2019年34卷第4期
2019, 34(4): 1-7.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.04.001
摘要:
研究了不同质量浓度（4 μg/mL，8 μg/mL，12 μg/mL和16 μg/mL）的吡咯喹啉醌（PQQ）对水芹种子萌发过程的影响，结果表明：在PQQ的作用下，水芹种子的发芽率、发芽势、发芽指数和呼吸强度均随着PQQ质量浓度的增加而提高，其中质量浓度为16 μg/mL的PQQ浸种效果最佳，PQQ具有促进水芹种子萌发的生理效应；PQQ的作用对水芹种子中淀粉酶活力影响不大，对脂肪酶和过氧化物酶活力有着明显的增强作用.
研究了不同质量浓度（4 μg/mL，8 μg/mL，12 μg/mL和16 μg/mL）的吡咯喹啉醌（PQQ）对水芹种子萌发过程的影响，结果表明：在PQQ的作用下，水芹种子的发芽率、发芽势、发芽指数和呼吸强度均随着PQQ质量浓度的增加而提高，其中质量浓度为16 μg/mL的PQQ浸种效果最佳，PQQ具有促进水芹种子萌发的生理效应；PQQ的作用对水芹种子中淀粉酶活力影响不大，对脂肪酶和过氧化物酶活力有着明显的增强作用.
2019, 34(4): 8-14.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.04.002
摘要:
采用正交试验设计方法，以乳酸菌活菌数为指标，考察了乳酸链球菌接种量、嗜酸乳杆菌接种量、菊芋添加量、甜味剂添加量、盐添加量和发酵温度6个因素对乳酸菌发酵型番茄酱生产过程中乳酸菌活菌数变化的影响，优化了高活性乳酸菌发酵型番茄酱的生产工艺.结果表明：采用乳酸链球菌和嗜酸乳杆菌复合发酵，有利于提高发酵型番茄酱中乳酸菌活菌数；适当添加菊芋有利于乳酸菌的增殖，而甜味剂和盐的使用对乳酸菌增殖影响较小；发酵温度在30℃以上时有利于乳酸菌的增殖.高活性乳酸菌发酵型番茄的适宜生产工艺条件为乳酸链球菌接种量1.0%~2.0%，嗜酸乳杆菌接种量2.0%，菊芋添加量15%~20%，发酵温度30℃.该条件下制得的高活性乳酸菌发酵型番茄酱（乳酸菌活菌数保持在109 CFU/mL）的最佳保存期为30 d.
采用正交试验设计方法，以乳酸菌活菌数为指标，考察了乳酸链球菌接种量、嗜酸乳杆菌接种量、菊芋添加量、甜味剂添加量、盐添加量和发酵温度6个因素对乳酸菌发酵型番茄酱生产过程中乳酸菌活菌数变化的影响，优化了高活性乳酸菌发酵型番茄酱的生产工艺.结果表明：采用乳酸链球菌和嗜酸乳杆菌复合发酵，有利于提高发酵型番茄酱中乳酸菌活菌数；适当添加菊芋有利于乳酸菌的增殖，而甜味剂和盐的使用对乳酸菌增殖影响较小；发酵温度在30℃以上时有利于乳酸菌的增殖.高活性乳酸菌发酵型番茄的适宜生产工艺条件为乳酸链球菌接种量1.0%~2.0%，嗜酸乳杆菌接种量2.0%，菊芋添加量15%~20%，发酵温度30℃.该条件下制得的高活性乳酸菌发酵型番茄酱（乳酸菌活菌数保持在109 CFU/mL）的最佳保存期为30 d.
2019, 34(4): 15-20.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.04.003
摘要:
以鹰嘴豆为原料，选取两株不同来源的纳豆芽孢杆菌F-2-4和S-15，分别通过单接种和混合接种的方式，制备鹰嘴豆纳豆，并测定其纳豆激酶活力，结果表明：通过混合接种方式制备的鹰嘴豆纳豆的纳豆激酶活力明显高于单接种方式，当F-2-4与S-15接种体积比为1：1，且接种量为4%时，鹰嘴豆纳豆的纳豆激酶活力达到最高值6 287.16 UI/g.
