2020年35卷第2期
2020, 35(2): 1-6.
doi: 10.12187/2020.02.001
摘要:
以草酸和氯化胆碱为原料，采用减压蒸发法制备深共熔溶剂，研究草酸与氯化胆碱的物质的量比对所制备的深共熔溶剂外观状态和折射率的影响，以及温度对深共熔溶剂黏度和电导率的影响.结果表明：用该方法制备的深共熔溶剂为微黄、透明、黏稠、均一的稳定液体，随着草酸与氯化胆碱的物质的量比的减小，深共熔溶剂的折射率逐渐增大；在同一草酸与氯化胆碱的物质的量比下，深共熔溶剂的黏度随温度的升高而减小，电导率则随温度的升高而增大；在同一温度下，深共熔溶剂的黏度随草酸与氯化胆碱的物质的量比的减小而增大，电导率则随物质的量比的减小呈先增大后减小的趋势.
以草酸和氯化胆碱为原料，采用减压蒸发法制备深共熔溶剂，研究草酸与氯化胆碱的物质的量比对所制备的深共熔溶剂外观状态和折射率的影响，以及温度对深共熔溶剂黏度和电导率的影响.结果表明：用该方法制备的深共熔溶剂为微黄、透明、黏稠、均一的稳定液体，随着草酸与氯化胆碱的物质的量比的减小，深共熔溶剂的折射率逐渐增大；在同一草酸与氯化胆碱的物质的量比下，深共熔溶剂的黏度随温度的升高而减小，电导率则随温度的升高而增大；在同一温度下，深共熔溶剂的黏度随草酸与氯化胆碱的物质的量比的减小而增大，电导率则随物质的量比的减小呈先增大后减小的趋势.
2020, 35(2): 7-16.
doi: 10.12187/2020.02.002
摘要:
以绿豆为原料，采用碱提酸沉法提取绿豆蛋白，通过单因素试验研究绿豆粉与蒸馏水质量比、提取温度、提取时间和pH值对绿豆蛋白提取率的影响，并通过响应面法优化绿豆蛋白的提取工艺.结果表明：绿豆蛋白的最佳提取工艺条件为绿豆粉与蒸馏水质量比1：15，提取温度40℃，提取时间20 min，pH值9.0，该条件下绿豆蛋白的最大提取率可达88.80%.
以绿豆为原料，采用碱提酸沉法提取绿豆蛋白，通过单因素试验研究绿豆粉与蒸馏水质量比、提取温度、提取时间和pH值对绿豆蛋白提取率的影响，并通过响应面法优化绿豆蛋白的提取工艺.结果表明：绿豆蛋白的最佳提取工艺条件为绿豆粉与蒸馏水质量比1：15，提取温度40℃，提取时间20 min，pH值9.0，该条件下绿豆蛋白的最大提取率可达88.80%.
2020, 35(2): 17-23.
doi: 10.12187/2020.02.003
摘要:
采用超声波辅助提取款冬叶黄酮，利用吸附树脂对其进行纯化，进而探讨款冬叶黄酮体外抗氧化活性（DPPH+·清除力和Fe3+还原力）及其对亚急性衰老模型小鼠体内抗氧化活性（T-AOC，SOD活性，GSH-PX活性和MDA含量）的影响.结果表明：款冬叶黄酮具有良好的抗氧化活性，可提高DPPH+·清除力和Fe3+还原力，并可显著提高亚急性衰老模型小鼠体内的T-AOC，SOD活性和GSH-PX活性，降低MDA含量.款冬叶黄酮良好的抗氧化活性可应用于抗衰老产品的研究，为我国中草药活性成分的提取与应用提供参考.
采用超声波辅助提取款冬叶黄酮，利用吸附树脂对其进行纯化，进而探讨款冬叶黄酮体外抗氧化活性（DPPH+·清除力和Fe3+还原力）及其对亚急性衰老模型小鼠体内抗氧化活性（T-AOC，SOD活性，GSH-PX活性和MDA含量）的影响.结果表明：款冬叶黄酮具有良好的抗氧化活性，可提高DPPH+·清除力和Fe3+还原力，并可显著提高亚急性衰老模型小鼠体内的T-AOC，SOD活性和GSH-PX活性，降低MDA含量.款冬叶黄酮良好的抗氧化活性可应用于抗衰老产品的研究，为我国中草药活性成分的提取与应用提供参考.
