哈密瓜物流堆码运输包装件共振传递特性研究

为优化设计缓冲包装件,以及减缓运输过程中由共振引起的哈密瓜贮藏品质下降,采用哈密瓜及其包装瓦楞纸箱作为研究对象,设置5层堆码高度,进行模拟运输变频振动试验,结合频谱分析加汉宁窗函数测定各堆码包装件的固有频率,随后进行模拟运输定频振动试验。结果表明,加汉宁窗函数有效提高了频谱分析精度,获得5层包装件的固有频率分别为9.88,54.75,10.06,10.31,10.42 Hz;10 Hz定频振动下,5层包装件的峰值加速度分别为5.99,3.18,6.37,6.56,6.81 g,振动传递率分别为53.61%,28.52%,57.07%,58.76%,61.02%;54.75 Hz定频振动下,5层包装件的峰值加速度分别为1.29,6.34,0.99,0.87,0.23 g,振动传递率分别为8.38%,45.04%,6.47%,6.04%,0.75%。研究为其他包装件寻求更精确的共振频率,从而为运输过程中有效避开共振频率,达到内装果品减损目的提供参考。

马家沟芹菜哈密瓜复合果蔬汁饮料的研制

目的:以马家沟芹菜、新鲜的哈密瓜为主要原料,研发新型的复合果蔬饮料产品。方法:通过单因素以及正交试验,确定复合果蔬汁饮料的最佳工艺配方。结果:马家沟芹菜哈密瓜汁的最佳工艺配方为马家沟芹菜浆汁9%、哈密瓜汁6%、果葡糖浆4%、柠檬酸0.20%、蜂蜜2.0%。结论:研制的果蔬饮料酸甜爽口、色泽均一、风味独特,为果蔬汁的开发提供了参考依据。

新疆哈密瓜产业现状及高质量发展对策探析

新疆哈密瓜种植历史悠久,品质口感上乘,风味独特,属于夏季消暑佳品,深受广大消费者喜爱。近年来,经过种植户和农产品科技工作者的持续探索实践,在栽培、采收、贮藏、包装、运输、销售等各个环节都比过去有了较大提升,基本上可安全快捷地销往全国各地乃至境外市场。为促进新疆哈密瓜高质量发展,在全产业的各环节中尚存在一些问题需要正视和解决。针对新疆哈密瓜产业存在的问题和产生原因进行了论证,并在数字化、网络化、信息化和国家乡村振兴战略的背景下,提出了改善对策和建议,以期充分发挥政府、合作社、瓜农和运输者的作用,形成合力,促进新疆哈密瓜产业高质量发展。

基于分光测色反演哈密瓜叶片叶绿素与含水率研究

为了快速、精准地预测哈密瓜叶片含水率和叶绿素含量,提高对哈密瓜作物精准管理水平,采用分光测色技术,选用生长期、开花期和结果期三种不同生长阶段的哈密瓜叶片作为实验对象,分别研究9:00—10:00、14:00—15:00和20:00—21:00三个不同采集时间段的叶片温度、叶片含水率和叶绿素含量与色彩空间CIELAB特征值的相关性变化。采用最小二乘法(LS)对不同样本叶片的温度、含水率和叶绿素含量与颜色特征值存在的变化规律进行数据预处理,选用拟合度最优的特征值进行回归分析和预测模型验证。结果表明:①叶片温度、叶片含水率和叶绿素含量在不同参数情况下,都会使叶片存在不同的颜色特征值变化。②含水率为84%~93%的叶片,其温度和叶绿素含量都与叶片含水率呈负相关性。③叶绿素含量和叶片含水率与色彩空间CIELAB存在一定的线性相关,随着叶片含水率的上升,L呈上升趋势,表现为叶片颜色逐渐变浅呈淡绿色,随着叶绿素的增加,L呈下降趋势,表现为叶片颜色逐渐加深呈黑绿色,所有的样本数据均存在L、B为正值。④通过模型预测与评估,选用随机森林(RF)、偏最小二乘法(PLS)、支持向量机(SVM)和LASSO都能很好地对叶绿素含量进行有效的预测。在叶绿素预测模型中,RF预测性能最好,R_(c)^(2)=0.939、RMSE_(C)=0.868和MAE=0.686,R_(p)^(2)=0.915、RMSE_(P)=1.194和MAE=0.942。⑤通过模型预测与评估,选用随机森林(RF)、偏最小二乘(PLS)、自适应增强与套路回归(ADABOOST)和多项式回归(POLYNOMIAL)都能很好地对叶片含水率进行有效的预测。在叶片含水率预测模型中,POLYNOMIAL预测性能最好,R_(c)^(2)=0.884、RMSE_(C)=0.0059和MAE=0.0052,R_(p)^(2)=0.920和RMSE_(P)=0.0062和MAE=0.0057。采用分光测色的方法,能够有效、快速地测定叶片含水率与叶绿素含量,有望为无损、快速和精准地测定叶片含水率与叶绿素含量提供一种可选的可行测定方案。

