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现代化技术在森林病虫害监测与预警中的研究进展
1
作者 蒋雪松 戎子凡 +3 位作者 黄林峰 陈青 贾志成 王金鹏 《中国农业科技导报(中英文)》 北大核心 2025年第1期1-16,共16页
森林对生态环境的保护和经济的发展起重要作用,然而病虫害的侵染严重制约了森林资源的可持续发展。近年来,遥感、机器视觉、生物传感器、物联网等现代化监测技术迅速发展,为森林大面积病虫害的精准监测与快速预警奠定了坚实基础。因此,... 森林对生态环境的保护和经济的发展起重要作用,然而病虫害的侵染严重制约了森林资源的可持续发展。近年来,遥感、机器视觉、生物传感器、物联网等现代化监测技术迅速发展,为森林大面积病虫害的精准监测与快速预警奠定了坚实基础。因此,就现代化技术在森林病虫害监测和预警方面的应用进行综合评述,旨在为相关从业者提供技术参考及辅助决策依据。在遥感方面,介绍了基于光谱响应监测森林病虫害的机理,从近地、地块及区域3个尺度对森林病虫害遥感监测的研究现状进行总结和讨论;在机器视觉方面,对比传统图像处理方法与深度学习的优缺点,从迁移学习、轻量化模型等方面分析提高监测效率的可行性;在生物学方面,阐述了如何基于虫类的生物学特征以及植物的生物学变化实现对病虫害的监测。此外,对物联网、5G等网络技术与现代监测技术相结合的方法进行探讨,以期达到对森林病虫害进行远程监控与预警的目的。最后,针对现阶段森林病虫害监测不及时、演变不清晰、预警不准确、防治不精准等问题,提出今后亟需以物联网技术为核心,建立地面、空中立体化病虫害监测网络,构建完备的病虫害数据库,建立多终端在线实时信息显示的监测和预警系统。 展开更多
关键词 森林病虫害 遥感 机器视觉 生物学 物联网 监测预警
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深度学习在林果品质无损检测中的研究进展 被引量：3
2
作者 蒋雪松 计恺豪 +1 位作者 姜洪喆 周宏平 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期1-16,共16页
林果品质与消费者和果农密切相关,在保障消费者安全、优化运输贮藏、改善后续分级、实现优质优价、提高果农收益等方面均有重要作用,然而传统的林果品质检测方法存在效率低、检测范围有限和鲁棒性差等问题。近年来,随着深度学习的迅猛发... 林果品质与消费者和果农密切相关,在保障消费者安全、优化运输贮藏、改善后续分级、实现优质优价、提高果农收益等方面均有重要作用,然而传统的林果品质检测方法存在效率低、检测范围有限和鲁棒性差等问题。近年来,随着深度学习的迅猛发展,林果品质无损检测技术也取得了突破性的进步。该研究梳理了目前主流的深度学习模型及其作用,然后从林果安全品质、外部品质和内部品质3个方面阐述了深度学习的研究进展,发现卷积神经网络是林果品质无损检测领域应用最广泛的深度学习模型。同时结合深度学习应用现状与模型不足分析了该领域仍存在数据质量低、模型泛化能力差、实际部署困难等问题,提出未来应围绕数据增强与评价指标、建立公共数据集、多模态融合、模型融合、元学习、拓展应用、模型压缩等方面展开研究。该文旨在为深度学习在林果品质无损检测中的进一步发展提供参考,以加快林果产业的数字化、信息化进程。 展开更多
关键词 深度学习 品质保障 卷积神经网络 林果 无损检测
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显微高光谱成像技术在食品质量安全检测中的研究进展 被引量：1
3
作者 吴俣 袁伟东 +5 位作者 周禹 张聪 王大臣 蒋雪松 周宏平 姜洪喆 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第24期381-391,共11页
高效获取食品的质量与安全信息是实现食品在线检测和智能分选的基础。高光谱成像技术(hyperspectral imaging,HSI)作为一种快速、无损的检测手段,在食品工业中发挥着重要作用。显微成像技术则是一种功能强大的传统检测手段,可精确提供... 高效获取食品的质量与安全信息是实现食品在线检测和智能分选的基础。高光谱成像技术(hyperspectral imaging,HSI)作为一种快速、无损的检测手段,在食品工业中发挥着重要作用。显微成像技术则是一种功能强大的传统检测手段,可精确提供食品细胞及组织层面的微观结构信息。显微高光谱成像技术(hyperspectral microscope imaging,HMI)集成高光谱成像技术和显微成像技术的优势,不仅能够获取样品的光谱和空间信息,还可以观察样品的微观结构。HMI能够实时获取食品样品的丰富信息,并实现多维分析,为食品质量评估和安全检测提供更全面、准确和高效的手段。因此HMI在食品质量分析与安全检测等方面具有巨大的潜力,研究者正不断开展相关研究。该文旨在介绍HMI的原理与系统组成,并总结其在食品质量监测和安全检测方面的研究进展。对于现阶段的应用瓶颈也进行探讨,并提出了拓展检测适应性和与其他技术联用的兼容性等发展前景。希望能够为HMI在食品科学领域的进一步研究和应用提供参考。 展开更多