以鹰嘴豆为原料，选取两株不同来源的纳豆芽孢杆菌F-2-4和S-15，分别通过单接种和混合接种的方式，制备鹰嘴豆纳豆，并测定其纳豆激酶活力，结果表明：通过混合接种方式制备的鹰嘴豆纳豆的纳豆激酶活力明显高于单接种方式，当F-2-4与S-15接种体积比为1：1，且接种量为4%时，鹰嘴豆纳豆的纳豆激酶活力达到最高值6 287.16 UI/g.
2019, 34(4): 21-29.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.04.004
摘要:
采用高通量测序技术对河南省某酒企中温大曲曲皮和曲心两个部位的真菌群落和细菌群落的多样性及其组成进行了研究.结果表明：1）中温大曲曲皮样品中真菌群落多样性和丰度均高于曲心样品；子囊菌门是大曲曲皮和曲心样品中的唯一优势菌门；大曲样品中共检测到15种真菌，其中扣囊复膜孢酵母、雪黄散囊菌和毕赤酵母sp1为曲皮和曲心样品中的优势真菌，扣囊复膜孢酵母在曲皮和曲心样品中的含量基本一致，而雪黄散囊菌和毕赤酵母sp1在曲皮和曲心样品中的含量差异较大.2）中温大曲曲心样品中细菌群落多样性高于曲皮样品，但其丰度低于曲皮样品；在大曲样品中共检测到28个属，其中肠杆菌属、乳杆菌属、乳球菌属、布氏杆菌属、肠球菌属和欧文氏菌属为大曲样品中的优势细菌属，除布氏杆菌属外，其他优势细菌属在曲皮和曲心样品中的含量差异较大.
采用高通量测序技术对河南省某酒企中温大曲曲皮和曲心两个部位的真菌群落和细菌群落的多样性及其组成进行了研究.结果表明：1）中温大曲曲皮样品中真菌群落多样性和丰度均高于曲心样品；子囊菌门是大曲曲皮和曲心样品中的唯一优势菌门；大曲样品中共检测到15种真菌，其中扣囊复膜孢酵母、雪黄散囊菌和毕赤酵母sp1为曲皮和曲心样品中的优势真菌，扣囊复膜孢酵母在曲皮和曲心样品中的含量基本一致，而雪黄散囊菌和毕赤酵母sp1在曲皮和曲心样品中的含量差异较大.2）中温大曲曲心样品中细菌群落多样性高于曲皮样品，但其丰度低于曲皮样品；在大曲样品中共检测到28个属，其中肠杆菌属、乳杆菌属、乳球菌属、布氏杆菌属、肠球菌属和欧文氏菌属为大曲样品中的优势细菌属，除布氏杆菌属外，其他优势细菌属在曲皮和曲心样品中的含量差异较大.
2019, 34(4): 30-36.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.04.005
摘要:
对紫云英、三叶草和箭筈豌豆3种主要豆科绿肥作物的特性及其共生根瘤菌多样性进行综述指出，这3种豆科绿肥作物均具有较强的固氮能力，可提高肥力，改善土壤结构；与其共生的根瘤菌具有较强的多样性，针对不同地区接种匹配的高效根瘤菌菌株，可达到较为理想的增产固氮效果.今后应加强适宜不同地区的根瘤菌菌种选育，添加甘油、海藻糖等保护剂制作不同剂型的根瘤菌菌剂，并对其大田生产运用开展研究，以更好发挥绿肥在现代绿色农业发展中的作用.
对紫云英、三叶草和箭筈豌豆3种主要豆科绿肥作物的特性及其共生根瘤菌多样性进行综述指出，这3种豆科绿肥作物均具有较强的固氮能力，可提高肥力，改善土壤结构；与其共生的根瘤菌具有较强的多样性，针对不同地区接种匹配的高效根瘤菌菌株，可达到较为理想的增产固氮效果.今后应加强适宜不同地区的根瘤菌菌种选育，添加甘油、海藻糖等保护剂制作不同剂型的根瘤菌菌剂，并对其大田生产运用开展研究，以更好发挥绿肥在现代绿色农业发展中的作用.
