基于MATLAB图像处理的大豆颗粒检测方法研究

为解决大豆单株考种过程中人力计数准确率低和数粒仪等光电方法耗时长等问题,采用计算机视觉系统及MATLAB软件开发平台代替人工大豆单株考种进行自动检测的方法。该算法采用对大豆颗粒图像进行空间滤波去除噪声及"Otsu"方法对图像进行最佳全局阈值分割处理,在对图像处理的基础上完成对大豆颗粒个数、颗粒大小两项指标的测定。以6个大豆品种‘周黑豆’、‘周青豆’、‘周豆11’、‘周豆18’、‘周豆22’和‘周豆23’的籽粒为试验对象,探究大豆颗粒计数、大豆颗粒大小分级两项指标的确定。实验结果表明:该算法及程序准确有效,能准确计算大豆单株颗粒个数;该算法及程序判断出的各品种大豆颗粒平均面积大小与百粒重成正相关,且决定系数为0.987,该算法及程序可准确有效的判断大豆颗粒大小。总之,基于MTALAB图像处理大豆单株颗粒检测方法的研究可相对减轻人力劳动强度及人类视觉的不足,在提高工作效率和准确度等方面有重要意义。

大豆分离蛋白对大豆肽纳米颗粒Pickering乳液性能的影响

为提高大豆肽纳米颗粒(SPN)Pickering乳液稳定性,以大豆肽聚集体为原料,采用超声法制备SPN,对超声时间进行了优化;在SPN体系中引入大豆分离蛋白(SPI)构建复合乳化剂,研究不同乳化剂质量浓度下SPI对SPN界面活性和乳化稳定性的影响。结果表明:选取超声时间10 min制备SPN;随着乳化剂质量浓度的增大,乳液粒径逐渐减小,当乳化剂质量浓度较低(5 mg/mL)时,乳液出现桥联,乳化剂质量浓度过高(30 mg/mL)时则出现絮凝;界面蛋白吸附率随着乳化剂质量浓度的增加呈现先升高后降低的趋势。在相同乳化剂质量浓度下,添加SPI的SPN乳液(SPI-SPN乳液)的粒径分布峰左移,其粒径、界面蛋白吸附率显著小于SPN乳液的;在储存过程中,SPN乳液粒径逐渐增大,SPI-SPN乳液粒径没有显著变化;SPI-SPN乳液的乳析指数小于相同乳化剂质量浓度的SPN乳液,当乳化剂质量浓度为30 mg/mL时,储存15 d SPI-SPN乳液未出现分层现象。综上,SPI可以提高SPN的界面活性和SPN乳液储存过程中的絮凝稳定性和分层稳定性。

均质联合酶解对大豆蛋白纳米颗粒结构与功能特性的影响

本文以商业大豆分离蛋白(Soy protein isolate,SPI)为原料,分别通过酶解、均质联合酶解制备了蛋白纳米颗粒(Soy protein nanoparticles,SPNPs),对比分析了SPNPs的粒径、多相分散系数及微观形态、傅里叶红外光谱、内源荧光等结构特征,以及内部作用力、表面疏水性、Zeta电位、两亲特性、乳化性与起泡性等物化特性。研究发现:SPI粒径较大(230.00 nm),低水解度(3%)酶解和均质联合酶解处理制备的SPNPs粒径减小(64.20~144.80 nm),呈小球形。二级结构分析表明均质联合酶解制备SPNPs的α-螺旋/β-折叠比例(约45%)较高。与单一酶解所制SPNPs相比,均质联合酶解制备的SPNPs在中性条件时具有更强负电荷(-33 mV),表面疏水性更高,乳化和起泡性能更强。内部作用力结果表明疏水相互作用主导了纳米颗粒结构的形成,氢键和二硫键分别为维持纳米颗粒外部和内部结构的主要作用力。上述结果表明均质协同酶解处理为绿色制备多功能蛋白纳米颗粒提供了新的解决思路。