不同品种哈密瓜果实脯氨酸代谢对低温的响应

为了探究两个品种哈密瓜果实在低温贮藏过程中脯氨酸代谢的变化,本实验以‘西周密25号’以及‘伽师瓜’哈密瓜为原料,经24 h预冷后放置在(3.0±0.5)℃的机械冷库中贮藏,每7 d取样一次,取6次,共计42 d。观察记录两个品种哈密瓜果实低温贮藏期间的冷害症状,测定冷害指数、游离脯氨酸含量及脯氨酸代谢相关指标。结果表明:‘伽师瓜’的冷害症状明显轻于‘西周密25号’,随着贮藏时间的延长,两个品种哈密瓜果实脯氨酸含量、Δ1-吡咯琳-5-羧酸合成酶(Δ1-pyrrolidine-5-carboxylicacidsynthase,P5CS)活性、鸟氨酸转氨酶(ornithine transaminase,OAT)活性及其基因相对表达量均明显升高,其中‘伽师瓜’贮藏期间以上指标总体显著高于‘西周密25号’,脯氨酸脱氢酶(proline dehydrogenase,ProDH)活性及其基因相对表达量降低,说明在两个品种哈密瓜果实受到低温胁迫时,均能通过提高脯氨酸含量以及脯氨酸合成关键酶P5CS、OAT活性,降低脯氨酸降解关键酶ProDH活性,抵御外界低温环境带来的伤害。经代谢组学研究发现,随着果实冷害加剧,‘西周密25号’果实的氨基酸含量下降,而‘伽师瓜’果实的氨基酸含量则呈上升趋势。此外,对哈密瓜果实脯氨酸代谢途径中的关键基因CmP5CS进行设计合成全基因序列,发现哈密瓜CmP5CS与甜瓜(LOC103485529)P5CS的亲缘性最近,表明哈密瓜CmP5CS基因在功能上与甜瓜类似。

基于RGB图像处理预测哈密瓜叶片叶绿素研究

为提高植物叶绿素检测设备的普遍性和实用性,通过研究手机和单片机拍摄的RGB图像与植物叶片叶绿素含量有无拟合关系,以图像处理的方式进行叶绿素预测的相关试验,为将来基于深度学习的植物叶绿素动态无损检测提供试验依据。通过OpenCV对图像提取感兴趣区域(RoI),并进行均值滤波、高斯滤波和中值滤波,对原图和三种滤波后的图像进行三通道颜色特征分离,利用最小二乘法(LS)将颜色特征参数的多种组合与叶绿素实测值进行拟合分析,发现4种图像中均值滤波的拟合效果都普遍较好。在均值滤波中,手机K40拍摄的图像存在(B-G-R)/(B+G)特征组合与叶片叶绿素拟合决定系数为0.912。单片机ESP32_CAM拍摄的图像存在(G-B)B/(R+G)特征组合与叶片叶绿素拟合决定系数为0.778。运用梯度运算将均值滤波的RoI进行迭代处理,发现K40的决定系数略微下降,ESP32_CAM的决定系数出现好转。通过对K40与ESP32_CAM进行预测模型验证,两者都表现为随机森林(RF)回归模型的性能最好,在K40中训练集决定系数为0.953、训练集均方根误差为1.161,预测集决定系数为0.930、预测集均方根误差为1.516,在ESP32_CAM中训练集决定系数为0.794、训练集均方根误差为2.510,预测集决定系数为0.695、预测集均方根误差为2.985。