2019, 34(4): 37-42.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.04.006
摘要:
选择神经酰胺作为保湿剂，以165单甘脂和MONTANOV 68为复合乳化剂、S-305为助乳化剂，制备一款具有高效保湿效果的保湿霜.通过正交试验对乳化体系中乳化剂的用量和配比进行选择，并对保湿霜的稳定性和使用效果进行评价.结果表明：当复合乳化剂用量为5%，165单甘脂与MONTANOV 68的质量比为2：1，S-305的质量分数为0.6%时，所得保湿霜稳定性最好.在恒温恒湿的环境下，当神经酰胺加入量为2.5%时，保湿霜具有很好的保湿效果，在涂抹15 min后，皮肤水分增长率为74.47%，在120 min内皮肤水分增长率保持在50%以上.与两种市售产品相比，该方法所选最佳配方制得的保湿霜在吸收效果、涂展性、滋润效果、细腻感等方面均有较好的效果，其总评效果与市售产品一致.
选择神经酰胺作为保湿剂，以165单甘脂和MONTANOV 68为复合乳化剂、S-305为助乳化剂，制备一款具有高效保湿效果的保湿霜.通过正交试验对乳化体系中乳化剂的用量和配比进行选择，并对保湿霜的稳定性和使用效果进行评价.结果表明：当复合乳化剂用量为5%，165单甘脂与MONTANOV 68的质量比为2：1，S-305的质量分数为0.6%时，所得保湿霜稳定性最好.在恒温恒湿的环境下，当神经酰胺加入量为2.5%时，保湿霜具有很好的保湿效果，在涂抹15 min后，皮肤水分增长率为74.47%，在120 min内皮肤水分增长率保持在50%以上.与两种市售产品相比，该方法所选最佳配方制得的保湿霜在吸收效果、涂展性、滋润效果、细腻感等方面均有较好的效果，其总评效果与市售产品一致.
2019, 34(4): 43-51.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.04.007
摘要:
以液体石蜡为内乳液油相、Tween-80为外水相乳化剂、明胶为高分子增黏剂，采用两步乳化法制备多重乳状液并对维生素C进行包裹，以离心前后多重乳状液相对体积比和放置2周期间维生素C包裹率的变化值为稳定性衡量标准，通过单因素试验考察乳化剂种类和用量、外内相用量比、乳化温度、均质速度和高分子材料用量等因素对多重乳液稳定性的影响，并确定其中具有显著性影响的3个因素.通过正交试验确立了多重乳状液的最佳配方和制备工艺：以Tween-80和P135分别为外内相乳化剂，Tween-80质量分数为2%，外内相用量比1.0，乳化温度45℃，均质转速2000 r/min，明胶用量0.5%.该条件下，制得的多重乳状液相对体积比为0.966 4，性能稳定，对维生素C的包裹率可达98%，具有令人满意的包裹稳定性.
以液体石蜡为内乳液油相、Tween-80为外水相乳化剂、明胶为高分子增黏剂，采用两步乳化法制备多重乳状液并对维生素C进行包裹，以离心前后多重乳状液相对体积比和放置2周期间维生素C包裹率的变化值为稳定性衡量标准，通过单因素试验考察乳化剂种类和用量、外内相用量比、乳化温度、均质速度和高分子材料用量等因素对多重乳液稳定性的影响，并确定其中具有显著性影响的3个因素.通过正交试验确立了多重乳状液的最佳配方和制备工艺：以Tween-80和P135分别为外内相乳化剂，Tween-80质量分数为2%，外内相用量比1.0，乳化温度45℃，均质转速2000 r/min，明胶用量0.5%.该条件下，制得的多重乳状液相对体积比为0.966 4，性能稳定，对维生素C的包裹率可达98%，具有令人满意的包裹稳定性.