大豆皮颗粒等量替代泌乳牛和干奶牛精饲料的试验观察

本试验主要研究大豆皮颗粒等量取代泌乳牛和干奶牛精料后对泌乳牛产奶量、乳成分含量和干奶牛体重的影响。挑选健康的20头娟姗牛、16头荷斯坦奶牛和12头不同品种的干奶牛,将它们两两配对后随机分成试验组和对照组,对照组牛按原来的日粮结构喂养,试验组牛的日粮结构与对照组牛的基本相同,所不同的是每日用1.5kg大豆皮颗粒取代1.5kg精料,统计泌乳牛的产奶量、乳成分含量和干奶牛体重,观察两组结果有何差别。经35天的试验结果显示:日产奶量,娟姗泌乳试验组牛比对照组提高了0.05kg,荷斯坦泌乳试验组牛比对照组减少了0.26kg,但两种牛的试验对照牛间的差异均不显著(P>0.05);娟姗、荷斯坦牛的试验组和对照组牛的乳成分含量相当。干奶牛试验组的体重比对照组减少了3.34kg(P>0.05)。采用1.5kg大豆皮颗粒取代1.5kg精料的饲喂方式,泌乳牛每头每天可节约饲料成本0.96元,干奶牛每头每天可节约饲料成本0.885元。

大豆短肽颗粒剂抗疲劳和抗氧化的功效学研究

目的:通过功效实验来观察大豆短肽颗粒剂的保健功效作用。方法:通过小鼠的抗疲劳实验和抗氧化实验对大豆短肽颗粒剂的功效及作用进行了研究。结果:大豆短肽颗粒剂有明显的抗疲劳和抗氧化作用。结论:采用该方法确定大豆短肽颗粒剂的功效与作用,操作简便、准确可靠,为大豆短肽颗粒剂的临床试验提供科学的理论依据。

大豆短肽颗粒剂抗衰老和免疫调节作用研究

目的:检测大豆短肽颗粒剂的保健作用。方法:通过小鼠的抗衰老和免疫调节实验对大豆短肽颗粒剂的作用进行了研究。结果:大豆短肽对衰老小鼠血清和肝组织中MDA有明显降低作用,对SOD活力有明显升高作用;对免疫抑制小鼠,大豆短肽可显著提高免疫功能,刺激脾细胞增殖。结论:大豆短肽颗粒剂有明显的抗衰老和免疫调节作用。

大豆多糖颗粒剂的制备及对草酸钙晶体生长调控的研究

以大豆为原料提取大豆多糖(SPS),并以此为主要成分制备大豆多糖颗粒茶,拟开发出能够用于防治泌尿系结石新制剂。通过多糖含量测定试验、溶化性试验、粒度试验、水分测定试验对大豆多糖颗粒剂进行质量评价。体外考察了多糖颗粒剂抑制草酸钙结晶活性,着重考察了影响草酸钙成核、生长和聚集过程中的关键指标,即最大诱导时间、成核抑制率和聚集抑制率。结果表明,和对照组相比,成核速率在0.466×10^(-3)/min左右、聚集速率在0.108×10^(-3)/min左右,最大诱导时间在15.33 min左右,成核速率和聚集速率均下降,且最大诱导时间增加,成核抑制率和聚集抑制率分别达到77.78%和72.91%,抑制效果明显。

大豆表观接触弹性模量的测定

利用质构仪按照美国农业与生物工程师协会ASAE S368.4DEC2000(R2006)标准,结合大豆的生理结构特点,对2011年东北黑龙江产大豆样品分别从长(L),宽(W),高(H)对应的Z、Y、X三个方向进行了压缩实验,测量了加载载荷与对应变形量的关系,运用SPSS软件对数据进行分析处理.得到大豆的表观接触弹性模量、最大破坏力、最大破坏能、破坏点的变形量、破坏点的变形百分比。

饲喂可消化性的不同大豆油对杂交小母牛瘤胃消化性能、发酵参数及微生物的影响

本研究旨在评价日粮中添加可消化性的不同大豆油对杂种肉犊牛采食量、干物质和营养成分局部消化率和整体消化率、瘤胃发酵参数、微生物合成效率,以及瘤胃微生物的影响。选取9头装有瘤胃和十二指肠瘘管的杂种母犊牛,设计由3个不同处理和3个试验期组成的3×3拉丁方试验,试验同时设3个重复。犊牛年龄约为18个月,试验开始和结束时的体重分别为(316.3±28.8)和(362.6±34.4)kg,日粮中包括600g/kg玉米青贮、400g/kg精饲料(其中含有58.0g/kg脂肪)。油脂来源包括大豆颗粒、过瘤胃保护脂肪及大豆油。数据分析采用SAS软件的PROCMIXED模型,平均值用Tukey’s检验(P<0.05)进行比较。结果表明,日粮油脂来源不影响营养成分的吸收(P>0.05);除有机物(P=0.024)外,其他营养成分的表观消化率不受处理的影响;大豆颗粒组体内氮贮留效率显著高于过瘤胃保护脂肪组(P=0.045),但大豆油组与其余2组无显著差异(P>0.05);大豆油和大豆颗粒组的微生物蛋白质合成(由瘤胃中有机物g N/kg的表观消化率校正后的微生物有机物)效率显著高于过瘤胃保护脂肪组(P=0.001);过瘤胃保护脂肪组的原虫(P<0.001)和真菌(P<0.001)数量显著高于大豆油组和大豆颗粒组;瘤胃pH、丙酸和总挥发酸的摩尔浓度(P>0.05)不受日粮油脂来源的影响,而过瘤胃保护脂肪组的氨氮和乙酸浓度显著高于其余2组。饲喂可消化性的不同大豆油没有对营养成分的摄入量产生影响,但大豆油组和大豆颗粒组的养分摄入效率更高,因为其减少了真菌和原虫的数量,从而促进了微生物蛋白的合成。