2020, 35(2): 24-32.
doi: 10.12187/2020.02.004
摘要:
运用单因素试验和正交试验，对β-胡萝卜素降解菌株HC-3的发酵条件进行优化，并将最佳发酵条件下得到的菌株HC-3发酵液应用于再造烟叶浓缩液中以研究其增香效果.结果表明：菌株HC-3发酵降解β-胡萝卜素的最佳条件为NaNO3质量浓度3 g/L，蔗糖质量浓度30 g/L，酵母粉质量浓度3 g/L，初始pH值7.0，在该发酵条件下β-胡萝卜素降解率可达93.35%.经菌株HC-3处理后，再造烟叶浓缩液中的二氢猕猴桃内酯、4，7，9-巨豆三烯-3-酮、4-羟基-β-二氢大马酮、9-羟基-4，7-巨豆三烯酮、柠檬酸三乙酯、4-（3-羟基丁基）-3，5，5-三甲基-2-环己烯-1-酮、肉豆蔻酸和新植二烯这8种香味成分含量明显提高；与未经处理的再造烟叶浓缩液相比，利用菌株HC-3处理后的再造烟叶浓缩液制得的片基香气质较好、香气量较足、香气浓度较高、杂气量较低.
运用单因素试验和正交试验，对β-胡萝卜素降解菌株HC-3的发酵条件进行优化，并将最佳发酵条件下得到的菌株HC-3发酵液应用于再造烟叶浓缩液中以研究其增香效果.结果表明：菌株HC-3发酵降解β-胡萝卜素的最佳条件为NaNO3质量浓度3 g/L，蔗糖质量浓度30 g/L，酵母粉质量浓度3 g/L，初始pH值7.0，在该发酵条件下β-胡萝卜素降解率可达93.35%.经菌株HC-3处理后，再造烟叶浓缩液中的二氢猕猴桃内酯、4，7，9-巨豆三烯-3-酮、4-羟基-β-二氢大马酮、9-羟基-4，7-巨豆三烯酮、柠檬酸三乙酯、4-（3-羟基丁基）-3，5，5-三甲基-2-环己烯-1-酮、肉豆蔻酸和新植二烯这8种香味成分含量明显提高；与未经处理的再造烟叶浓缩液相比，利用菌株HC-3处理后的再造烟叶浓缩液制得的片基香气质较好、香气量较足、香气浓度较高、杂气量较低.
2020, 35(2): 33-41.
doi: 10.12187/2020.02.005
摘要:
采用稀释涂布平板法，从再造烟叶浓缩液中筛选分离得到一株增香菌株HS-1，对该菌株进行鉴定和发酵培养条件优化，进而对最优培养条件下发酵再造烟叶浓缩液中性香味成分进行分析.结果表明：菌株HS-1为产蛋白霉菌属（Planococcus sp.），其最佳发酵培养条件为发酵温度30℃，接种量5%，发酵时间36 h；该培养条件下，经菌株HS-1发酵的再造烟叶浓缩液中，中性香味成分总含量由发酵前的56.845%提高到72.527%，且中性香味成分的种类和含量均有所增加，其中5-甲基糠醛和β-紫罗兰酮为发酵后新增成分，苯甲醇、苯乙醛、2-乙酰基吡咯、苯乙醇、茄酮、β-大马酮、二氢猕猴桃内酯、巨豆三烯酮等成分均有不同程度增加.
采用稀释涂布平板法，从再造烟叶浓缩液中筛选分离得到一株增香菌株HS-1，对该菌株进行鉴定和发酵培养条件优化，进而对最优培养条件下发酵再造烟叶浓缩液中性香味成分进行分析.结果表明：菌株HS-1为产蛋白霉菌属（Planococcus sp.），其最佳发酵培养条件为发酵温度30℃，接种量5%，发酵时间36 h；该培养条件下，经菌株HS-1发酵的再造烟叶浓缩液中，中性香味成分总含量由发酵前的56.845%提高到72.527%，且中性香味成分的种类和含量均有所增加，其中5-甲基糠醛和β-紫罗兰酮为发酵后新增成分，苯甲醇、苯乙醛、2-乙酰基吡咯、苯乙醇、茄酮、β-大马酮、二氢猕猴桃内酯、巨豆三烯酮等成分均有不同程度增加.