关键词 显微高光谱成像 红外光谱 食品质量 食品安全 无损检测
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基于深度学习的梨树养分含量高光谱监测
4
作者 黄林峰 蒋雪松 +3 位作者 贾志成 周宏平 周磊 戎子凡 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3543-3552,共10页
为了实现梨树生长和结果时期对于梨树养分的精准和及时地监测,进一步为梨树施肥管理及梨果品质提升提供保障和调整策略,养分监测十分重要。使用ASD FieldSpec3高光谱仪获取梨树果实膨大期和成熟期的叶片高光谱数据,采集叶片氮磷钾含量... 为了实现梨树生长和结果时期对于梨树养分的精准和及时地监测,进一步为梨树施肥管理及梨果品质提升提供保障和调整策略,养分监测十分重要。使用ASD FieldSpec3高光谱仪获取梨树果实膨大期和成熟期的叶片高光谱数据,采集叶片氮磷钾含量信息。对比分析原始反射率、一阶导数变换(FD)、卷积平滑算法(SG)、标准正态变量变换法(SNV)等光谱预处理方法对于高光谱反射率监测模型拟合效果的影响。利用主成分分析(PCA)、竞争自适应重加权抽样(CARS)和连续投影算法(SPA)选择高光谱数据的特征波段。之后,使用偏最小二乘法回归(PLSR)、支持向量回归(SVR)、随机森林(RF)、梯度提升树(GBDT)、卷积神经网络(CNN)、深度森林(DF)算法建立基于特征波段的监测模型,筛选梨树氮磷钾3种营养元素的最优高光谱监测模型。结果表明,深度学习算法DF具备较好的处理高光谱数据的能力。氮元素的最佳建模组合为SG-SNV预处理的PCA特征波段的DF回归模型(R^(2)=0.9283,RMSE=0.2381 g·kg^(-1));磷元素的最佳建模组合为SG-SNV预处理的SPA特征波段的GBDT回归模型(R^(2)=0.9367,RMSE=0.0431 g·kg^(-1));钾元素的最佳建模组合为SG-SNV预处理的PCA特征波段的DF回归模型(R^(2)=0.9544,RMSE=0.2767 g·kg^(-1))。基于高光谱特征波段的监测模型拟合效果良好(R^(2)>0.9),可以实现梨树果实膨大期和成熟期氮磷钾含量的准确监测。 展开更多
关键词 梨树 高光谱 机器学习 深度学习 养分含量
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转盘式板栗可见/近红外光谱检测分选系统研究
5
作者 姜洪喆 谭烽 +3 位作者 李兴鹏 王大臣 蒋雪松 周宏平 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期462-469,共8页
针对典型木本粮食板栗的现场非破坏快检分选需求,基于可见/近红外光谱检测分析技术,设计了转盘式板栗在线检测分选系统。该系统主要由上料单元、光谱采集单元、控制单元、分选单元和显示单元组成,上料单元振动盘经试验确定最佳频率为150... 针对典型木本粮食板栗的现场非破坏快检分选需求,基于可见/近红外光谱检测分析技术,设计了转盘式板栗在线检测分选系统。该系统主要由上料单元、光谱采集单元、控制单元、分选单元和显示单元组成,上料单元振动盘经试验确定最佳频率为150 Hz,并联合伺服电机对转盘进行驱动,光谱采集单元以卤素灯为光源,应用微型光谱仪采集光谱信息,控制方案经对比后确定并行式执行方案,基于QT平台及C++语言开发单片机程序,配合上位机开发的光谱采集软件,实现了光谱信息采集、处理、显示存储以及分类,分选执行机构采用电磁推杆带动挡板伸缩完成孔洞的开合。以迁西、丹东、玉溪板栗为对象,采集光谱并对比不同预处理方法分别建立产地与霉变的偏最小二乘判别(Partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)模型,交叉验证后产地模型预测集准确率为97.12%、霉变模型预测集判别准确率为94.74%。最后将模型植入系统软件后应用随机预测集板栗进行测试,产地与霉变判别分选准确率分别为93.83%和94.12%,最优检测分选速度为37颗/min。结果表明,本文设计的转盘式板栗检测分选系统效率高、采集稳定、检测准确率高,具备快速实现不同产地以及霉变板栗无损检测分选功能。 展开更多
