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中图分类号:S512.1+1;Q945.3;TS202.3 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)10-2254-03
目前,随着食品工业的迅速发展,食品防腐剂的使用量在逐年攀升,大量的食品防腐剂,特别是苯甲酸钠和山梨酸钾,势必直接或间接进入土壤和水源,造成污染,影响农作物的生长。相关研究表明,苯甲酸钠明显抑制大蒜和豌豆种子的萌发[1],苯甲酸钠和山梨酸钾对蚕豆根尖细胞具遗传毒性[2,3]。考虑到苯甲酸钠的毒性及可能在人体的积累效应[4,5],其使用范围和用量已受限制;山梨酸钾因毒性小,使用范围及用量相对较大。因此,结合两种食品防腐剂的使用范围和用量,该试验以小麦为研究对象,通过测定小麦的一些形态和生理指标,探讨土壤复合食品防腐剂(苯甲酸钠∶山梨酸钾质量比=2∶3)污染对小麦生长发育的影响,旨在为农业生产提供一定的参考。
1 材料与方法
1.1 材料处理
精选颗粒饱满、无霉变、无病虫害的温麦8号小麦种子1 050粒,用3%的H2O2浸泡2 h消毒,用去离子水冲洗备用。消毒过的种子分为7组,每组150粒种子,分别置于不同浓度(0、2、4、5、6、8、10 g/L)的复合食品防腐剂(苯甲酸钠∶山梨酸钾质量比=2∶3)溶液的7个培养皿中浸种24 h。浸种后,播种在7个大小一致均含有等量大田土壤的托盘中,分别喷洒100 mL的上述7种复合食品防腐剂溶液,置于培养箱(25 ℃,光照度4 000~4 500 lx,光照时间14 h/d)培养,每天喷洒适量自来水保持湿润,并观察发芽情况。
1.2 指标测定方法
1.2.1 种子萌况测定 种子胚芽突破土壤计为发芽种子,第七天统计发芽率。
1.2.2 幼苗形态指标和生理指标的测定 第七天开始测定形态指标。根长指从根基部到根尖生长点之间的长度;茎长指从第一片真叶与叶鞘相接处到根基部之间的高度;茎粗指距根20 mm处的直径。生理指标的测定:参考文献[6,7]分别测定叶绿素(Chl)含量、脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量等。
1.3 数据分析
运用SPSS 16.0统计软件对数据进行统计分析,对发芽率采用χ2检验;对生理指标和形态指标采用One-way ANOVA方法进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 复合食品防腐剂对小麦种子萌发的影响
由表1可知,与对照组相比,低浓度(2 g/L)下,复合食品防腐剂对小麦发芽率无影响;但高浓度(≥4 g/L)下明显抑制小麦的萌发,且发芽率显著随复合食品防腐剂浓度增加而降低,但差异未达显著水平。
2.2 复合食品防腐剂对小麦幼苗形态指标的影响
由表2可知,与对照组相比,当复合食品防腐剂的浓度为2 g/L时,小麦茎长、茎粗、根长都大于对照,茎粗差异显著,茎长、根长差异不显著;当复合食品防腐剂的浓度大于4 g/L时,小麦幼苗的茎长、茎粗、根长总体随复合食品防腐剂浓度的增大而呈降低趋势,当复食品合防腐剂质量浓度为10 g/L时,与对照组相比,茎粗、茎长差异显著,根长差异不显著。整体上,低浓度的复合食品防腐剂对小麦的生长有促进作用,高浓度的复合食品防腐剂对小麦的生长呈现抑制作用。
2.3 复合食品防腐剂对小麦幼苗生理指标的影响
由表3可知,与对照组相比,当复合食品防腐剂的浓度为2 g/L时,叶绿素含量升高,脯氨酸和丙二醛含量降低,且差异均达极显著水平;当复合食品防腐剂的浓度≥4 g/L时,小麦幼苗叶绿素的含量逐渐下降,脯氨酸和丙二醛含量则逐渐升高,与对照差异均达显著或极显著水平。
3 结论与讨论