2020, 35(2): 42-49.
doi: 10.12187/2020.02.006
摘要:
为探寻造纸法再造烟叶生产过程中浓缩液适宜的存贮条件，考察了不同存贮温度和存贮时间对浓缩液中常规化学成分和致香成分的影响.结果表明：当存贮温度为50℃，存贮时间为4~6 h时，浓缩液中水溶性总糖质量分数在较高的水平，约为10.00%；氯、钾质量分数受存贮温度和存贮时间影响较小；50℃条件下存贮6 h时，浓缩液中各类致香成分的相对含量稳定性较好且稍高于其他温度下的相对含量.综合考虑，适宜的存贮条件为存贮温度50℃，存贮时间5~6 h.
为探寻造纸法再造烟叶生产过程中浓缩液适宜的存贮条件，考察了不同存贮温度和存贮时间对浓缩液中常规化学成分和致香成分的影响.结果表明：当存贮温度为50℃，存贮时间为4~6 h时，浓缩液中水溶性总糖质量分数在较高的水平，约为10.00%；氯、钾质量分数受存贮温度和存贮时间影响较小；50℃条件下存贮6 h时，浓缩液中各类致香成分的相对含量稳定性较好且稍高于其他温度下的相对含量.综合考虑，适宜的存贮条件为存贮温度50℃，存贮时间5~6 h.
2020, 35(2): 50-58.
doi: 10.12187/2020.02.007
摘要:
测定了2018年6月采集的郑州市周边6个区域21个乡/镇小麦农田105个土壤样品中的重金属Pb，Cd，Cu，Zn的含量，并对其分布特征和污染状况进行了分析.结果表明，郑州市周边小麦农田土壤中的Pb，Cu和Zn含量的平均值分别为12.22 mg·kg-1，11.20 mg·kg-1和53.57 mg·kg-1，均低于土壤环境质量标准和河南潮土背景值，并且随着土壤深度的增加，这3种重金属含量逐渐减少，Cd含量过低，未达到仪器检出限.不同区域小麦农田土壤中重金属含量存在明显差异，其中，巩义市的小麦农田土壤中Pb，Cu和Zn含量相对较高.小麦农田土壤中，7个乡/镇的Pb含量和5个镇的Zn含量超过河南潮土背景值，21个乡/镇的Cu含量和Cd含量均小于河南潮土背景值；小麦农田土壤中的Cu与Pb，Zn与Pb可能存在同源性，Cu与Zn可能受多个不同污染源的影响.郑州市周边小麦农田土壤质量整体良好，但仍需重点监测重金属含量超过河南潮土背景值的农田土壤，可采取加强土地耕种等农业知识宣传、多用有机肥少用化肥等措施来改善土壤的基本理化性质.
测定了2018年6月采集的郑州市周边6个区域21个乡/镇小麦农田105个土壤样品中的重金属Pb，Cd，Cu，Zn的含量，并对其分布特征和污染状况进行了分析.结果表明，郑州市周边小麦农田土壤中的Pb，Cu和Zn含量的平均值分别为12.22 mg·kg-1，11.20 mg·kg-1和53.57 mg·kg-1，均低于土壤环境质量标准和河南潮土背景值，并且随着土壤深度的增加，这3种重金属含量逐渐减少，Cd含量过低，未达到仪器检出限.不同区域小麦农田土壤中重金属含量存在明显差异，其中，巩义市的小麦农田土壤中Pb，Cu和Zn含量相对较高.小麦农田土壤中，7个乡/镇的Pb含量和5个镇的Zn含量超过河南潮土背景值，21个乡/镇的Cu含量和Cd含量均小于河南潮土背景值；小麦农田土壤中的Cu与Pb，Zn与Pb可能存在同源性，Cu与Zn可能受多个不同污染源的影响.郑州市周边小麦农田土壤质量整体良好，但仍需重点监测重金属含量超过河南潮土背景值的农田土壤，可采取加强土地耕种等农业知识宣传、多用有机肥少用化肥等措施来改善土壤的基本理化性质.
2020, 35(2): 59-65.
doi: 10.12187/2020.02.008
摘要:
为了解豫北地区农村环境空气质量状况，选取豫北地区6个省辖市5种类型的54个村庄，对其2015~2018年间共1440 d的环境空气质量进行监测，并对主要污染因子（SO2，NO2和PM10）的监测数据进行分析.结果表明：豫北地区农村环境空气质量达标天数为1156 d，达标率为80.3%，主要超标污染因子为PM10和NO2；空气中SO2和NO2的质量浓度较低，PM10的质量浓度虽相对较高，但总体呈下降趋势；5种类型村庄环境空气质量不达标率由大到小依次为工业型>生态型>旅游型>种植型>养殖型；空气污染最严重的是第1季度，超标的污染因子主要是PM10；空气质量较好的是濮阳市，其次是鹤壁市和新乡市，较差的是焦作市、济源市、安阳市.可采取适当增加地区监测点位、对主要污染因子PM10进行源解析研究、积极发展在线监测等多种手段减轻该地区农村环境空气污染防治压力.
