光谱特征波长的SPA选取和基于SVM的玉米颗粒霉变程度定性判别

利用波长范围在833~2 500nm的傅里叶变换近红外光谱（Fourier transform near infrared spectroscopy,FT-NIR）对不同霉变程度的玉米颗粒进行检测区分。首先,为避免光谱数据首尾噪声影响,对比四种常见的预处理方法,最终选择移动平均平滑法对原始光谱数据进行预处理;然后为选出合适的样本集划分方法以提高模型预测性能,对常见的四种方法进行对比,最终利用SPXY（sample set partitioning based on joint x-y distance）法进行样本集划分;进一步为减少数据量,降低维度,使用连续投影算法（successive projections algorithm,SPA）提取出7个特征波长,分别为833,927,1 208,1 337,1 454,1 861和2 280nm;最后,将七个特征波长数据作为输入,选取径向基函数（radial basis function,RBF）作为支持向量机（support vector machine,SVM）核函数,取参数C=7 760 469,γ=0.017 003建立判别模型。SVM模型对训练集和测试集的预测准确率分别达到97.78%和93.33%。另取不同品种的玉米颗粒,以同样的标准挑选样品组成独立验证集,所建立的判别模型对独立验证集的预测准确率达到91.11%。结果表明基于SPA和SVM能有效地对玉米颗粒霉变程度进行判别,所选取的7个特征波长为实现在线霉变玉米颗粒近红外检测提供了理论依据。

基于傅里叶变换近红外和支持向量机的霉变玉米检测

利用傅里叶变换近红外光谱对霉变玉米进行检测。运用波数范围在12 000～4 000 cm^-1的FTNIR系统进行不同霉变程度样品光谱信息的采集,并利用支持向量机（Support Vector Machine,SVM）进行数据分析。结果显示,利用原光谱数据,以主成分分析（PCA）提取的前5个主成分作为输入,选用径向基函数（RBF）作为SVM核函数,并运用网格划分寻优法寻得的最优参数C、γ,所建立的分类模型最佳。SVM分类模型对训练集和测试集的预测准确率分别达到93.3%和91.7%,对独立样品集的预测准确率达到87.8%,表明基于FT-NIR和SVM进行霉变玉米的检测是可行的。

电子鼻检测技术在粮食霉变识别中的应用研究

针对其在粮食霉变检测领域进行了研究,讨论了粮食霉变的生物化学过程、电子鼻的组成和工作原理。对电子鼻在粮食霉变识别中的研究进展进行了论述和评述,并就电子鼻的发展方向和应用前景进行了探讨。

粮食霉变及其快速检测技术研究进展

粮食霉变的主要机制及生化过程,并对当前快速检测技术在粮食霉变检测领域中的应用进行了总结并提出了展望,以期为今后粮食霉变的快速检测方法提供相应支持。

基于非周期随机共振的粮食早期霉变识别研究

随机共振向人们展示了噪声在非线性系统中的积极作用,在深入分析非周期随机共振FHN模型的基础上,提出了一种基于最大互相关系数的方法来进行电子鼻信号的分类识别。实验中8只传感器构成的电子鼻阵列采集了燕麦不同程度的早期霉变数据,对这些数据利用主成分分析法降维处理后,通过非周期随机共振系统,发现不同霉变程度的燕麦,其最大互相关系数不同,而且对每个类别该系数几乎是常数,因此能准确地用来代表不同的类别。实验结果表明基于非周期随机共振的最大互相关系数法准确可行,为电子鼻信号的分类识别提供了一种新的思路和方法。

天水地区小麦病虫害综合防治技术研究

天水地区小麦病虫害以条锈病、白粉病和麦蚜为主。通过1986～1990年的研究,提出了一套适于该地区推广的以农业措施为基础,化学防治为重点,发挥品种本身抗性,保护、利用天敌的策略和配套的技术措施。在2万亩示范区实施5年,累计挽回小麦2766t,折合182.5万元,还有力地带动了天水市小麦病虫害综防工作,社会效益显著。

电子鼻技术在粮食质量检测中的应用

对消费者来说,粮食的气味也是衡量其质量的一个重要标准。电子鼻是一种新颖的仿生系统,是用于分析、检测挥发性气味的仪器。为此,综述了电子鼻在粮食质量检测中的应用,主要包括粮食霉变、虫害和储藏年限等方面的研究及其应用现状;最后,展望了电子鼻在粮食检测中的应用前景。

