基于神经网络动态优化的再入轨迹设计

为解决当飞行器出现破损以及飞行器受干扰时的轨迹优化问题,新一代的再入式飞行器需要有实时在线轨迹优化的能力。神经网络动态优化算法(neural dynamic optimization,NDO)的主要特点是能使神经网络逼近最优解。神经网络动态优化算法可以避免传统的间接法在求解轨迹优化问题时协态变量初值猜测问题。给出了神经网络动态优化的原理,详细介绍了优化流程。仿真结果表明神经网络动态优化算法可以很好的避免协态变量初值猜测问题,具有较强的鲁棒性,能满足实时性要求。     

通道幅相误差条件下的相干信源波达方向估计

针对通道幅相误差条件下的相干信源波达方向(direction of arrival, DOA)估计问题,提出一种基于互相关矢量的误差校正和解相干算法。首先对阵列的状态转换进行时延控制,使两个子阵的接收数据保持旋转不变特性。再利用阵列互相关矢量元素的错位比值实现了误差系数估计,将误差校正后的互相关矢量重构为一个等效协方差矩阵即可实现解相干。进一步对不同时延可能导致的角度偏移进行了分析。仿真结果表明,该算法能够实现通道幅相误差的精确校正及解相干,且DOA估计性能接近于无幅相误差条件下的空间平滑类算法。     

基于平方根CKF的多传感器序贯式融合跟踪算法

为了提高非线性序贯式融合跟踪算法的精度,提出了基于平方根容积卡尔曼滤波器的多传感器序贯式融合跟踪算法。该算法使用三阶容积数值积分原则计算非线性过程的均值和方差,克服了扩展卡尔曼滤波器存在的滤波精度低及平方根无迹卡尔曼滤波器存在的参数复杂的缺点。同时,在滤波递归过程中以协方差平方根矩阵代替协方差矩阵,这样确保了滤波算法的数值稳定性,提高了跟踪的精度。最后用已知弹道系数的再入段弹道跟踪模型对所提算法的性能进行仿真测试。仿真结果表明,所提算法具有很好的跟踪性能,是一种有效的非线性序贯式融合跟踪算法。     

基于单幅图像且避封闭环境的星体表面着陆区选取方法

为了避免着陆器在着陆过程中落于地势平坦的封闭环境,本文提出了一种基于单幅图像的星表着陆区选择方法。首先进行障碍检测,并且提取出图像中非障碍区的骨架,然后以骨架三线交点为圆心得到多个具有允许着陆范围的着陆圆,最后利用计分加权法从着陆圆的半径、连通性、纹理,以及着陆圆心与障碍物的集群关系四个方面得到最佳着陆圆。通过与其他方法的对比实验发现,本文方法能选择出障碍物稀少的区域,能够避免着陆器落入地势封闭的环境。     

小麦烷基间苯二酚对3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗改善作用及机制

低度慢性炎症状态是肥胖导致机体胰岛素抵抗的重要原因之一。小麦烷基间苯二酚(alkylresorcinols, ARs)是全麦食品膳食的生物标记物和重要的活性功能成分。利用体外炎症因子诱导,建立3T3-L1成熟脂肪细胞胰岛素抵抗模型,通过检测脂肪细胞脂质分解和葡萄糖吸收与利用情况,探讨小麦ARs在炎症状态下对脂肪细胞胰岛素抵抗的保护机制。研究结果表明:不同浓度小麦ARs(5~20μmol/L)干预能够剂量依赖性地改善炎症因子诱导的3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗,脂肪细胞对葡萄糖利用率分别提升了4.3%、10.2% 和24.0%;小麦ARs可以显著缓解炎症因子导致的脂肪细胞脂质分解。进一步机制解析发现:炎症因子显著降低了脂肪细胞糖代谢两个关键蛋白Akt的磷酸化(p-Akt)及其下游GLUT4蛋白表达,导致其葡萄糖利用障碍,而ARs干预显著提升了这两个蛋白的表达;采用PI3K抑制剂(LY294002)预处理脂肪细胞后,ARs 对于脂肪细胞p-Akt及GLUT4表达的增加被抑制,相应的对于葡萄糖吸收的改善作用也被显著降低,脂肪细胞脂质分解增加,表明ARs通过特异性激活p-Akt/GLUT4信号通路改善了3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗。最后,研究了小麦ARs的5种主要单体成分分别对于脂肪细胞胰岛素抵抗的改善作用,结果表明,十七烷基间苯二酚是小麦ARs发挥生理功能的主要活性物质。     