不同成熟期哈密瓜坚实度变化规律及相关性研究

坚实度是哈密瓜成熟度的重要参考指标之一。为了研究哈密瓜成熟期坚实度的变化规律,结合试验条件,对2种不同成熟期的哈密瓜质量、纵横径、坚实度等指标进行测量,研究不同品种、不同成熟期、不同原始光谱、不同检测部位哈密瓜的坚实度指标变化规律,分析各指标之间的相关性,并结合高光谱技术建立哈密瓜不同检测部位坚实度与成熟度的预测模型。试验建模结果显示,赤道阳面部位的模型相关系数:校正集相关系数Rc=0.982,预测集相关系数Rp=0.832;赤道阴面部位的模型相关系数:Rc=0.889,Rp=0.878;果脐部位的模型相关系数:Rc=0.626,Rp=0.821。结果表明,哈密瓜坚实度指标的变化规律与成熟度具有相关性,且不同检测部位的坚实度值存在差异,赤道部位检测结果优于果脐部位。此研究结果为确定哈密瓜的最佳采摘期提供理论参考依据。

响应面优化微波辅助提取哈密瓜籽油的工艺研究

采用响应面优化微波辅助提取哈密瓜籽油工艺,考察了单因素溶剂种类、液料比、提取时间、提取温度、微波功率对哈密瓜籽油提取率的影响。结果表明:液料比为10∶1、提取温度为46℃、微波功率为520 W,得出哈密瓜籽油的平均提取率为81.88%,与预测值较为接近。并且通过气相色谱-质谱法分析出哈密瓜籽油中含有13种脂肪酸,其中主要的是亚油酸、油酸、棕榈酸、硬脂酸等。另外,经过与4种常见植物油对比,可以总结出哈密瓜籽油作为食用油的潜力巨大,并且含有的脂肪酸丰富,营养价值较高。

臭氧处理对哈密瓜采后腐烂与细胞壁代谢影响

为研究臭氧处理对哈密瓜采后腐烂与细胞壁代谢关系,以“西州蜜25号”哈密瓜为材料,在常温(22.0±0.5)℃下分别对哈密瓜进行0 mg/m^(3)(对照组)和10 mg/m^(3)(臭氧处理组)臭氧处理4 h,置于常温下贮藏,观察记录哈密瓜贮藏期间腐烂症状,测定腐烂指数、腐烂率及细胞壁代谢相关指标。结果表明,与对照组相比,臭氧处理不仅抑制哈密瓜果实采后腐烂指数和腐烂率的上升,减轻腐烂症状,并且抑制果实多聚半乳糖醛酸酶、β-葡萄糖苷酶和β-半乳糖苷酶活性,降低纤维素酶活性,从而延缓原果胶的降解以及可溶性果胶含量的增加,较好保持哈密瓜果实硬度,延缓果实软化、降低果实腐烂、延长果实贮藏期。因此,臭氧能够在一定程度上抑制细胞壁降解酶对果胶的降解,从而维持细胞壁坚挺,达到延缓软化以及果实腐烂的目的。

倍硫磷在新疆哈密瓜中的残留检测及其在土壤中的降解行为研究

采用气相色谱-质谱(GC-MS)技术检测分析新疆不同产地的哈密瓜及种植地环境样品(水样和土壤)中倍硫磷及代谢产物倍硫磷砜的残留量,样品经有机溶剂萃取,固相萃取柱净化,乙腈+甲苯洗脱,浓缩定容后检测。试验结果表明:在土壤、水样和哈密瓜样品中的平均添加回收率为82.3%~104.1%,相对标准偏差为1.3%~7.9%;在0.1~2.0 mg/L质量浓度范围内线性关系良好(r2>0.999)。通过对不同产地采集的样品进行测试发现,仅在土壤样品中检测出倍硫磷;考察倍硫磷在土壤中的降解规律发现,试验第35天,倍硫磷的降解率在光照条件下为91.1%,而在避光条件下为70.6%,光照条件可加速倍硫磷在土壤中的降解速率。该方法适用于环境样品(土、水)和哈密瓜中倍硫磷和倍硫磷砜残留量的检测,方法学结果均达到农药残留分析标准要求。