粮食中真菌毒素的控制策略

真菌毒素是霉菌产生的次生代谢产物,是粮食及其制品污染物中毒性最强的一类生物毒素。粮食霉变和真菌毒素污染严重威胁国家粮食质量安全和人民的消费健康。研发行之有效的粮食霉变和真菌毒素污染防控技术和措施迫在眉睫。综述了国内外粮食中的真菌毒素的污染现状,以及真菌毒素的防控、污染粮食的处理技术规范,在此基础上探求我国真菌毒素防控的技术和策略,确保我国粮食质量安全。

电子鼻用于粮食储藏的研究进展

电子鼻是一种新颖的仿生系统,通过模拟人的嗅觉来分析、识别挥发性气味,具有分析速度快、不破坏样品等特点,在许多领域中的应用越来越受到人们的关注。介绍电子鼻分析技术的原理、特点和分析程序,综述电子鼻在粮食储藏过程中判别品质、霉变、虫蚀等方面的应用进展情况,并展望了电子鼻技术在粮食品质判定方面的发展前景。

论粮食霉变中的生物化学

对粮食霉变的实质、过程和表征进行了介绍 ,并重点讲解了粮食霉变中脂类、糖类和蛋白质的生物化学变化。

木霉菌对小麦白粉病的田间防效研究

为探明哈茨木霉124D和加纳木霉DB35对小麦白粉病的田间防治效果以及对收获后小麦籽粒品质的影响,本研究在白粉病发病初期对不同浓度的哈茨木霉124D和加纳木霉DB35进行田间试验。结果表明,喷施不同浓度的哈茨木霉124D和加纳木霉DB35均能够有效控制小麦白粉病的发展,具有良好的防治效果;与空白对照相比,收获后的小麦籽粒千粒重、氨基酸、蛋白质和湿面筋含量均提高,同时氨基酸、蛋白质和湿面筋含量随着木霉菌浓度的增加呈上升趋势。本研究为开发高效绿色生物农药和高品质小麦提供了依据。

近十七年国家自然科学基金资助植物白粉病项目情况分析

以国家自然科学基金委员会网站数据为调查依据，对1997-2013年获得国家自然科学基金资助的植物白粉病项目进行了综合分析。结果表明：植物白粉病项目是以生命科学部农学基础与作物学、园艺学与植物营养学和植物保护学立项为主，研究热点为麦类白粉病和瓜类白粉病。高等院校是基金项目的承担主体。

硅酸盐对小麦白粉病的防控效果及对子粒产量和品质的影响

为寻求安全、简便的白粉病化学防治技术,2010-2011年度以周麦16号为材料,研究了硅酸盐对小麦白粉病的防控效果,以及对生育后期叶片光合性能、子粒产量及品质的影响。结果指出,生育后期喷施硅酸钾和硅酸钠均可有效防止白粉病发生,尤以前者的效果为佳。在2～10 g/L质量浓度条件下,喷施相对较低浓度的硅酸盐,生育后期旗叶叶绿素含量提高9.1%～28.6%,净光合速率提高12.3%～39.0%,产量增加8.6%～11.9%,穗粒数和千粒质量分别提高4.4%～5.8%和4.1%～5.8%,蛋白质含量提高1.5%～4.9%。研究表明,喷施硅酸盐可有效防控白粉病,生产实践中宜采用硅酸钾,其质量浓度以2～5 g/L为宜。

牙克石地区雏鸭霉高粱米中毒的病因研究──优势菌的分离鉴定与本动物复归实验

黑龙江省某个体养鸭户，共养雏鸭５０８０只，因饲喂霉败高梁米造成全部鸭群中毒死亡。将霉败高粱米在察氏培养基和马铃薯葡萄糖培养基上稀释培养，菌相观察及留量分析结果表明，优势菌为两种青霉菌，并经中国科学院微生物研究所鉴定为鲜绿青霉（ＰｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍＶｉｒｉｄｉｃａｔｕｍＷｅｓｔｔｉｎｇ）和扩展青霉（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉ－ｕｍｅｘｐａｎｓｕｍＬｉｎｋ）。以这两种优势菌的高粱米产毒培养物，饲喂２１日龄雏鸭致病试验表明，５０％扩展青霉菌粮组于５～１０天内全部死亡，１００％鲜绿青霉菌粮组在整个试验期间无死亡，但生长缓慢，被毛粗糙，食欲减退，拉稀等，混合组（２５％抒展青霉菌粮＋２５％鲜绿青霉菌粮）于１０～２１ｄ内全部死亡；对照组未见异常。据此认为，黑龙江省某养鸭户雏鸭霉高粱米中毒的主要致病真菌是鲜绿青霉和扩展青霉，而扩展青霉的代谢产物是雏鸭致死的直接原因。