关键词 板栗 转盘式 分选装置 无损检测 可见/近红外光谱
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农产品/食品中农药残留快速检测方法研究进展 被引量：53
6
作者 蒋雪松 王维琴 +3 位作者 许林云 卢利群 周宏平 陈卉卉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第20期267-274,共8页
农药残留的识别和量化通常依赖于气相色谱法、高效液相色谱法、气/液相色谱-质谱联用法以及毛细管电泳法,这些方法需涉及大而贵重的仪器、费时的样品处理以及专门的技术培训。因此,建立在线、高灵敏度、高选择性、简单高效、低成本的农... 农药残留的识别和量化通常依赖于气相色谱法、高效液相色谱法、气/液相色谱-质谱联用法以及毛细管电泳法,这些方法需涉及大而贵重的仪器、费时的样品处理以及专门的技术培训。因此,建立在线、高灵敏度、高选择性、简单高效、低成本的农药残留快速检测方法和技术非常重要。该文综述了用于农产品/食品的农药残留分析快速检测方法,主要包括酶抑制法、免疫分析法、光谱法(包括可见/近红外、红外、拉曼和激光诱导击穿光谱等)以及各种生物传感器等,分别介绍了这些方法最新的研究进展,同时分析并总结了这些快速检测方法和技术的基本原理和特点。目前的研究在灵敏度、重复性、准确性方面存在着一些不足,商品化的农药残留检测仪器也比较单一。由于纳米生物技术、分子印迹技术和微流控技术等技术有着巨大的应用潜力,因此特别介绍了这些技术在农药残留分析中的应用。农药残留快速分析技术未来将会朝着检测仪器的小型化和集成化、多通道检测、无线通讯方向发展,提高快速检测方法和仪器的稳定性和可靠性是必然趋势。 展开更多
关键词 农产品 农药 光谱分析 快速检测 酶抑制法 免疫分析 生物传感器
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用于食品安全检测的生物传感器的研究进展 被引量：55
7
作者 蒋雪松 王剑平 +1 位作者 应义斌 李延斌 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期272-277,共6页
生物传感器特异性好、分析速度快、成本低,在食品安全检测领域有着重要的应用价值。该文介绍了电化学、光学、压电和量热生物传感器在食品安全检测中的应用,包括致病菌、抗生素残留、生物毒素和农药残留检测,指出了目前研究中需要解决... 生物传感器特异性好、分析速度快、成本低,在食品安全检测领域有着重要的应用价值。该文介绍了电化学、光学、压电和量热生物传感器在食品安全检测中的应用,包括致病菌、抗生素残留、生物毒素和农药残留检测,指出了目前研究中需要解决的问题并展望了未来发展方向,认为高灵敏度、集成化、微型化、多功能化等是未来用于食品安全检测的生物传感器的发展趋势和重点方向。它在食品污染物的快速实时及特异性检测方面有着广阔的应用前景。 展开更多
关键词 生物传感器 食品安全 致病菌 抗生素 生物毒素 农药
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生物传感器在食品污染物检测中的应用研究进展 被引量：21
8
作者 蒋雪松 许林云 +2 位作者 卢利群 沈飞 周宏平 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第23期357-362,共6页
食品中的生物污染和化学污染对食品安全的影响越来越明显,因此食品中污染物的检测方法及技术需要更高的要求。生物传感器是利用酶、免疫制剂、组织、细胞器或全细胞等生物识别元件的特异性生化反应,借助电、热、光等各种信号对生化物质... 食品中的生物污染和化学污染对食品安全的影响越来越明显,因此食品中污染物的检测方法及技术需要更高的要求。生物传感器是利用酶、免疫制剂、组织、细胞器或全细胞等生物识别元件的特异性生化反应,借助电、热、光等各种信号对生化物质进行检测的一类装置。主要阐述生物传感器在食品中致病菌、毒素、农药、重金属、非法添加物等污染物检测中的应用研究,并展望生物传感器在食品安全检测领域的研究重点和发展方向。 展开更多
关键词 生物传感器 食品污染 食品安全 农药残留 生物毒素
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脉冲式烟雾水雾机工作频率影响因素研究 被引量：9