1)试验结果显示,低浓度(2 g/L)复合食品防腐剂对小麦种子萌发无显著作用,但显著促进幼苗的生长,使幼苗粗壮高挺,根变长。高浓度(≥4 g/L)复合食品防腐剂对小麦的发芽率有抑制作用,且抑制幼苗的生长,使幼苗纤细微弱,根长变短。植物根系是活跃的吸收器官和合成器官,根的生长情况和活力水平直接影响地上部分的营养状况及产量水平[8]。因此,该试验结果中根长与茎粗、茎长变化趋势的一致性符合植物生长的一般规律。相关研究[9-11]表明,盐胁迫可以通过渗透胁迫导致种子吸水困难,又可降低水解酶特别是α-淀粉酶的活性,使淀粉分解受阻,种子萌发所需能量降低,从而抑制种子萌发。因此,推测低浓度的复合食品防腐剂溶液中钠和钾元素较适宜种子萌发和幼苗的生长,为幼苗生长提供钠和钾营养元素;高浓度复合食品防腐剂中钠和钾成为一种盐胁迫,抑制小麦种子萌发及幼苗生长。
2)与对照组相比,当复合食品防腐剂浓度为2 g/L时,叶绿素含量增加,这说明低浓度复合食品防腐剂促进小麦光合物质含量增加,有利于植株形态建成;复合食品防腐剂质量浓度≥4 g/L,叶绿素的含量逐渐下降,不利于植株生长。这与钾肥促进叶绿素含量增加,但当其超过一定范围叶绿素含量有所减少的相关研究结果基本一致[12]。高浓度复合食品防腐剂中的钠和钾不再作为营养元素,而造成高盐胁迫,导致叶绿素合成受到抑制,并提高叶绿素降解酶的活性,加速叶绿素降解[13]。
3)MDA是膜脂过氧化的产物,MDA含量的多少能直接反映植物遭受逆境损害的程度和植物对逆境反应的强弱[14]。试验结果表明,与对照组相比,当复合食品防腐剂浓度为2 g/L时,小麦幼苗中丙二醛的含量有所降低。说明含低浓度复合食品防腐剂的土壤不仅不抑制小麦的生长,反而促进小麦的生长。这可能是因为钠和钾本身就是小麦生长所必需的元素,又是维持细胞膜电势平衡所必需的两种重要离子,低浓度复合食品防腐剂中的钠和钾离子,较适于小麦生长的需要,促进小麦生长发育,维持细胞膜电势平衡,降低了因钠和钾元素缺乏所引起的质膜损伤。当土壤复合食品防腐剂浓度≥4 g/L时,小麦幼苗丙二醛的含量升高,细胞膜脂过氧化的程度加剧。说明土壤中高浓度复合食品防腐剂所含的钠和钾离子已成为一种盐毒害,打破了细胞膜电势平衡,改变了小麦幼苗叶片质膜透性。另外,相关研究发现,在等渗和等阴离子有效浓度条件下,Na+和K+的单独效应都使小麦幼苗叶片的质膜透性增大[15]。因此,高浓度复合食品防腐剂(苯甲酸钠和山梨酸钾),对小麦幼苗生长表现出抑制效应,破坏了细胞膜电势平衡,使质膜透性增大,电解质大量渗漏,氧自由基大量产生,最终导致膜脂过氧化程度加剧,丙二醛含量升高。
4)植物体内游离脯氨酸含量增加是植物受到胁迫的一种信号。试验结果显示,小麦幼苗中游离脯氨酸的含量随复合食品防腐剂浓度的增加呈现先下降后上升的趋势。此结果与相关研究结果一致[16],也与上述形态指标和生理指标的变化趋势一致。小麦幼苗在含不同浓度复合食品防腐剂的土壤中生长,细胞内将启动一系列抗逆信号途径的调控,进而调节游离脯氨酸含量,以适应外界生长环境。
总之,随土壤中复合食品防腐剂(苯甲酸钠和山梨酸甲)污染程度加重(≥4 g/L),对小麦生长的抑制作用逐渐增强,土壤中的低浓度复合食品防腐剂含量(2 g/L)促进小麦生长。
参考文献:
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很多食品的保质期“超长”
“我年前买的一种午餐肉罐头一直]吃,前几天准备打开时发现其保质期竟然长达3年。”市民高先生向笔者反映说,“担心里面会不会放了很多防腐剂,吃了怕对身体不好。”记者在采访中了解到,高先生反映的保质期“超长”的类似问题并不少见。记者随后在多家超市发现,包括罐头食品、塑料袋真空包装食品以及一些坚果、干货、饮料等,保质期短则18个月,长则36个月,有的甚至长达5年,和一些保质期以“天”为单位的新鲜食品相比,确实显得“超长”。但是仔细查看食品成分时记者发现,并不是所有保质期长的食品均含有防腐剂。