不同储藏条件下玉米中霉菌对黄曲霉毒素B1的影响

研究了玉米储藏过程中霉菌数量与产生毒素黄曲霉毒素B1间的关系。将初始水分含量12.42%、14.30%、15.89%、17.62%、19.88%的玉米在30℃,相对湿度为75%、84%和92%的模拟环境中储藏35 d;测定霉菌总数及黄曲霉、木霉、黑曲霉的数量及黄曲霉毒素B1量。结果表明,玉米在相对湿度75%的环境中黄曲霉数量和产毒量最大的初始水分含量均是15.89%,其毒素量是初始毒素量的29.88倍;相对湿度84%的环境中黄曲霉数量最高的玉米初始水分含量是19.88%,产毒最多的玉米初始水分含量却是14.30%,其毒素量是初始毒素量的11.25倍;在相对湿度92%的环境中黄曲霉数量最高的玉米初始水分含量是17.62%,产毒最多的玉米初始水分含量是15.89%,其毒素量是初始毒素量的53.53倍。且在中、高湿环境中黄曲霉生长及产毒受其他微生物抑制较大。经相关性分析,在温度30℃相对水分75%储藏环境中,玉米上黄曲霉和黑曲霉总数均与黄曲霉毒素B1呈极显著正相关性(P<0.001,k≥0.997);在温度30℃,相对湿度84%环境中,玉米上黑曲霉总数与黄曲霉毒素B1呈显著正相关性(P<0.05,k=0.921)。

BP神经网络在粮食霉变预测中的应用研究

霉变是造成粮食损失的重要原因,为了降低损失,将危害控制在萌芽状态,提前预测预警意义重大。本研究利用MATLAB的神经网络工具箱建立了预测粮食霉变的BP神经网络,给出了稻谷在给定含水率、温度、储藏时间的条件下是否会发生霉变的预测模型。同时,通过合理选择训练样本的数目,探究训练样本数量对网络精度的影响,并通过华北地区实仓数据验证由实验数据得到的BP神经网络在实际应用中所能达到的准确程度。经过验证,对于实验数据,训练样本数目大于400时,神经网络预测正确率可以达到94.3%;样本数越大,正确率越高。随机选择2500个实验室样本数据进行训练得到的神经网路预测模型,对剩余样本预测准确率达到98%,对于实仓检测数据,正确率可以达到82.1%。

储运粮食霉变状况的现场检测技术

以过氧化氢酶活性为指标,研究适用现场快速检测粮食霉变状况的方法,结果表明:用高速搅拌法制备检测菌悬液的检测值变异系数最小,耗时是振荡洗涤法等常规方法的1/20~1/10;检测液制备条件对检测结果有显著影响,选用粮食样品加水后不浸泡、转速2300 r/min、搅拌时间40 s制备检测液,可减少粮食表皮破损率,获得稳定的检测结果。将建立的方法用于不同种类粮食及多个品种的霉变状况检测,结果表明,酶活性快速检测值与常规的带菌量检测结果相关性系数达到或超过0.99。当小麦霉变粒为2%时,酶活性检测与带菌量检测的结果分别为527 U/100 g和1.6×10^5cfu/g;酶活性检测、霉菌带菌量检测对不同比例霉变粒小麦检测值的相关性系数分别为0.99与0.97。因此,新建立的酶活性快速检测方法可较好地反映粮食的霉变状况,满足现场粮食快速检测的需求。

丁香提取液对储粮霉菌的抑制作用研究

丁香提取液原液对储粮中常见的灰绿曲霉、黄曲霉、青霉、黑根霉、高大毛霉有抑制作用,其抑菌圈直径分别为90 mm、90 mm、90 mm、30 mm、60 mm,最小抑菌浓度依次为0.391mg/mL、1.563 mg/mL、0.781 mg/mL、3.125 mg/mL、3.125 mg/mL.100 mg/mL丁香提取液以1%量添加于16.5%水分含量的玉米和16%水分含量的稻谷中,28℃下储藏16 d,其中微生物活性值分别为669 u和434 u,均明显低于空白组的2 684 u和2 437 u.丁香提取液防霉效果显著.

农户用钢制长方体水稻储粮仓的设计与应用

根据水稻对储藏功能的实际需要,从防鼠、防霉变、防晒等因素着手,设计农户用钢制长方体水稻储粮仓,并进行了应用对比试验。

基于朴素贝叶斯算法的粮食霉变概率预测模型研究

霉变是造成粮食损失的重要原因,为了降低损失,将危害控制在萌芽状态,提前预测预警意义重大。采用朴素贝叶斯算法计算了在给定稻谷含水率、温度、储藏时间条件下稻谷发生霉变的概率,并对其进行分类预测,形成一个稻谷霉变的概率预测模型,可以应用于粮情判断中。