超高压哈密瓜罐头工艺研究

[目的]研究哈密瓜品种、可溶性固形物含量、糖液浓度、包装方式、货架期等因素对超高压罐头加工品质的影响。[方法]以新鲜哈密瓜西州密24号、西州密21号、黄醉仙为试材,以哈密瓜罐头的品质为观察指标,每隔5 d定期测定哈密瓜超高压罐头货架期的色差等指标。[结果]西州密24号哈密瓜、可溶性固形物含量13%、糖液浓度45.0%、塑料瓶包装处理,西州密21号哈密瓜、可溶性固形物含量14%、糖液浓度45.0%、塑料瓶包装处理,黄醉仙、可溶性固形物含量14%、糖液浓度45.0%、塑料瓶包装处理货架期罐头果肉总色差值ΔE的变化最小。[结论]可溶性固形物含量14%、糖液浓度45.0%、塑料瓶包装处理货架期黄醉仙哈密瓜罐头果肉总色差值ΔE变化最小,较好地保持了哈密瓜的品质,有效延长了哈密瓜的货架期。

不同基肥处理对大棚哈密瓜产量和品质的影响

为探索不同基肥配比对大棚哈密瓜产量和品质的影响,以耀珑25号为试验材料,开展不同施肥试验研究。结果表明,各处理中,宁波恒晶生物肥料(T_(1))处理和艾加生物肥料(T_(2))处理单株结果数高,果实商品性好,每667 m^(2)商品瓜产量和效益都较高,绿丰牌有机质肥料(T_(6))处理虽然单株结果数少,但劣瓜率和肥料成本低,每667 m^(2)效益也较高,这3个基肥处理适合在宁波地区推广应用。

哈密瓜果脯加工工艺研究

以新疆哈密瓜为原料,进行果脯加工单因素实验,通过感官评定,确定了哈密瓜果脯最优工艺参数:以0.2%的CaCl_2硬化处理20 min,漂烫3 min,以白砂糖为甜味剂,单次糖煮3 min,单次渗糖24 h,以1.5%的明胶为填充剂,65℃下烘烤10 h。该工艺下生产的哈密瓜果脯产品软硬适中、形态饱满,口感佳。

微生物肥料在哈密瓜生产中的应用试验初报

为考察微生物肥料在哈密瓜生产中的应用效果,开展了田间小区试验。结果表明:施用微生物肥料能明显提高土壤有机质含量;能有效促进甜瓜植株发育,提高叶片叶绿素相对含量(SPAD值),具有明显的增产作用和改善哈密瓜品质的效果;可增强对蔓枯病的抵抗力。

哈密瓜物流包装垂直和水平振动的建模分析与防护

目的:优化缓冲包装设计。方法:以哈密瓜及其包装为研究对象,对5层堆码包装进行扫频振动试验,测出各层包装在垂直和水平方向振动的固有频率、最大功率谱密度、峰值加速度,并建立最大功率谱密度、峰值加速度与堆码层关系模型。结果:越往上层的包装,其在垂直和水平方向振动的最大功率谱密度和峰值加速度越大;同一层包装在垂直方向上的最大功率谱密度和峰值加速度大于水平方向上的;最大功率谱密度和峰值加速度与堆码层存在极显著正相关。结论:进行缓冲包装优化设计时,越往上层的包装其缓冲性能设计要越好;相比于水平方向,垂直方向的缓冲性能需要更好;该回归模型能较准确预测各层包装的振动情况。

紫外线辐照结合壳聚糖涂膜对哈密瓜贮藏品质的影响

为研究短波紫外线(ultraviolet-C,UV-C)辐照结合壳聚糖(chitosan,CH)涂膜处理对哈密瓜果实采后贮藏品质的影响,以新疆‘西州密17号’哈密瓜为原料,采用UV-C辐照和CH涂膜进行处理,分析果实在(5±1)℃贮藏期间生理品质和抗氧化酶活力的变化规律。结果表明,UV-C和CH处理均能有效延缓哈密瓜果实贮藏品质的变化,其中UV-C+CH处理保鲜效果最佳,在贮藏第49天,UV-C+CH组的果实硬度是对照组的1.13倍,可溶性固形物与可滴定酸质量分数分别是对照组的1.14、1.35倍,抗坏血酸和总酚含量分别比对照组高23.40%和32.51%,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶和过氧化物酶活力与对照组相比分别提高了12.70%、73.53%、26.43%和28.14%。综上所述,UV-C+CH处理可以有效维持哈密瓜果实采后的贮藏品质,该研究可为哈密瓜采后保鲜提供一定的参考依据。