酿酒酵母多物混合发酵对咖啡豆风味品质的影响

中国咖啡主产于云南,云南咖啡在花果风味及甜香风味方面有所欠缺,发酵是影响咖啡风味品质的重要因素之一。利用酿酒酵母在低温厌氧条件下发酵咖啡鲜果,添加香草、肉桂、热带水果、蜂蜜等原料为基底共同发酵,最终对发酵咖啡豆进行理化、香气成分分析及主观评价,探究发酵对咖啡品质的影响。结果表明:添加香草、肉桂、苹果、甜橙、香蕉、蜂蜜发酵的咖啡与无添加的对照组咖啡相比,灰分和脂肪含量无差异(P＞0.05),可溶性蛋白质含量显著提高(P＜0.05),底物的添加对最终咖啡豆中多糖、还原糖、总蛋白质、多酚有不同程度的影响,无明显规律。采用气相离子迁移色谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry, GC-IMS)对发酵咖啡生豆挥发性成分进行分析,共定性出36种化合物,9种酯、6种酮、8种醛、6种醇、5种烯萜、1种呋喃、1种酸类,其中酮、醛、醇、酯类共占挥发性成分的60%以上。结合感观评价结果,香草、肉桂、热带水果与咖啡发酵可赋予咖啡水果香气,提升咖啡花果香特质,其中香料组、甜橙组达精品咖啡标准,香蕉组香气较为突出,蜂蜜组在香气方面未有突出特点,且酸度过高对甜度提升不足。研究为进一步改善云南咖啡花果甜香特质,提升咖啡风味提供一定理论依据和数据支持。     

StyS激酶自磷酸化对Pseudomonas putida B3中靛蓝生物合成的调节作用

在恶臭假单胞菌Pseudomonas putida B3中,靛蓝生物合成关键酶基因styAB上游存在一个二元调控系统StyS-StyR。StyS蛋白属于激酶家族,是磷酸化信号转导的重要媒介,但激酶StyS的自磷酸化传导机制对靛蓝生物合成的调节作用尚未探明,因此,研究以Pseudomonas putida B3中激酶蛋白StyS作为研究对象,发现了两个磷酸化结合位点,构建了磷酸化位点突变株。通过分析野生菌株P. putida B3、styS基因缺失菌株P. putida B3-ΔstyS、styS基因回补菌株P. putida B3-ΔstyS-8和磷酸化位点突变株P. putida B3-ΔstyS-1之间的靛蓝产量及酶活发现,P. putida B3产量为10.14mg/L,P. putida B3-ΔstyS-8产量为3.63mg/L,磷酸化位点突变菌株无激酶活性且失去了产生靛蓝的能力。结果表明,StyS自磷酸化作用在靛蓝发酵体系中起重要作用。研究结果将为靛蓝生物合成途径的进一步研究提供参考。     

外源氨基酸对侧孢短芽孢杆菌S62-9产Brevilaterin的影响

为探究添加外源氨基酸对侧孢短芽孢杆菌S62-9(Brevibacillus laterosporus S62-9, BL)分泌抗菌肽Brevilaterin的影响,以BL发酵液的抗菌活性和Brevilaterin的组分变化为指标,分别采用琼脂扩散法和高效液相色谱法进行了分析。结果表明:添加L-缬氨酸、L-甲硫氨酸和2-氧代-3-甲基丁酸均能提高发酵液抗菌活性,抑菌直径最高可增加18.08%。添加外源氨基酸还能改变Brevilaterin的组分构成。添加L-甲硫氨酸后发酵液中只有抗菌肽组分Brevilaterin B和C,且二者间的相对比例发生反转;而添加L-缬氨酸或2-氧代-3-甲基丁酸还能促进BL分泌多种新组分。添加外源氨基酸能有效提高发酵液抗菌活性并改变抗菌肽的组分构成,研究结果旨在为人工调控微生物合成新型、高效的抗菌肽奠定一定的理论基础。     

