2024年, 第39卷, 第06期　
刊出日期：2024-12-25

  

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  界面水蒸发用纤维素基材料及其应用研究进展

  刘鹏涛, 朱铭, 张蕊, 袁思月

  天津科技大学学报. 2024, 39(06): 1-6+37. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240080

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  淡水资源的匮乏正在严重影响着人类的生存和发展，采用太阳能蒸发技术将海水转化为淡水，是解决我国水资源短缺问题的重要途径。纤维素作为太阳能蒸发器的基质材料不仅具有环境友好性的优势，还在光热转换和蒸发过程中发挥了多重作用，因此在海水淡化领域有极大潜力。本文简要介绍了光热材料和基质材料，主要介绍了以不同形式的纤维素材料(如气凝胶、膜、纸、棉织物、泡沫)作为基质材料在界面水蒸发中的研究进展，并对其应用存在的局限性和未来研究方向进行讨论。
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  植物乳植杆菌GM4复合发酵对馒头感官品质及风味的影响

  刘琳琳, 李顺勤, 孙荣豪, 张国华, 吴涛

  天津科技大学学报. 2024, 39(06): 7-13+20. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230207

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  选取植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)GM4和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，进行单菌种和多菌种发酵制备馒头，探究多菌种发酵对馒头的影响。结果表明：经多菌种复合发酵，馒头的p H降低，可滴定酸度(TTA)增大，比容显著增大，表现出良好的质构特性。采用扫描电子显微镜观察和气相色谱-质谱(GC-MS)分析，多菌种发酵馒头面筋网络结构连续且紧凑，并检出20种风味物质，其中醇类、酸类、酯类物质含量增加。综合分析，经植物乳植杆菌GM4和酿酒酵母协同发酵，馒头的品质、风味和口感更佳，深受消费者喜爱。本研究结果为获得高品质老面馒头发酵剂和推动工业化生产应用提供理论依据和技术支撑。
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  莱茵衣藻小G蛋白ARL1的原核表达、纯化及多克隆抗体制备

  陶冶, 鲍冬雪, 刘雁霞, 樊振川

  天津科技大学学报. 2024, 39(06): 14-20. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230193

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  为研究小G蛋白ARL1在纤毛生成和纤毛信号转导过程中的作用，特制得一种特异性较强的莱茵衣藻(Chlamydomonasreinhardtii)ARL1多克隆抗体。构建6×His标签的原核表达载体pET-28a(+)-arl1，并在大肠杆菌(E.coli)DH5α/C+感受态中诱导表达融合蛋白6×His-ARL1，经纯化后免疫新西兰雄性大白兔。3次免疫后取耳动脉血清，以间接ELISA法测试效价后取血。通过Protein A和抗原抗体亲和纯化后获得了灵敏度高、特异性强的ARL1抗体。通过免疫荧光和免疫印迹(Westernblot)检测，发现大量ARL1定位于细胞质、细胞基体和纤毛，为后续研究ARL1在莱茵衣藻纤毛生成和信号转导中的功能奠定了基础。
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  植物乳植杆菌YC胞外多糖的理化性质和对发酵乳加工特性的影响

  白冰, 刘海涛, 刘欢欢, 彭心怡, 李贞景, 郭庆彬

  天津科技大学学报. 2024, 39(06): 21-29. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230182

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  对植物乳植杆菌YC胞外多糖(Lactiplantibacillus plantarum YC exopolysaccharides,LPE)进行理化性质(化学组成及含量、扫描电子显微镜分析、傅里叶变换红外光谱分析、相对分子质量、单糖组成)测定，并将LPE按照不同比例(0.1%、0.5%、1%)添加到脱脂乳中，对发酵乳发酵及冷藏过程中理化性质、微生物变化、流变特性以及质构特性进行测定。结果表明：LPE的总糖含量为67.94%，蛋白质含量为1.24%，糖醛酸含量为9.72%,LPE呈现出分支多孔的网状结构，相对分子质量为1.01×10～6，是主要由甘露糖、葡萄糖和半乳糖构成的酸性杂多糖；LPE不仅能有效降低发酵乳的pH，还有效增加了发酵乳的持水力、硬度和稠度，且LPE的添加对发酵乳的黏度和黏弹性均有提升。本研究为植物乳植杆菌胞外多糖的研究及在发酵乳中的应用提供参考。
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  三种单胞藻粉在室内卤虫养殖中的应用