什么是防腐剂
防腐剂并非是随着现代科学才出现的产品,我们日常生活中最常用、最简单的防腐剂就是盐。用盐腌制是有效的防腐手段。但这种方法除不适合所有食品外,还有提升高血压甚至癌症发病率的重大嫌疑。因此随着科学的发展,越来越多应用更广、对人体伤害更小的现代防腐剂出现了。
能用来抑制细菌生长的防腐剂种类有很多。其中有一些经过验证,发现效果不好或者安全性差的已经被逐步淘汰,比如苯甲酸盐类以及食盐。但也有一些防腐剂经过验证,发现对人体的毒性非常小、防腐效果也不错,因此成为目前防腐剂中比较常用的类型,例如柠檬酸钠、山梨酸钾。
保质期长,不一定是坏事
记者采访相关业内人士了解到,包装食品保质期的长短,并不完全取决于防腐剂的多少,而是和食品的生产、罐装工艺以及包装材料密切相关。一般来说,罐头食品由于生产中先进的杀菌工艺和良好的密封性,能保存较长时期,而且很多保质期达到3年的罐头食品并未添加防腐剂。另外,像抽真空的塑料包装食品,也能够在不添加防腐剂的情况下,轻松保存18个月甚至更长的时间。相反,有些食品保质期只有几个月甚至更短,但还是添加了防腐剂。不过记者在采访中了解到,正规厂家生产的符合国家相关标准的食品中,包括防腐剂在内的各类食品添加剂的含量均是安全的。
保质期内也要多留意
关键词:分光光度法 防腐剂 检测
分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸光度或发光强度,对该物质进行定性和定量分析的方法。所用方法有紫外可见分光光度法、红外分光光度法、荧光分光光度法和原子吸收分光光度法。
防腐剂作为重要的食品添加剂之一,能防止食品腐败、变质,抑制食品中微生物繁殖,延长食品保存期。防腐剂在抑制微生物繁殖的同时,也不可避免的对人体产生副作用,但是在正确的使用范围、正确的使用量内,其安全性完全能够保障。因此,防腐剂的检测对于保障人民群众的健康具有非常重要的意义。
1 紫外分光光度法
纳他霉素,也称游链霉素,是一种重要的抗菌素,能有效杀灭及抑制食品中的霉菌、酵母菌和其他真菌的生长。目前,纳他霉素作为一种天然的食品防腐剂已被批准应用于某些乳制品。纳他霉素在实际应用中的使用量仅为山梨酸钾的1/50~1/100。周玉虎[1]建立了一种紫外分光光度法快速测定酸奶中纳他霉素的方法。该方法在甲醇和醋酸介质下,采用超声萃取进行前处理,优化了超声萃取时间、波长、酸度等试验条件,并由正交试验进一步验证。对几种酸奶样品中纳他霉素进行测定,回收率均在92.89%~104.61%之间。
目前,我国食品工业多使用苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钠盐,苯甲酸和山梨酸均为共扼型有机化合物,在近紫外光区具有较强的吸收。卫敏[2]等用紫外分光光度法测定调味品酱油和醋中苯甲酸含量,对影响提取效果的因素进行了试验,确定了水浴时间和水浴温度对苯甲酸含量测定结果的影响是有限的,而馏分体积、无水硫酸钠的加入量和蒸馏速度是影响苯甲酸含量测定的主要因素。测得的结果与气相色谱法测定结果的相对误差10%以内,样品加标的回收率为91%~102%。该方法操作简单,结果准确,回收率较为满意,对企业生产中的监控有较好的实用价值。加列西・马那甫[3]等以苯甲酸、水杨酸和山梨酸为指标,采用多元校正-紫外分光光度法,在210~300nm波长范围,间隔1nm测定吸光度值。测定结果水杨酸在5~20μg/mL、山梨酸在20~80μg/mL、苯甲酸在10~30μg/mL浓度范围内遵守朗伯-比耳定律。平均回收率为水杨酸100.4%,山梨酸98.1%,苯甲酸96.9%。该方法可靠和重现性好,不用分离待测成分,减少了测定步骤,节约了测定时间,降低了人为因素带来的误差。