基于响应面法的哈密瓜片热风干燥工艺优化研究

为提高哈密瓜片的干燥品质,优化哈密瓜片的热风干燥工艺。在单因素试验的基础上,以干燥温度、干燥风速、切片厚度为自变量,感官评价为响应值,通过Box-Behnken中心组合试验设计,进行响应面优化分析,确定哈密瓜片的最优干燥工艺。结果表明,随着干燥温度的升高,哈密瓜片的色差值会增大,复水比会降低;随着干燥风速的增大,色差值变化不明显,但复水比同样会降低;随着切片厚度的增大,哈密瓜片的色差变化增大且比干燥温度变化明显,复水比会降低。响应面优化结果表明,哈密瓜片的最佳干燥工艺为干燥温度55℃,干燥风速2 m/s,切片厚度8 mm,此时感官评价的得分最高为92.1。

超声预处理哈密瓜片红外干燥工艺优化

目的:优化哈密瓜片红外干燥工艺,提质增效。方法:利用超声处理作为预处理方式,研究干燥温度、切片厚度和超声处理时间对干燥时间、色差值、维生素C含量的影响,并对其产品与未经超声处理产品的干燥时间、品质和微观结构进行对比分析。结果:超声预处理哈密瓜片红外干燥的最佳工艺参数为干燥温度61℃、切片厚度6 mm、超声处理时间15 min,此条件下干燥时间为115 min、色差值为13.79、维生素C含量为112.1 mg/100 g。相较于未经处理的产品,干燥时间缩短了45.24%,色差减小了13.38%,维生素C含量提高了16.71%。微观结构显示超声波引起哈密瓜片内部组织膨胀和收缩,呈多孔道结构。结论:超声处理可作为改善哈密瓜片红外干燥的预处理方式,实现干燥过程的提质增效。

预冷方式对哈密瓜冷藏效果的影响

由于新疆独特的气候条件,在此环境下生长的哈密瓜有良好的品质,十分受消费者欢迎,但由于新疆到内地的路程较远,哈密瓜的运输成为难点问题。本文旨在为哈密瓜的冷链运输提供理论参考,从预冷终温、风速和预冷方式三方面研究了不同预冷方式对哈密瓜品质的影响。结果表明,差压预冷降温速率快,能够有效延缓果实的硬度下降和腐烂,效果优于冷风预冷。在风速为3 m/s时,差压预冷的降温速率较快。哈密瓜的冷害临界温度为6℃,将果实预冷并贮藏于6~8℃时,能有效减少哈密瓜的冷害。

琼脂/纳他霉素抗菌膜的性能表征及应用评价

该研究采用纳他霉素与琼脂进行复配制备抗菌保鲜膜,探究不同湿度对抗菌膜的力学性能及阻隔性的影响,并评价了抗菌膜对鲜切哈密瓜的保鲜效果,得出以下结果,随着纳他霉素含量的增加,抗菌膜对黑曲霉和酿酒酵母的抑菌直径从0mm增加到约28 mm。在20%、50%及90%的相对湿度条件下,随着纳他霉素含量的增加,抗菌膜的透氧系数存在显著差异(P<0.05)。当纳他霉素含量为0.66%(m/m),抗菌膜的抗拉强度分别为24.20、17.05、5.73MPa,将该抗菌膜结合包装设计对鲜切哈密瓜进行保鲜研究,结果表明,在4℃和20℃的条件下,当储藏14d和72h时,抗菌膜组的菌落数为9.26lgCFU/g和9.12lgCFU/g明显低于其他处理组,并且能减缓可溶性固形物及硬度的降低速率。因此,试验制备的包装膜具有一定的抑菌功能并且能延长鲜切哈密瓜的货架期。