孔繁荣
- 作品数：6 被引量：37H指数：4
- 供职机构：西北农林科技大学机械与电子工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省农产品物理加工重点实验室开放基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：轻工技术与工程理学农业科学更多>>
- 基于介电频谱技术的甜瓜品种无损检测被引量：13
- 2017年
- 研究应用介电频谱技术实现对甜瓜的无损、快速及准确分类。以陕西杨凌某4家大棚外形相似的"红阎良"、"新早蜜"、"208"及"玛瑙"等4类成熟甜瓜为研究对象,采用矢量网络分析仪测量共246个样品在20 MHz^4 500 MHz的介电频谱。用Kennard-Stone方法划分校正集与验证集,分别建立支持向量机(support vector machine,SVM)和极限学习机(extremelearning machine,ELM)种类判别模型,并比较全频谱(full frequencies,FF)、连续投影算法(successive projectionalgorithm,SPA)和主成分分析(principal componentanalysis,PCA)等不同预处理方法对模型精度的影响。结果表明:1)所建6个判别模型验证集总正确率均大于96%,均可用于甜瓜种类的判别。2)对比3种预处理方法,FF完好地保留了样品的原始信息,2种判别模型的验证集总正确率都达到了100%,但由于存在干扰信息导致模型稳定性不好;PCA方法选择能代表原谱信息99.99%的前10个主成分信息用来建模,能有效简化模型,但验证集每个模型均有误判,两种判别模型总正确率分别为96.72%及98.36%;SPA从202个变量中提取17个特征变量参与建模,验证模型整体稳定性较其他两种好,总正确率分别达到96.72%和100%。3)综合考虑判别模型的验证集总正确率及模型稳定性,SPA-ELM模型判别效果最好,验证集总正确率达到100%,更适用于基于介电频谱的甜瓜种类判别。因此,基于甜瓜的介电频谱,通过支持向量机和极限学习机方法可以成功区分甜瓜种类,为甜瓜的无损检测及分类研究提供了一种新方法。
- 王转卫赵春江商亮孔繁荣翁小凤
- 关键词：介电特性甜瓜极限学习机
- 基于介电特性的豆浆固形物含量检测被引量：6
- 2016年
- 为检测豆浆中固形物含量（S）,采用网络分析仪研究了频率（20～4 500 MHz）、温度（20～80℃）和S（2.00～7.01 g/（100 m L））对豆浆介电参数（相对介电常数ε＇和介质损耗因子ε″）的影响规律;建立了豆浆介电参数与温度、S之间的关系模型,并对模型预测S的可行性进行了检验。结果说明,在20～4 500 MHz的频率范围内,ε＇随频率的增大而减小,ε″随频率的增大先减小后增大,在600～2 000 MHz之间有最小值。ε＇随温度的升高而减小,低频段下ε″随温度的升高而增大,而高频段下ε″随温度的升高而减小,ε″达到最小值时的频率随着温度的升高而增大。ε＇随S的增大而减小,而ε″随S的增大而增大。一定频率下,可用二次多项式表达豆浆的ε＇和ε″与温度、S的关系;基于100 MHz下的ε＇和20 MHz下的ε″所建立的二次多项式的决定系数分别为0.989和0.990。对模型的验证结果表明,基于20 MHz下的ε″计算的S值与实测值之间的决定系数为0.978。研究结果表明介电特性可用于检测豆浆中的固形物含量。
- 郭文川王东阳孔繁荣李伟强
- 关键词：豆浆固形物含量温度介电参数
- 不同类型蛋白质水溶液的介电特性被引量：2
- 2017年