9
作者 蒋雪松 周杰 +3 位作者 许林云 林欢 周宏平 侯秀梅 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期85-91,共7页
脉冲式烟雾水雾机以脉冲发动机为动力,可施放烟雾或水雾,从而满足植物不同生长时期的施药要求。脉冲式烟雾水雾机工作频率取决于其声学结构条件、加热条件以及药液烟化或雾化时反馈作用共同耦合时的振荡频率。如不满足任一条件或反馈扰... 脉冲式烟雾水雾机以脉冲发动机为动力,可施放烟雾或水雾,从而满足植物不同生长时期的施药要求。脉冲式烟雾水雾机工作频率取决于其声学结构条件、加热条件以及药液烟化或雾化时反馈作用共同耦合时的振荡频率。如不满足任一条件或反馈扰动过大,则无法形成振荡系统,或使原有的系统停止振荡,从而导致发动机熄火。通过改变脉冲发动机油门开度、药液类型(用0^#柴油和清水代替热雾剂农药和水雾剂农药)以及进入喷管内的药液流量,对脉冲式烟雾水雾机进行了工作频率的影响因素研究。结果表明,不喷药状态时,实际工作频率高于理论工作频率,平均相对误差为26.6%;喷药状态时,热雾剂或水雾剂农药进入喷管内热力烟化或雾化后,均会引起实际工作频率的下降,水雾剂农药雾化后工作频率的下降幅度大于热雾剂烟化后的频率下降幅度,水雾剂农药热力雾化比热雾剂热力烟化对原有脉动燃烧振荡系统的扰动大。据此重新构建了脉冲式烟雾水雾机喷烟雾或喷水雾工作频率的数学模型。喷烟雾和喷水雾状态下,工作频率与药液流量之间均呈负比例线性关系,其比例系数分别为-0.1357、-0.1157 Hz·h/L;工作频率与燃油消耗率之间均呈正比例线性关系,其比例系数分别为38.58、30.73 Hz·h/L。应用新构建的模型所引起的最大相对误差只有2.2%和1.4%,表明构建的工作频率数学模型可用于脉冲式烟雾水雾机在常规喷药量范围内工作频率的计算。 展开更多
关键词 烟雾机 水雾机 脉冲发动机 热力烟化 热力雾化 工作频率
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用于农药残留快速检测的压电免疫生物传感器的研究 被引量：13
10
作者 蒋雪松 王剑平 +2 位作者 叶尊忠 应义斌 Yanbin Li 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期189-192,共4页
该文建立了一种压电免疫生物传感器结合流动注射的方法检测样品中的农药残留。为了有效地捕获有机磷农药抗原,比较了三种在石英晶体金电极表面上固定有机磷单克隆抗体的方法。在0.005～10μg/mL范围内,有机磷浓度与晶体频率的变化之间... 该文建立了一种压电免疫生物传感器结合流动注射的方法检测样品中的农药残留。为了有效地捕获有机磷农药抗原,比较了三种在石英晶体金电极表面上固定有机磷单克隆抗体的方法。在0.005～10μg/mL范围内,有机磷浓度与晶体频率的变化之间呈较好的相关关系。回归方程:y=5.9111Ln(x)+51.979,决定系数为:0.93。该传感器的最低检测限为2.16×10-3μg/mL,选择性好,可以重复使用。 展开更多
关键词 压电免疫传感器 流动注射 农药 抗体固定 快速检测
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小麦呕吐毒素污染可见/近红外光谱快速筛查方法研究 被引量：9
11
作者 蒋雪松 张斌 +6 位作者 赵天霞 熊超平 沈飞 何学明 刘琴 周宏平 刘兴泉 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3904-3909,共6页
小麦不仅是我国主要的粮食品种,也是一种重要的饲料和工业原料。小麦易受赤霉病感染从而产生呕吐毒素,学名脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON),具有一定致癌性,对人畜健康构成严重威胁。尤其近年来极端异常气候频发,小麦DON污染风险呈不断上升趋势... 小麦不仅是我国主要的粮食品种,也是一种重要的饲料和工业原料。小麦易受赤霉病感染从而产生呕吐毒素,学名脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON),具有一定致癌性,对人畜健康构成严重威胁。尤其近年来极端异常气候频发,小麦DON污染风险呈不断上升趋势,已成为影响其产品质量安全的主要因素。然而,传统DON检测方法过程繁琐、耗时费力,因此发展一种快速、低成本且适用于在线的检测方法对小麦安全生产及加工具有重要意义。