%。说明经优化后的复合冻干保护剂对干酪乳杆菌具有良好的保护效果。