  迟庆雷, 高美荣, 加晶, 龙菲平, 吴星宇, 隋丽英

  天津科技大学学报. 2024, 39(06): 30-37. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230232

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  以三角褐指藻（Phaeodactylumtricornutum）、湛江等鞭金藻（Isochrysiszhanjianggensis）和佐夫色绿藻（Chromochloriszofingiensis）干粉为研究对象，探索合适的卤虫养殖条件，评价饵料单胞藻对卤虫营养和相关酶活性的影响。研究结果明确了三角褐指藻和湛江等鞭金藻的最适投喂量，且盐度70较盐度30有利于卤虫存活，低投放密度(0.1 L^-1)组卤虫的存活率和体长均大于高投放密度(0.5 L^-1)组。在初始密度0.1 L^-1和盐度70条件下进行40 L水体卤虫养殖，发现投喂佐夫色绿藻组卤虫的存活率和体长均显著高于投喂三角褐指藻和湛江等鞭金藻组。卤虫的营养组成（以干质量计）与饵料单胞藻的营养密切相关，投喂佐夫色绿藻组卤虫粗脂肪含量较高（15.9%）、粗蛋白含量较低（50.44%），而投喂三角褐指藻和湛江等鞭金藻的卤虫粗蛋白含量较高（分别为60.22%和60.91%）、粗脂肪含量较低（分别为4.39%和4.62%）。投喂三角褐指藻组卤虫的二十碳五烯酸（EPA）含量最高（9.47 mg/g），投喂湛江等鞭金藻组卤虫二十二碳六烯酸（DHA）含量最高（0.3 mg/g）。投喂佐夫色绿藻的卤虫总抗氧化能力、总超氧化物歧化酶活性、酸性磷酸酶活性和碱性磷酸酶活性高于其他组。
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  基于OpenDrift模型的渤海微塑料分布与输运数值模拟

  许敬波, 袁承仪

  天津科技大学学报. 2024, 39(06): 38-48+65. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230187

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  本研究基于OpenDrift模型对渤海漂浮微塑料的分布特征、输运规律和不同季节的主控动力因素进行数值模拟研究。与现场观测数据的比对和校验结果显示，数值模拟结果能够较好地反映渤海内微塑料丰度的空间分布特征。在分布方面，莱州湾大部、辽东湾东北部、渤海湾西北部存在微塑料的主要搁浅区，辽东湾内部、渤海湾湾口北部、黄河口外海存在漂浮微塑料的重要聚集区。在渤海中部海区，粒子春季、夏季主要受海流的影响，秋季主要受斯托克斯漂流和风的影响，冬季受到以上3种动力因素的共同影响；在渤海湾和渤海海峡区域，粒子受到海流的影响大；在莱州湾区域，粒子冬季主要受斯托克斯漂流和风的影响，夏季受海流的影响，春季、秋季受到3种动力因素的共同影响；在辽东湾区域，各动力因素对微塑料丰度分布均有影响。
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  天津市环境空气中挥发性有机物的污染特征

  刘永全, 赵伊琳, 刘欢, 刘金玉, 降升平

  天津科技大学学报. 2024, 39(06): 49-56. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230220