为了解豫北地区农村环境空气质量状况，选取豫北地区6个省辖市5种类型的54个村庄，对其2015~2018年间共1440 d的环境空气质量进行监测，并对主要污染因子（SO2，NO2和PM10）的监测数据进行分析.结果表明：豫北地区农村环境空气质量达标天数为1156 d，达标率为80.3%，主要超标污染因子为PM10和NO2；空气中SO2和NO2的质量浓度较低，PM10的质量浓度虽相对较高，但总体呈下降趋势；5种类型村庄环境空气质量不达标率由大到小依次为工业型>生态型>旅游型>种植型>养殖型；空气污染最严重的是第1季度，超标的污染因子主要是PM10；空气质量较好的是濮阳市，其次是鹤壁市和新乡市，较差的是焦作市、济源市、安阳市.可采取适当增加地区监测点位、对主要污染因子PM10进行源解析研究、积极发展在线监测等多种手段减轻该地区农村环境空气污染防治压力.
2020, 35(2): 66-73.
doi: 10.12187/2020.02.009
摘要:
以某煤炭机械加工厂的含乳化液废水为研究对象，采用混凝沉淀破乳-芬顿氧化-紫外光照射相组合的工艺进行废水处理，考察3个分工艺主要因素对废水中污染物去除效果的影响.结果表明：在混凝沉淀破乳实验中分别加入质量分数为0.5%的PAC和质量分数为0.05%的PAM时，对含乳化液废水的破乳效果较好；适宜的芬顿氧化反应条件为芬顿试剂的配比n（H2O2）：n（FeSO4）=8：1，0.815 mol/L的FeSO4投加量8 mL，质量分数为30%的H2O2投加量7.41 mL，废水初始pH值2~3；紫外光照射与芬顿试剂协同作用时，能有效提高含乳化液废水中污染物的去除率，反应进行0.5 h即可使废水中COD和NH4+-N的质量浓度分别降低至2.67×10-4 g/L和1.30×10-5 g/L，满足企业排放要求.
以某煤炭机械加工厂的含乳化液废水为研究对象，采用混凝沉淀破乳-芬顿氧化-紫外光照射相组合的工艺进行废水处理，考察3个分工艺主要因素对废水中污染物去除效果的影响.结果表明：在混凝沉淀破乳实验中分别加入质量分数为0.5%的PAC和质量分数为0.05%的PAM时，对含乳化液废水的破乳效果较好；适宜的芬顿氧化反应条件为芬顿试剂的配比n（H2O2）：n（FeSO4）=8：1，0.815 mol/L的FeSO4投加量8 mL，质量分数为30%的H2O2投加量7.41 mL，废水初始pH值2~3；紫外光照射与芬顿试剂协同作用时，能有效提高含乳化液废水中污染物的去除率，反应进行0.5 h即可使废水中COD和NH4+-N的质量浓度分别降低至2.67×10-4 g/L和1.30×10-5 g/L，满足企业排放要求.
2020, 35(2): 74-82.
doi: 10.12187/2020.02.010
摘要:
针对目前中文微博情感分析方法考虑因素不全面，从而导致情感分析结果欠佳的问题，提出一种基于语义规则和表情加权的中文微博情感分析方法.该方法在使用传统情感词典分析中文微博情感倾向的基础上，在普通情感词典中融入否定词、程度副词和网络新词，根据中文微博文本独有的语言特点和句式特点，采用从词语到分句再到复句的方式对整个中文微博进行情感分析，进而使用表情加权和语义规则进行权值求和，以确定情感倾向.实验结果表明，较另外3种中文微博情感分析方法，该方法效果更显著，其平均准确率为78.4%，平均查全率为75.2%，平均F值为76.7%.
针对目前中文微博情感分析方法考虑因素不全面，从而导致情感分析结果欠佳的问题，提出一种基于语义规则和表情加权的中文微博情感分析方法.该方法在使用传统情感词典分析中文微博情感倾向的基础上，在普通情感词典中融入否定词、程度副词和网络新词，根据中文微博文本独有的语言特点和句式特点，采用从词语到分句再到复句的方式对整个中文微博进行情感分析，进而使用表情加权和语义规则进行权值求和，以确定情感倾向.实验结果表明，较另外3种中文微博情感分析方法，该方法效果更显著，其平均准确率为78.4%，平均查全率为75.2%，平均F值为76.7%.