首先从江苏各地收集不同赤霉病感染程度的小麦样品200份,磨粉后利用超高效液相色谱-串联质谱联用法(UPLC-MS/MS)测定小麦中DON含量,再利用光谱仪在线采集小麦的可见/近红外光谱。数据处理步骤为:采用多元散射校正以及二阶导数对光谱进行预处理,同时根据竞争性自适应权重取样算法提取特征波长,最后利用线性判别分析(LDA)与偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)建立小麦粉样品的定性分析模型(以国家标准1000μg·kg^-1为界限),根据偏最小二乘回归(PLSR)建立小麦粉样品DON含量定量分析模型。UPLC-MS/MS结果表明小麦DON污染风险较高,所测样品超标率约为50%。可见/近红外光谱分析表明不同DON含量小麦样品光谱特征具有一定的差异,原始光谱和二阶导数谱图可看出1420 nm处DON含量越高,吸光度越低。由于DON绝对含量低而光谱仪的检测限有限,通过主成分分析未能发现明显的聚类趋势,但根据全光谱以及特征光谱所构建的LDA与PLS-DA判别模型均能够对超标和未超标样品进行快速识别与筛查,最佳识别率达87.69%。从定量分析结果来看,所构建的小麦样品DON含量的PLSR模型结果不太理想,最优模型结果:预测集相关系数(rp)为0.688,均方根误差(RMSEP)为727μg·kg^-1,相对分析偏差(RPD)值为1.38,模型精度和稳健性有待进一步提升。利用可见/近红外光谱和化学计量学方法,实现小麦DON含量超标与否的在线判别与筛查,为我国小麦产品质量安全快速检测提供了技术参考。但对DON含量的定量分析还需要进一步研究,探究外部因素对模型的影响,并拟扩大样品量,收集不同地区、不同品种的小麦样品,提高模型的精度及普适性。 展开更多
关键词 小麦粉 可见/近红外光谱 呕吐毒素 在线检测 快速筛查
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衰减全反射-傅里叶变换红外光谱法对花生仁霉变的分析 被引量：8
12
作者 蒋雪松 刘鹏 +2 位作者 沈飞 周宏平 陈青 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期315-320,共6页
为快速检测贮藏花生的质量安全,对灭菌后的新鲜花生仁样品分别接种5种常见的有害霉菌,并于26℃、相对湿度80%条件下贮藏9 d。利用衰减全反射-傅里叶变换红外光谱(attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy... 为快速检测贮藏花生的质量安全,对灭菌后的新鲜花生仁样品分别接种5种常见的有害霉菌,并于26℃、相对湿度80%条件下贮藏9 d。利用衰减全反射-傅里叶变换红外光谱(attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy,ATR-FTIR)采集不同贮藏阶段花生样品在4 000~600 cm^(-1)的光谱信息,通过权重分析阐述花生中侵染霉菌后光谱特征的变化,并结合偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)分析建立样品有害霉菌污染的定量分析模型。结果表明,不同贮藏阶段样品的峰谱出现明显波动,PLSR模型对单一菌株与多种菌株样品菌落总数的预测精度较高,其中对赭曲霉3.6486处理组样品预测模型相对偏优,有效决定系数(R_p^2)为0.915 7、交互验证均方根误差(root mean-square error of cross-validation,RMSECV)为0.208 0(lg(CFU/g))、剩余预测偏差(residual predictive deviation,RPD)为2.52;对多种菌株预测结果R_p^2、RMSECV、RPD分别为0.780 3、0.358 0(lg(CFU/g))与1.76。应用ATR-FTIR技术对花生受霉菌侵染的状况进行快速分析具有可行性。 展开更多
关键词 衰减全反射-傅里叶变换红外光谱 花生仁 有害霉菌 快速检测
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生物传感器在农药残留检测中的应用 被引量：21
13
作者 蒋雪松 应义斌 王剑平 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期118-122,共5页