纳豆激酶的亲和吸附工艺研究

采用静态吸附方法验证了大豆颗粒对纳豆激酶的亲和吸附特性,测定了其静态吸附动力学特性和吸附等温线以及一些吸附条件。结果表明:该亲和吸附等温线符合Langmiur方程,吸附动力学符合扩散方程;吸附的最佳缓冲液选择pH6.0、0.01 mol.L-1的PBS,在静态时选用大豆颗粒的最大吸附量为6351.58 IU.g-1,洗脱后收率达到81.30%,纯化倍数约30.23倍。初步推断大豆蛋白中含有与纳豆激酶特异性吸附的的配体结构。

垂直圆盘管道刮板输送机EDEM仿真研究

针对国内少有的垂直圆盘管道刮板输送机进行了Solidworks仿真模型的建立,基于离散元仿真软件EDEM模拟了大豆颗粒在输送过程中的宏观运动情况;通过改变传动轮转速,使用控制变量法获得了颗粒物料抛出的最佳速度;经过数据的后处理分析获取了大豆颗粒在输送机内的运行情况,主要包括:颗粒运行轨迹的绘制以观察颗粒碰撞情况;颗粒在各轴向上的速度以分析颗粒运行稳定性;颗粒输送过程中的受力以防止颗粒受力过大而破碎。这些为圆盘管道刮板输送机的仿真研究提供了数据基础。

光催化大豆蛋白纳米颗粒皮克林乳液的制备及稳定性研究

利用光催化技术使大豆蛋白自组装形成纳米颗粒,并以此制备皮克林乳液。研究光催化时间对颗粒自组装形成过程的影响,并对乳液分别进行粒径分布、乳析指数、离心稳定性和贮藏稳定性的测定。结果表明,随着光催化时间的延长,蛋白颗粒的粒径增加,PDI值减小,疏水性增强,Z电位增大。当光催化时间超过30 min时,PDI值增大,疏水性减弱,Z电位降低。颗粒间主要以疏水作用和二硫键来维持光催化大豆蛋白颗粒稳定性。与大豆蛋白乳液相比,光催化大豆蛋白颗粒稳定的乳液表现出良好的贮藏稳定性和离心稳定性。利用激光共聚焦显微镜观察发现,皮克林乳液具有更高的界面蛋白吸附量和较厚的界面膜。光催化大豆蛋白颗粒有望成为食品级皮克林稳定剂的有效材料。

蛋白棒的研发及配方优化

大豆分离蛋白是在大豆低温脱溶豆粕中提取出的一种高纯度植物蛋白,具有蛋白含量高、营养丰富等特点。膨化大豆蛋白颗粒是由大豆分离蛋白、木薯淀粉或米粉等经过挤压膨化而得到的产品,膨化大豆蛋白颗粒的蛋白含量在80%左右,有酥脆的感觉。蛋白棒以大豆分离蛋白、乳清蛋白、膨化大豆蛋白颗粒、豌豆蛋白等多种蛋白组成,添加磷脂、全脂奶粉等营养物质,具有蛋白含量高、营养丰富等特点。通过单因素试验及正交试验对蛋白棒的配方进行优化,确定其配方:混合糖浆45.5%、大豆分离蛋白17.1%、乳清蛋白9.5%、豌豆蛋白4.7%、全脂奶粉7.1%、可可粉3.1%、甘油4.0%、豆油3.1%、磷脂1.2%、巧克力4.7%。经过优化后的蛋白棒产品感官及理化指标符合产品质量要求。