刘永乐[4]等应用二阶导数紫外分光光度法测定熟食中苯甲酸、山梨酸,同时对两种酸之间的相互干扰和基体干扰进行了研究。最低检出限分别为1.0ug/mL和0.3ug/mL。该方法所用仪器紫外分光光度计较气相色谱仪便宜,易维护,易操作,检测方法简便准确,溶剂耗用少,可批量检验。葛会奇[5]研究了紫外分光光度法测定食品中防腐剂苯甲酸的含量。样品中苯甲酸的最小检出量为0.0010mg/mL,回收率为98%。该方法比较简便、准确、快速。样品中若含有酯类物质干扰时,可用K2Cr2O7、H2SO4氧化法消除。李竹云[6]等研究了以H2O2-H2SO4溶液为山梨酸的氧化体系,氧化产物丙二醛进一步与硫代巴比妥酸进行显色反应,采用分光光度法测定食品中山梨酸的含量。山梨酸浓度在0~1.066μg/mL范围内遵守比尔定律,该法用于面酱、山楂卷、果汁、酱油等食品中山梨酸防腐剂的测定,具有快速方便、灵敏度高、使用仪器简单等特点。李东华[7]等根据食品中常用防腐剂苯甲酸和山梨酸及甜味剂糖精钠在紫外区均有吸收的特点,建立了一种以紫外分光光度法为基础对这三组分同时测定的方法,苯甲酸、山梨酸和糖精钠的平均标准偏差分别为1.60%、5.23%和1.21%,回收率大在95.0%~102.0%之间。将该法应用于食品中二组分的测定,获得较为满意的结果;用于实际样的测定,采用在酸化条件下用乙醚进行萃取处理,消除了饮料中常见组分的干扰,获得了较好的结果。
陈婷[8]采用紫外分光光度法同时测定福州市场占有率较高的几种酱油中苯甲酸钠和乙二胺四乙酸铁(Ⅲ)钠(NaFeEDTA)的吸光度,通过标准曲线的回归方程查得样品中苯甲酸钠的含量。回归方程为y=0.01569x+0.04191,相关系数R2为0.99327,且苯甲酸钠的含量在0~30×10-4mg/mL范围内与其吸光值呈现良好的线性关系。李秋萍[9]等设计了正交试验,对饮料、蜜饯、糕点和调色酒样品中苯甲酸钠和山梨酸钾进行检测样品平行测定结果的相对标准偏差均小于10%,该方法的加标回收率为82%~107%,苯甲酸钠和山梨酸钾的检测范围分别为0.1~16.0mg/L和0.1~6.0mg/L,检出限分别为0.05mg/L和0.01mg/L,样品的检测结果与国标法的检测结果相吻合。
杨琳[10]根据苯甲酸在酸性条件下能随水蒸气一起蒸发出来的原理,摸索出一种测定饮料中防腐剂―苯甲酸的方法。该方法具有简便、快速的特点,尤其适用于果汁、果酱、饮料及调味品等食品中苯甲酸及其Na盐的快速测定.其回收率为92%~101%,精密度为0.63%~3.2%。于晓萍[11]在pH值1~2的条件下,采用氯仿将苯甲酸从蜜饯的碱液处理液中萃取出来,在最大吸收波长为223nm处,通过工作曲线法测定蜜饯中的苯甲酸的含量。该方法的相对标准差(RSD)为0.40%~0.59%,回收率为97%~98%,与常规方法比较,具有快速、准确、简便、试剂易得等优点。曾启华[12]利用苯甲酸和山梨酸在水中具有适当的溶解度,实现以水为溶剂,通过紫外分光光度法进行较准确地测定,可作为企业自控和商品检测的参考方法。该方法测定结果稳定,工作曲线重现好,受温度和pH条件影响不大,工作曲线可重复使用。
尼泊金酯钠也叫对羟基苯甲酸酯钠盐,是世界上用量较大的防腐剂之一,其抑菌作用高于传统的防腐剂,而且毒性低于传统的防腐剂,但在我国的生产数量不多。叶珊[13]等建立了一种快速、简便的同时测定食用防腐剂尼泊金乙、丙酯钠的光度法,方法基于在pH=9.15的缓冲溶液中对尼泊金乙、丙酯钠两组分混合溶液进行光度测定,所得的重叠波谱数据用主成分回归法和偏最小二乘法等化学计量学方法进行处理,结果表明主成分回归(PCR)的预报误差最小。对样品进行测定,获得了较好的定量分析结果。尼泊金乙、丙酯钠线性范围均为1~10mg/L。