农药的广泛使用需要可靠的工具对其进行监测,从而保护人类和环境安全。传统的分析方法由于繁琐耗时或仪器的昂贵有其局限性。生物传感器是一种以生物活性单元为敏感元件,结合化学、物理转换元件,对被分析物具有高度选择性的仪器,可以用... 农药的广泛使用需要可靠的工具对其进行监测,从而保护人类和环境安全。传统的分析方法由于繁琐耗时或仪器的昂贵有其局限性。生物传感器是一种以生物活性单元为敏感元件,结合化学、物理转换元件,对被分析物具有高度选择性的仪器,可以用来检测农药残留等污染物。该文综述了近年来生物传感器在环境、食品和农产品农药残留检测中的研究进展。 展开更多
关键词 生物传感器 农药残留 检测
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阵列式光纤光谱仪的小麦霉变在线检测 被引量：5
14
作者 蒋雪松 赵天霞 +5 位作者 刘潇 周曰春 沈飞 鞠兴荣 刘兴泉 周宏平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3729-3735,共7页
小麦是我国战略性储藏粮食品种,但小麦易受霉菌感染而发生霉变,影响其食用安全。加强小麦有害霉菌侵染程度的早期检测是控制其危害的需要措施。然而,现有的平板计数和荧光染色等检测方法,普遍存在前处理繁杂、时效性差等不足。故此,拟... 小麦是我国战略性储藏粮食品种,但小麦易受霉菌感染而发生霉变,影响其食用安全。加强小麦有害霉菌侵染程度的早期检测是控制其危害的需要措施。然而,现有的平板计数和荧光染色等检测方法,普遍存在前处理繁杂、时效性差等不足。故此,拟运用阵列式光纤光谱仪结合化学计量学方法,建立霉变小麦的实时在线检测方法,并为进一步开发粮食品质与安全在线检测装备提供参考。小麦样品经辐照灭菌后分别接种五种谷物中常见有害霉菌:串珠镰刀菌83227、层出镰刀菌195647、雪腐镰刀菌3. 503、寄生曲霉3. 3950和赭曲霉3. 3486,并置于28℃和85%相对湿度环境中储藏7 d以加速霉变。在样品储藏的第0,1,3,5和7 d,运用阵列式光纤光谱仪和漫反射探头在线采集样品的漫反射特征光谱,并依据国标平板计数法测定样品菌落总数水平。光谱采集步骤为:在线检测平台上,设置样品运动速度0. 15 m·s-1和光谱仪积分时间20 ms,采集波段为600～1 600 nm,重复测量3次。然后,首先对小麦原始光谱进行平滑、多元散射校正和导数变换等预处理以消除光谱噪音;随后,运用主成分分析(PCA)对受不同霉变程度(储藏阶段)的小麦样品进行区分;最后,利用线性判别分析(LDA)和偏最小二乘回归分析(PLSR)建立小麦有害霉菌侵染程度的定性定量分析模型。小麦在储藏期内经历未霉变、开始霉变和严重霉变三个阶段。原始和二阶微分光谱显示霉菌侵染引起小麦光谱特征发生显著改变,PCA结果表明不同储藏阶段(霉变程度)小麦样品存在一定分离趋势。利用前十个主成分得分建立的LDA判别模型,对不同霉变程度小麦样品的识别率达90. 0%以上。结果表明:小麦样品菌落总数的PLSR定量预测模型的预测决定系数(R2p)为0. 859 2,预测均方根误差(RMSEP)为0. 401 Log CFU·g-1,相对分析偏差(RPD)达2. 65。应用阵列式光纤光谱仪结合计量学方法在线评估小麦霉变具有一定可行性。下一步研究中,应扩大样品量,补充自然霉变及受更多代表性霉菌侵染的小麦样品,以不断增强模型的鲁棒性和方法的适用性。 展开更多
关键词 小麦 霉菌侵染 可见/近红外光谱 在线检测 储藏
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电化学免疫传感器快速检测农产品中的毒死蜱 被引量：10
15
作者 蒋雪松 王维琴 +3 位作者 卢利群 郑丹丹 陈卉卉 许林云 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期278-283,共6页
研究了一种无标记的电化学免疫传感器,用于农产品中的毒死蜱农药残留的快速检测。将毒死蜱人工抗原作为生物识别元件固定在金电极的表面,采用间接竞争法原理,样品中的被测组分与电极上的固定化包被抗原竞争性结合溶液中的抗体。抗体抗... 研究了一种无标记的电化学免疫传感器,用于农产品中的毒死蜱农药残留的快速检测。将毒死蜱人工抗原作为生物识别元件固定在金电极的表面,采用间接竞争法原理,样品中的被测组分与电极上的固定化包被抗原竞争性结合溶液中的抗体。抗体抗原结合反应通过电化学阻抗谱和石英晶体微天平进行表征。将该免疫传感器用于检测青菜、苹果等农产品中的毒死蜱农药残留。结果表明,此免疫传感器灵敏度好、准确度高;对毒死蜱农药的检测限为0.01μg/mL,回收率大于85%,检测时间小于1 h,变异系数小于5%,传感器经过再生处理后能重复使用,经济性较好。该研究可为实现快速检测农产品中农药残留传感器的商品化提供参考。 展开更多
关键词 免疫传感器 农药 农产品 毒死蜱 检测 电化学阻抗谱 微天平