2019, 34(4): 52-58.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.04.008
摘要:
将阴离子表面活性剂月桂醇聚醚硫酸酯钠（AES）分别与大分子阳离子瓜儿胶（C-14S）、阳离子聚季铵盐-10（LR400）和聚季铵盐-7（M550）进行复配，通过絮凝实验确定AES用量和阳离子种类及用量；分别对硅油乳液E6518，E6550和两者复配产物进行硅油梳理性测试，筛选硅油乳液的种类及用量.结果表明：洗发水的最佳配方为AES （17.14%，质量分数，下同），C-14S （0.2%），LR400（0.2%），硅油乳液E6518（1.5%），硅油乳液E6550（0.5%），椰油酰胺丙基甜菜碱CAB （5%），卡波SF-1（3%），防腐剂适量和去离子水（加至100%）.该洗发水性能稳定，洗发后头发光滑、柔顺、易梳理，回弹力增加，可有效解决烫染发后头发枯燥、发叉等问题.
将阴离子表面活性剂月桂醇聚醚硫酸酯钠（AES）分别与大分子阳离子瓜儿胶（C-14S）、阳离子聚季铵盐-10（LR400）和聚季铵盐-7（M550）进行复配，通过絮凝实验确定AES用量和阳离子种类及用量；分别对硅油乳液E6518，E6550和两者复配产物进行硅油梳理性测试，筛选硅油乳液的种类及用量.结果表明：洗发水的最佳配方为AES （17.14%，质量分数，下同），C-14S （0.2%），LR400（0.2%），硅油乳液E6518（1.5%），硅油乳液E6550（0.5%），椰油酰胺丙基甜菜碱CAB （5%），卡波SF-1（3%），防腐剂适量和去离子水（加至100%）.该洗发水性能稳定，洗发后头发光滑、柔顺、易梳理，回弹力增加，可有效解决烫染发后头发枯燥、发叉等问题.
2019, 34(4): 59-63.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.04.009
摘要:
采用高温共烧陶瓷（HTCC）工艺，以氧化锆陶瓷、导电金属浆料、室温离子液体为主要原料，制作了一种电化学NO2气体传感器，并对该传感器电极的电化学性能、传感器的输出和响应特性等进行了研究.结果表明：实验所用室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐适合作为该电化学NO2传感器的电解液，适宜的工作电压为1.2 V；该传感器的检测范围为0~0.010%（体积分数）时，精度为1.5% FS；该传感器的响应时间（τ90）为25 s，优于传统腔室类电化学气体传感器.
采用高温共烧陶瓷（HTCC）工艺，以氧化锆陶瓷、导电金属浆料、室温离子液体为主要原料，制作了一种电化学NO2气体传感器，并对该传感器电极的电化学性能、传感器的输出和响应特性等进行了研究.结果表明：实验所用室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐适合作为该电化学NO2传感器的电解液，适宜的工作电压为1.2 V；该传感器的检测范围为0~0.010%（体积分数）时，精度为1.5% FS；该传感器的响应时间（τ90）为25 s，优于传统腔室类电化学气体传感器.
2019, 34(4): 64-73,108.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.04.010
摘要:
将CaO2添加至城市污水处理剩余污泥厌氧发酵系统中，研究CaO2添加量对剩余污泥水解酸化和厌氧发酵性能的影响，结果表明：CaO2的添加能够促进污泥溶液化和分解，提高污泥水解性能，发酵系统中的蛋白质和多糖质量浓度随着CaO2添加量的增加而增大；适当添加CaO2能够促进污泥厌氧发酵产酸，且产酸过程具有延迟性，也能促进蛋白酶、α-葡萄糖苷酶和脱氢酶的活性，但会严重抑制碱性磷酸酶和酸性磷酸酶的活性；随着CaO2添加量的增加，NH4+-N释放量先增大后降低，而PO43--P释放量则呈降低趋势.从机理角度分析，CaO2溶于水后生成OH-，O2-，H2O2等强氧化物质，能够有效破坏微生物细胞壁，强化污泥水解，OH-形成的碱性环境可抑制产甲烷菌的活性，降低SCFAs的消耗，OH-，Ca2+与发酵系统中的NH4+-N和PO43--P形成鸟粪石沉淀，有利于氮和磷物质的有效回收.