小米粉添加量对生鲜面条品质与多酚含量及抗氧化活性的影响

为明确小米粉添加量对生鲜面条品质和多酚含量及抗氧化活性的影响,将小米粉(未挤压小米粉与挤压小米粉质量比为1∶1)按不同质量比例(30%、40%、50%、60%)添加到小麦粉中制作面条,测定了小米-小麦混合粉面团流变学特性、淀粉糊化特性和生鲜面条蒸煮特性、品质特性以及多酚含量和抗氧化活性。结果表明:与小麦粉面团相比,混合粉面团形成时间、稳定时间、峰值黏度、最低黏度、最终黏度、回生值均显著降低,吸水率、总弱化度显著升高,混合粉品质显著下降;随着小米粉添加量的增加,混合粉面团之间的面筋强度差异较小,糊化特性差异显著。小米粉添加量低于50%时,小米-小麦混合粉面条(简称小米面条)烹调损失率、熟断条率变化不显著,但高于50%时,小米面条烹调损失率、熟断条率分别增加了8.5%和87%;随着小米添加量的增加,小米面条亮度L*降低,黄度b*和红度a*升高,色泽变差。与小麦粉面条相比,小米面条硬度、弹性显著下降,但各添加比例小米面条质构特性差异较小;小米面条中强结合水峰比例A₂₁减小,自由水峰比例A₂₃增大,面筋网络结构形成不紧密。小米面条中总酚、总黄酮含量均显著高于小麦粉面条,随小米粉添加量呈二次多项式关系增加,ABTS⁺自由基、DPPH自由基清除率,以及总抗氧化能力等指标显著增加。综合考虑蒸煮特性、品质特性和抗氧化活性等因素,50%是小米生鲜面条的小米粉最适添加量,可在保证品质的前提下,既增加生鲜面条的保健功效,也扩大小米使用范围和用途。     

热预处理对鸡胸肉和鸡骨泥滋味物质的影响

为探究酶解前热预处理温度对鸡胸肉、鸡骨泥中滋味物质的影响,对不同温度处理后的鸡胸肉、鸡骨泥样品进行感官评价,测定样品中游离氨基酸和呈味核苷酸含量,并计算各样品的味精当量值。结果表明:在热预处理温度为60℃的条件下加热30min,经酶解、制粉后得到的鸡胸肉、鸡骨泥样品感官评价结果较优,滋味特性较好,且与未经热预处理制得的样品相比,热预处理可以改善鸡胸肉、鸡骨泥样品的整体滋味。随着热预处理温度的升高,鸡胸肉、鸡骨泥样品中游离氨基酸的含量下降,其中苦味氨基酸总量下降幅度最大(亮氨酸含量下降最多),其次是甜味氨基酸和鲜味氨基酸。60℃热预热处理再酶解后,鸡胸肉样品中5′-CMP、5′-GMP和5′-IMP的含量高于未经热预处理后并酶解制得的鸡胸肉样品,鸡骨泥样品中5′-IMP和5′-AMP含量高于未经热预处理后并酶解制得的鸡骨泥样品;且鸡骨泥样品中鲜味氨基酸含量高于鸡胸肉样品,鸡骨泥样品的味精当量值(0.96g MSG/100g)高于鸡胸肉样品(0.52g MSG/100g)。研究结果旨在为酶解前热预处理温度对鸡胸肉、鸡骨泥滋味物质的影响提供数据基础,从而为鸡肉风味调味品工业化生产中酶解前工艺优化提供理论依据。