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食用植物油中反式脂肪酸含量的激光拉曼光谱检测 被引量：11
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作者 蒋雪松 莫欣欣 +1 位作者 孙通 胡栋 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3821-3825,共5页
油脂中的反式脂肪酸(TFA)有害人们的身体健康,有必要对其含量进行监测。共收集各类食用植物油样本79个,涉及9个品种和27个品牌,分配到校正集和预测集的样本数分别为53个和26个。采用QE65000拉曼光谱仪采集79个样本的拉曼光谱,利用自适... 油脂中的反式脂肪酸(TFA)有害人们的身体健康,有必要对其含量进行监测。共收集各类食用植物油样本79个,涉及9个品种和27个品牌,分配到校正集和预测集的样本数分别为53个和26个。采用QE65000拉曼光谱仪采集79个样本的拉曼光谱,利用自适应迭代惩罚最小二乘法去除样本拉曼光谱的荧光背景;在此基础上,采用多种归一化方法对样本拉曼光谱进行处理,并对拉曼光谱的建模波数范围进行初选;再利用竞争性自适应重加权采样(CARS)方法筛选与食用植物油TFA含量相关的光谱变量,并应用偏最小二乘(PLS)回归将食用植物油TFA的特征变量光谱强度与气相色谱测定的TFA真实含量进行关联,建立食用植物油中TFA含量的定量预测模型。研究结果表明,多种归一化方法中,有4种归一化方法均能提高PLS定量预测模型的性能,其中Area normalization方法的效果最优;经建模波数范围初选,波数范围由686~2301 cm^-1缩减为737~1787 cm^-1,确定较优的建模波数范围为737~1787 cm^-1;经CARS方法筛选,共有31个光谱变量被选择,其选择的光谱变量主要分布在1265,1303,1442及1658 cm^-1拉曼振动峰附近,且974 cm^-1拉曼振动峰两侧均有光谱变量被选择;此外,CARS方法的PLS建模结果优于常用的无信息变量消除及连续投影算法。由此可知,激光拉曼光谱技术结合化学计量学方法检测食用植物油中的TFA含量是可行的。归一化方法、建模波数范围初选及竞争性自适应重加权采样(CARS)方法能有效提高TFA定量预测模型的预测精度和稳定性,优化后的TFA定量预测模型的校正集及预测集的相关系数和均方根误差分别为0.949,0.953和0.188%,0.191%。与未优化的预测模型相比,预测均方根误差由0.361%下降为0.191%,下降幅度为47.1%;建模所用的变量数由683个下降为31个,仅占原变量数的4.54%。 展开更多
关键词 拉曼光谱 反式脂肪酸 食用植物油 竞争性自适应重加权采样
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六西格玛管理在预防ICU导管相关血流感染中的应用 被引量：13
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作者 蒋雪松 孟新 《中国感染控制杂志》 CAS 北大核心 2017年第12期1178-1181,共4页
目的探讨利用六西格玛管理方法预防控制重症监护病房(ICU)导管相关血流感染(CRBSI)的效果。方法选取2015年3—12月入住某院ICU留置中心静脉导管的患者,运用六西格玛的界定、测量、分析、改进和控制阶段五步法,找出影响CRBSI的关键因素,... 目的探讨利用六西格玛管理方法预防控制重症监护病房(ICU)导管相关血流感染(CRBSI)的效果。方法选取2015年3—12月入住某院ICU留置中心静脉导管的患者,运用六西格玛的界定、测量、分析、改进和控制阶段五步法,找出影响CRBSI的关键因素,并针对性采取改进措施,比较应用六西格玛前后CRBSI发病率。结果应用六西格玛管理后,CRBSI发病率为6.19‰(4/646),低于管理前的15.95‰(13/815),差异有统计学意义(P<0.05)。结论六西格玛管理方法能揭示操作环节中的缺陷,进而指导研究者提出相应对策,能有效降低ICU CRBSI发病率。 展开更多
关键词 六西格玛 管理 重症监护病房 导管相关血流感染 医院感染
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ATP生物荧光检测法对重症医学科环境清洁质量的干预效果 被引量：5
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作者 蒋雪松 崔丹 +1 位作者 王昊 宋清 《中国感染控制杂志》 CAS 北大核心 2016年第8期573-575,共3页