2020, 35(2): 83-92.
doi: 10.12187/2020.02.011
摘要:
针对工程实践中存在的曲线重构技术很难同时考虑曲线误差和曲线光顺性的问题，提出了一种基于粒子群优化（PSO）的B样条曲线光顺重构算法.该算法利用PSO算法同时调整影响曲率坏点、坏区，以及最坏点处的主、副等多个控制顶点，找出控制点位置的最优解，优先对曲线上曲率符号不一致的坏点或坏区进行光顺，以避免曲线上出现多余拐点，而后对曲率变化剧烈的区域进行光顺，迭代更新生成最优曲线.实验结果表明，该算法有效地提升了光顺效率，得到了更好的光顺效果，且能够满足任意给定的误差精度，验证了其应用于工程实践的可行性.
针对工程实践中存在的曲线重构技术很难同时考虑曲线误差和曲线光顺性的问题，提出了一种基于粒子群优化（PSO）的B样条曲线光顺重构算法.该算法利用PSO算法同时调整影响曲率坏点、坏区，以及最坏点处的主、副等多个控制顶点，找出控制点位置的最优解，优先对曲线上曲率符号不一致的坏点或坏区进行光顺，以避免曲线上出现多余拐点，而后对曲率变化剧烈的区域进行光顺，迭代更新生成最优曲线.实验结果表明，该算法有效地提升了光顺效率，得到了更好的光顺效果，且能够满足任意给定的误差精度，验证了其应用于工程实践的可行性.
2020, 35(2): 93-99.
doi: 10.12187/2020.02.012
摘要:
针对当前视觉导航重载AGV系统色带引导、扫码定位方式所存在的路径铺设复杂、色带易受环境干扰等问题，设计了基于自抗扰控制（ADRC）的3C视觉导航重载AGV系统.该设计采用3个独立高速单目相机对AGV结构进行改进，以实现无色带引导，用相机扫描地面站点的数据矩阵码信息，将得到的图像偏差信息传递给控制器，经过ADRC实时调整AGV运行轨迹，实现重载AGV导航定位.仿真与实际应用结果表明，该系统运行稳定且灵活，AGV响应速度快，能有效实现轨迹的实时跟踪且导航精度明显提高，最大导航误差绝对值小于8 mm，最大偏移角绝对值小于1°.
针对当前视觉导航重载AGV系统色带引导、扫码定位方式所存在的路径铺设复杂、色带易受环境干扰等问题，设计了基于自抗扰控制（ADRC）的3C视觉导航重载AGV系统.该设计采用3个独立高速单目相机对AGV结构进行改进，以实现无色带引导，用相机扫描地面站点的数据矩阵码信息，将得到的图像偏差信息传递给控制器，经过ADRC实时调整AGV运行轨迹，实现重载AGV导航定位.仿真与实际应用结果表明，该系统运行稳定且灵活，AGV响应速度快，能有效实现轨迹的实时跟踪且导航精度明显提高，最大导航误差绝对值小于8 mm，最大偏移角绝对值小于1°.
2020, 35(2): 100-108.
doi: 10.12187/2020.02.013
摘要:
针对感应加热电源中控制算法存在的抗干扰能力小、精度低、自适应能力差等缺点，设计了一种径向基（RBF）神经网络滑模控制算法.基于Buck-Boost电路拓扑结构分析，利用基本状态空间建模方法建立Bock-Boost电路的感应加热电源数学模型，设计滑模算法控制律，将RBF神经网络引入常规滑模控制算法中，以解决常规滑模控制器参数整定困难、抖振较大的问题，实现对滑模控制器参数的自寻优.仿真结果表明，基于RBF神经网络的滑模控制算法的抗干扰、自适应能力均优于PID控制算法，具有较好的实用性.
针对感应加热电源中控制算法存在的抗干扰能力小、精度低、自适应能力差等缺点，设计了一种径向基（RBF）神经网络滑模控制算法.基于Buck-Boost电路拓扑结构分析，利用基本状态空间建模方法建立Bock-Boost电路的感应加热电源数学模型，设计滑模算法控制律，将RBF神经网络引入常规滑模控制算法中，以解决常规滑模控制器参数整定困难、抖振较大的问题，实现对滑模控制器参数的自寻优.仿真结果表明，基于RBF神经网络的滑模控制算法的抗干扰、自适应能力均优于PID控制算法，具有较好的实用性.