- 为了解不同类型蛋白质水溶液的介电特性,为液态食品的蛋白质掺假提供新的检测方法,本实验采用同轴探头技术,研究了室温25℃、20~4 500 MHz频率范围内不同质量分数(0%~4.63%)的蛋白质(大豆蛋白、乳清蛋白和卵蛋白)水溶液的相对介电常数ε’和介质损耗因数ε"的变化规律。结果表明,随着频率的增大ε’逐渐减小,而ε"先减小后增大;当蛋白质质量分数相同时,大豆和乳清蛋白水溶液的ε’和ε"值均比较接近,与卵蛋白水溶液之间存在明显差异;在特定的频率段内,蛋白质水溶液的ε’(160~600 MHz和1 400~4 500 MHz)和ε"(20~1 400 MHz)与蛋白质质量分数间存在较好的线性相关性,其相关系数分别达到0.90和0.99。研究表明,不同类型和质量分数的蛋白质水溶液介电特性的变化规律不同,这使得基于介电特性检测蛋白饮料中蛋白质的类型及其质量分数成为可能。
- 孔繁荣郭文川李伟强王东阳
- 关键词：大豆蛋白乳清蛋白卵蛋白介电特性
- 发育后期苹果的介电特性与理化特性的关系被引量：10
- 2016年
- 为了解发育后期苹果的介电特性、生理特性和内部品质的变化规律以及三者之间的关系,采用同轴探头技术测量发育后期3个月内‘富士’苹果在20～4 500 MHz间的相对介电常数ε’和介质损耗因子ε＂,同时测量苹果果实的生理特性（乙烯释放量和呼吸强度）和内部品质（可溶性固形物含量（soluble solids content,SSC）、硬度、p H值和含水率）。结果表明：ε’随频率的增加而减小,ε＂在2 000 MHz附近存在极小值;随着果实逐渐发育成熟,ε’和ε＂逐渐减小。整个发育后期,果实的SSC和果汁的p H值呈上升趋势,硬度呈下降趋势;乙烯释放高峰出现在2个呼吸高峰之间。ε’和ε＂与SSC、硬度和p H值在特定的频率范围内存在较好的线性相关性。研究说明,苹果的介电特性是生理特性与内部品质的综合反映,根据介电参数值判断苹果的成熟情况以及用单一频率下的介电参数值评价苹果的内部品质均可行。
- 孔繁荣郭文川
- 关键词：苹果相对介电常数生理特性
- 梨生长发育后期介电特性、生理特性和内部品质的关系被引量：6
- 2015年
- 为了了解生长发育后期梨的介电特性与生理特性和内部品质的关系,采用同轴探头技术测量了生长发育后期2个月内梨在20~4500 MHz间的介电参数(相对介电常数ε’和介质损耗因子ε'),同时测量了梨的生理参数(乙烯释放量和呼吸强度)以及内部品质参数(可溶性固形物含量SSC、硬度和含水率)。结果表明:在所测频率范围内,ε’随频率的增加而减小,ε'在25 MHz附近存在极大值,在1300 MHz附近存在极小值。ε’和ε'随时间的推移先减小后增大。糖度和硬度随时间的推移呈下降趋势。呼吸高峰出现于乙烯释放高峰之前,且乙烯释放高峰的出现时间与介电参数由减小到增大的转折点相同。介电参数与SSC和硬度之间没有明显的线性关系。研究说明,梨的介电特性是生理特性的反映,可以根据介电参数值判断梨的成熟情况,但是单一频率下的介电参数值很难用于评价梨的内部品质。
- 郭文川孔繁荣王转卫刘大洋
- 关键词：介电特性生理特性
- 不同类型蛋白质及其添加量对牛乳介电特性的影响被引量：4
- 2016年
- 为了了解不同类型蛋白质及其添加量对生鲜牛乳介电特性的影响规律,为牛乳蛋白质掺假提供新的检测手段,采用同轴探头技术测量了20~4 500 MHz范围内乳清蛋白、大豆蛋白和三聚氰胺的蛋白质添加量（0~4.70%）对生鲜牛乳相对介电常数ε＇和介质损耗因数ε″的影响规律,分析了不同类型蛋白质及其添加量对介电特性的影响机理。结果表明：在所测频率范围内,牛乳的ε＇随频率的增加而减小,牛乳的ε″在2 000 MHz附近有最小值;当蛋白质添加量相同时,添加大豆蛋白的牛乳具有最大的ε＇,而添加三聚氰胺的牛乳具有最小的ε＇;添加乳清和大豆蛋白的牛乳的ε＇和ε″均随蛋白质添加量的增加呈线性增大,但添加三聚氰胺的牛乳的ε＇和ε″与蛋白质添加量之间的相关性不明显。研究说明,不同类型的蛋白质及其添加量对牛乳介电特性的影响规律不同,这种差异使基于介电特性识别牛乳中不同类型的蛋白质及其添加量成为可能。
- 郭文川孔繁荣
- 关键词：牛乳乳清蛋白大豆蛋白介电参数