目的 了解ATP生物荧光检测法对重症医学科（ICU）环境清洁质量的干预效果。方法2013年12月—2014年2月对某院ICU物体表面进行基线检测,然后采用ATP生物荧光检测法对ICU物体表面进行检测并进行干预,评价干预后环境清洁质量。结果 基线调... 目的 了解ATP生物荧光检测法对重症医学科（ICU）环境清洁质量的干预效果。方法2013年12月—2014年2月对某院ICU物体表面进行基线检测,然后采用ATP生物荧光检测法对ICU物体表面进行检测并进行干预,评价干预后环境清洁质量。结果 基线调查共采样627份,合格384份,合格率61.2%,其中床栏头端、电话按键、门把手、电脑鼠标相对光单位（RLU）中位数〉300。干预前、中、后ICU物体表面清洁合格率分别为61.2%、76.6%、90.0%（χ^2=142.23,P〈0.001）;干预后ICU工作环境、主要仪器设备、其他医疗器具清洁合格率分别为85.5%、98.3%、92.6%,均高于干预前（分别为48.8%、84.4%、69.1%）（均P〈0.05）。结论 ATP生物荧光法能简便、快捷的检测消毒效果,有助于ICU及时有效地干预,提高环境清洁合格率。 展开更多
关键词 ATP 生物荧光法 环境 清洁 感染控制
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基于近红外光谱对老陈醋的pH值和可溶性固形物定量与定性的检测研究 被引量：3
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作者 蒋雪松 陆辉山 +3 位作者 张林 闫宏伟 高强 王福杰 《红外技术》 CSCD 北大核心 2013年第11期737-740,共4页
采用近红外光谱结合判别分析(DA)和主成分分析(PCA)在不同光谱预处理方法下分别对山西老陈醋醋龄进行定性判别分析,和对陈醋中可溶性固形物(SSC)及pH值进行定量分析。结果表明:原始光谱、5点平滑以及SNV校正建立的DA模型性能良好,校正... 采用近红外光谱结合判别分析(DA)和主成分分析(PCA)在不同光谱预处理方法下分别对山西老陈醋醋龄进行定性判别分析,和对陈醋中可溶性固形物(SSC)及pH值进行定量分析。结果表明:原始光谱、5点平滑以及SNV校正建立的DA模型性能良好,校正集判别正确率为100%,预测集判别正确率为88.89%;原始光谱建立的可溶性固形物的定量模型最优,校正集和预测集的相关系数r分别为0.99988和0.99960,RMSEC、RMSEP和RMSECV分别为0.0421,0.0911和0.0777;5点平滑建立的pH值的定量模型最优,校正集和预测集的相关系数r分别为0.99733和0.97411,RMSEC、RMSEP和RMSECV分别为0.0151,0.0386和0.0468,表明采用近红外光谱对老陈醋的pH值和可溶性固形物进行定量分析以及对老陈醋的醋龄进行定性判别是可行的。 展开更多
关键词 近红外光谱(NIRS) 老陈醋 判别分析 主成分分析
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土壤消毒机蒸汽输送装置的设计与数值模拟 被引量：6
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作者 蒋雪松 杨冬冬 +3 位作者 潘四普 陈青 李萍萍 周宏平 《农机化研究》 北大核心 2019年第5期111-115,120,共6页
土传病虫害严重制约了设施栽培的发展。蒸汽消毒相比于其他土壤消毒方法,具有诸多优点,其利用高温杀死土壤中的病虫草害,提高了土壤的通透性和排水性,且对环境无任何污染。为此,基于脉冲式土壤蒸汽消毒机的总体结构,重点对蒸汽输送装置... 土传病虫害严重制约了设施栽培的发展。蒸汽消毒相比于其他土壤消毒方法,具有诸多优点,其利用高温杀死土壤中的病虫草害,提高了土壤的通透性和排水性,且对环境无任何污染。为此,基于脉冲式土壤蒸汽消毒机的总体结构,重点对蒸汽输送装置的注射针头以及蒸汽罩盖、针头间距、针头数目等蒸汽盘关键结构参数进行了设计。利用Fluent软件对土壤传热模型进行了数值模拟,分析了注射针头周围土壤的温度分布云图。结果表明:持续施加蒸汽7min、停止通蒸汽35min后,在半径10cm内、深度21cm范围内,土壤的温度能保持在90℃以上,验证了蒸汽输送装置结构的合理性。 展开更多
关键词 土壤消毒机 蒸汽输送装置 土传病虫害 蒸汽消毒 数值模拟
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