将CaO2添加至城市污水处理剩余污泥厌氧发酵系统中，研究CaO2添加量对剩余污泥水解酸化和厌氧发酵性能的影响，结果表明：CaO2的添加能够促进污泥溶液化和分解，提高污泥水解性能，发酵系统中的蛋白质和多糖质量浓度随着CaO2添加量的增加而增大；适当添加CaO2能够促进污泥厌氧发酵产酸，且产酸过程具有延迟性，也能促进蛋白酶、α-葡萄糖苷酶和脱氢酶的活性，但会严重抑制碱性磷酸酶和酸性磷酸酶的活性；随着CaO2添加量的增加，NH4+-N释放量先增大后降低，而PO43--P释放量则呈降低趋势.从机理角度分析，CaO2溶于水后生成OH-，O2-，H2O2等强氧化物质，能够有效破坏微生物细胞壁，强化污泥水解，OH-形成的碱性环境可抑制产甲烷菌的活性，降低SCFAs的消耗，OH-，Ca2+与发酵系统中的NH4+-N和PO43--P形成鸟粪石沉淀，有利于氮和磷物质的有效回收.
2019, 34(4): 74-80.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.04.011
摘要:
针对AGV现有的路径规划方法无法解决对发任务、死锁问题等，提出了一种新的AGV路径冲突处理方法GWM，以解决更为复杂的路径冲突问题.但GWM在部分冲突场景中的处理效率不高，在此基础上又提出了基于GWM的路径冲突处理算法OCWG.该算法融合了等待法、重新规划法和GWM 3种路径处理方法，在AGV位置刷新的时候，检测其在安全距离内是否会与其他AGV发生冲突，并且能根据实时的系统状态选择合适的路径冲突处理方法，使其中一辆AGV行驶到空闲点进行让路.测试结果表明，OCWG算法的总花费时间较少，也能满足包括重复任务和对发任务在内的所有需求，而且不会出现触发碰撞警告和死锁问题.
针对AGV现有的路径规划方法无法解决对发任务、死锁问题等，提出了一种新的AGV路径冲突处理方法GWM，以解决更为复杂的路径冲突问题.但GWM在部分冲突场景中的处理效率不高，在此基础上又提出了基于GWM的路径冲突处理算法OCWG.该算法融合了等待法、重新规划法和GWM 3种路径处理方法，在AGV位置刷新的时候，检测其在安全距离内是否会与其他AGV发生冲突，并且能根据实时的系统状态选择合适的路径冲突处理方法，使其中一辆AGV行驶到空闲点进行让路.测试结果表明，OCWG算法的总花费时间较少，也能满足包括重复任务和对发任务在内的所有需求，而且不会出现触发碰撞警告和死锁问题.
2019, 34(4): 81-86.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.04.012
摘要:
针对单一BP神经网络模型估算锂离子电池SOC易陷入局部最优的问题，引入蚁群算法ACO，并与BP神经网络模型相结合，提出了改进的ACO-BP神经网络以估算电池SOC.采用惯性矫正算法，在校正权阈值时加入惯性量，以改进BP神经网络；利用改进的全局信息素更新规则来改进ACO算法，以解决其易早熟收敛的问题.将经改进的ACO-BP神经网络应用于18650锂离子动力电池SOC估算，结果表明，改进的ACO-BP神经网络估算SOC的相对误差能控制在±1.957%以内，MAPE为0.897%，精度和稳定性明显优于单一BP神经网络和ACO-BP神经网络.
针对单一BP神经网络模型估算锂离子电池SOC易陷入局部最优的问题，引入蚁群算法ACO，并与BP神经网络模型相结合，提出了改进的ACO-BP神经网络以估算电池SOC.采用惯性矫正算法，在校正权阈值时加入惯性量，以改进BP神经网络；利用改进的全局信息素更新规则来改进ACO算法，以解决其易早熟收敛的问题.将经改进的ACO-BP神经网络应用于18650锂离子动力电池SOC估算，结果表明，改进的ACO-BP神经网络估算SOC的相对误差能控制在±1.957%以内，MAPE为0.897%，精度和稳定性明显优于单一BP神经网络和ACO-BP神经网络.