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  研究天津市不同功能区尤其是工业区与中心城区的环境空气中挥发性有机物（VOCs）的污染特征。于2022年11月—2023年5月期间，选择工业区（BH站位）、中心城区（HX站位）两个站位在冬季、春季对环境空气中115种VOCs进行定量监测，分析其浓度水平、污染特征及光化学反应性。结果表明：观测期间，BH、HX两站位总VOCs平均质量浓度分别为（105.23±63.61）μg/m³、（67.75±43.36）μg/m³，前者较后者高55.3%，冬季、春季两站位VOCs均呈现出BH站位>HX站位的特征，且从冬季到春季各VOCs组分质量浓度均有不同程度的下降；BH、HX两站位占比最高的组分分别为烷烃和含氧挥发性有机物（OVOCs）,BH站位占比最高的物质为二氯甲烷，HX站位则为丙酮；两站位对臭氧生成潜势（OFP）和二次有机气溶胶生成潜势（SOAP）贡献最高组分均为芳香烃，占比分别为36.4%和91.5%；此外，对OFP和SOAP贡献最大的组分分别为顺–2–丁烯和甲苯。特征比值分析表明本地VOCs气团老化程度较高，表示其浓度一定程度上受远距离传输影响。本研究结果可为差异化污染治理提供参考。
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  基于VMD-IBKA-ELM的电力电子电路软故障诊断

  陈苗, 姜媛媛

  天津科技大学学报. 2024, 39(06): 57-65. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240113

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  针对传统电力电子电路在软故障诊断领域的特征区分度低、诊断效率低等一系列问题，提出一种变分模态分解(VMD)结合改进的黑翅鸢搜索算法(IBKA)优化极限学习机(ELM)的故障诊断方法。首先，利用VMD技术将采集到的故障信号进行分解重构，并得到故障诊断的特征向量。其次，用改进后的黑翅鸢搜索算法对ELM的参数进行优化，得到IBKA-ELM分类模型；IBKA采用Sine映射初始化种群，随机选择3个不同的个体进行差分变异操作，更新领导者位置，在领导者位置更新处引入自适应惯性权重因子，可有效提高算法的寻优能力和收敛速度。最后，通过150 W的Boost电路对本文方法进行实验验证。实验结果显示，VMD结合IBKA-ELM的故障诊断方法在实际诊断中的精度均达到99%以上。
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  基于图像超分辨率预处理和二次迁移学习的水稻病害识别方法

  杨巨成, 燕聪, 贾庆祥, 沈杰, 刘建征

  天津科技大学学报. 2024, 39(06): 66-74. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230200

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  针对现有的深度学习模型在水稻叶片病害的识别中准确率较低的问题，本文提出一种基于图像超分辨率预处理和二次迁移学习的水稻病害识别方法，通过采用超分辨率重建技术，可以获得更高质量的图像，从而提升识别率；通过使用二次迁移学习技术，引入由Inception块构成的AW模块构建网络模型AW-Net(add width modules to the networkmodel)，该方法增加了模型的网络宽度，可以有效缩小类内距离，扩大类间距离，实现了对水稻叶片病害区域特征的有效提取，提升识别率。实验结果表明，本文方法识别的准确率显著提升。
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  香烟硬质条盒装填机模块化设计

  汪月琪, 李光

  天津科技大学学报. 2024, 39(06): 75-80. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230206

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  目前香烟硬质条盒装填机只能适用一种硬质香烟条盒盒型，但市面上使用的硬质条盒种类繁多，缺少一款可以满足大部分硬质条盒装填需求的装填机。本文基于模块化的概念，根据硬质条盒装填工艺流程将香烟硬质条盒装填机划分为多个模块；在进行模块设计时，根据硬质条盒结构特点进行个性化设计，实现了在适配不同硬质条盒时，可通过对各模块的重新设计布置满足新的需求。通过工作循环图合理规划每个工序的循环时间，并通过Adams对部分机构进行运动学仿真分析。设计了满足4种条盒装填需求的香烟硬质条盒装填机，生产效率为15条/min。该装填机实现了条盒的开盒、开纸、装填、闭纸、闭盒等工序，降低了工作强度，提高了生产效率，满足多种香烟硬质条盒自动化装填需求。