2019, 34(4): 87-95.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.04.013
摘要:
针对传统三相四开关TPFS容错变换器单矢量控制电流跟踪精度不够、易导致电流总谐波失真THD较大的问题，提出了一种TPFS容错变换器在αβ静止坐标系下调制模型预测控制策略.该策略基于TPFS容错变换器运行机理建立了αβ静止坐标系a相故障电流预测模型，将TPFS容错变换器4个电压矢量两两组合，用调制模型预测原理计算每个电压矢量的作用时间以减少计算量，每个控制周期选择并使用两个电压矢量以减小电流纹波.仿真和实验结果验证了该策略的可行性和有效性，TPFS容错变换器控制跟踪精度得到了改善，降低了电流谐波，保证了TPFS容错变换器的持续运行.
针对传统三相四开关TPFS容错变换器单矢量控制电流跟踪精度不够、易导致电流总谐波失真THD较大的问题，提出了一种TPFS容错变换器在αβ静止坐标系下调制模型预测控制策略.该策略基于TPFS容错变换器运行机理建立了αβ静止坐标系a相故障电流预测模型，将TPFS容错变换器4个电压矢量两两组合，用调制模型预测原理计算每个电压矢量的作用时间以减少计算量，每个控制周期选择并使用两个电压矢量以减小电流纹波.仿真和实验结果验证了该策略的可行性和有效性，TPFS容错变换器控制跟踪精度得到了改善，降低了电流谐波，保证了TPFS容错变换器的持续运行.
2019, 34(4): 96-101.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.04.014
摘要:
对基于6-SPU六自由度并联机构的集制孔与铆接为一体的新型步行式铆孔机器人进行静力学分析：在位置逆解建模、求解的基础上，根据机器人铆接轨迹规划，确定铆枪的正确铆孔作业位姿；针对飞机某大型薄壁圆柱面工件，应用有限元分析软件进行机器人铆孔作业仿真，获得各铆接点工位对应的动平台各向最大变形量及机构的最大等效应力.仿真结果表明，机器人最大变形量最大值为51.847×10-7 m，在飞机铆接制孔误差允许范围内，且机构最大等效应力最大值为2.698 MPa，远小于材料屈服极限，可满足铆孔作业的精度与强度需求.
对基于6-SPU六自由度并联机构的集制孔与铆接为一体的新型步行式铆孔机器人进行静力学分析：在位置逆解建模、求解的基础上，根据机器人铆接轨迹规划，确定铆枪的正确铆孔作业位姿；针对飞机某大型薄壁圆柱面工件，应用有限元分析软件进行机器人铆孔作业仿真，获得各铆接点工位对应的动平台各向最大变形量及机构的最大等效应力.仿真结果表明，机器人最大变形量最大值为51.847×10-7 m，在飞机铆接制孔误差允许范围内，且机构最大等效应力最大值为2.698 MPa，远小于材料屈服极限，可满足铆孔作业的精度与强度需求.
2019, 34(4): 102-108.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.04.015
摘要:
以双机器人协作系统模型为研究对象，根据其D-H参数求出运动学正解，基于Matlab，利用蒙特卡洛方法解出双机器人工作空间的公共区域，采用极值理论法和搜索区域法对公共区域边界曲线进行提取，可确定双机器人协作空间的界限曲面和极限位置.仿真结果表明，该方法具有易于实现、空间表达直观等优点，可应用于其他结构形式和任意自由度的双臂机器人类似问题求解.
以双机器人协作系统模型为研究对象，根据其D-H参数求出运动学正解，基于Matlab，利用蒙特卡洛方法解出双机器人工作空间的公共区域，采用极值理论法和搜索区域法对公共区域边界曲线进行提取，可确定双机器人协作空间的界限曲面和极限位置.仿真结果表明，该方法具有易于实现、空间表达直观等优点，可应用于其他结构形式和任意自由度的双臂机器人类似问题求解.