2 红外分光光度法
回瑞华[14]等采用红外示差光谱定量分析奶粉中苯甲酸钠的含量,回归方程为A=0.01873+0.4295C,相关系数r=0.9986,苯甲酸钠的浓度在0~2.5mg/g范围内,A与浓度C之间呈良好的线性关系,可按标准曲线法进行定量分析,准确度与精密度均令人满意。该方法简便、准确,工作曲线线性关系好,相关系数0.9986,回收率103.6%。郑爱华[15]等用红外光谱法对一种未知食品防腐剂成分进行了综合分析,采用一种半定量的分析方法,从而用吸光度比值法对其进行准确的定量分析,精度和回收实验结果分别为1.2%、98%。该方法无需分离,无需配成溶液,具有分析准确可靠,操作简便、快速、样品用量少且不被破坏,可以回收等特点。
国家已禁止向小麦粉中添加过氧化苯甲酰(BPO),快速检测小麦粉中BPO添加量对于保障食品安全非常重要。BPO在添入小麦粉中后部分会被还原成为苯甲酸,使得对其原始添加量的检测非常繁琐。张志勇[16]等探讨了利用近红外漫反射光谱法进行小麦粉中BPO添加当量检测的可行性。该方法省去了气相色谱和液相色谱法复杂的BPO还原、苯甲酸提取等样品前处理过程,方便、快捷,这对于进一步扩大近红外光谱分析技术的应用范围、丰富食品添加物的快速检测方法具有重要的意义。
3 荧光分光光度法
荧光分析法具有灵敏度高、选择性好、线性范围广等特点。近年来随着分析测试技术的迅速发展,人们对样品分析的要求愈来愈高,而荧光分析技术由于其自身的优势,特别是与HPLC、TLC等技术的结合,在各个方面的应用越来越受到人们的关注。
黄奇峰[17]等采用FLS920荧光光谱仪研究了山梨酸钾溶液的三维荧光光谱,发现激发光从320nm红移至500nm时,先后出现两个荧光峰:485nm和565nm,前者强度明显大于后者,对应的激发峰分别为380nm和470nm。谢跃生[18]等在激发波长225nm、发射波长310nm、溶液的pH值2~3时,用同步荧光法对市售饮品中的苯甲酸进行了测定,苯甲酸的回收率为99.38%~102.3%。该方法准确,快速。李永红[19]等用导数荧光光谱法同时测定对氨基苯甲酸及对氨基苯甲酸甲酯,当对氨基苯甲酸与对氨基苯甲酸甲酯共存时,由于两者的荧光光谱相互重叠,用常规的荧光法无法进行同时测定,但通过求一阶导数可以改善峰形,提高分辨率,利用峰零法可以进行两者的同时测定。该方法简单、快速,不需要分离,可用于食品防腐剂中对氨基苯甲酸和对氨基苯甲酸甲酯的同时测定。
1.1鱼精蛋白鱼精蛋白的原料主要来自于各种鱼类的成熟精细胞,其中的碱性蛋白具有良好的抑菌作用,因此,将其用于食品中,能够有效抑制酸败菌与致病菌等,同时其具有较强的安全性。鱼精蛋白因其自身的优点,其发展速度较快。
1.2贝壳提取物贝壳提取物的原料主要来自于海洋生物,其具有良好的抑菌作用,特别是对根霉杆菌的抑制效果十分显著。在沿海国家对于贝壳提取物的应用较为广泛,主要是将海洋中的虾壳、蟹壳及其他贝类的甲壳质废渣进行处理,通过盐酸与经氧化钠的作用,便实现了对食品防腐保鲜剂的制备。但目前,由海洋生物制取的天然食品防腐保鲜剂较少,因此,要注重对海洋生物资源的开发。
1.3雪鲜雪鲜主要用于果蔬保鲜中,它具有较多的功能,如:安全、无毒等,它主要是由柠檬酸、焦磷酸钠与抗坏血酸等组成的,利于果蔬的保鲜,能够抑制其氧化褐变作用。雪鲜在使用过程中,主要是将其溶于水,进而对果蔬进行浸渍。
1.4中草药防霉保鲜剂中草药防霉保鲜剂其主要的原料来自于中草药,将其中的有效成分进行提出,进而制成食品防霉保鲜剂。在中草药中,大黄、金银花、黄连等,通过研制,将其制成了保鲜复合膜,从而实现对果蔬的保鲜。作为一种新型的保鲜剂,中草药防霉保鲜剂得到了广泛的关注与喜爱,其发展前景较为广阔[2]。
2天然食品防腐保鲜剂发展的前景
纯天然食品防腐保鲜剂存在诸多的不足,如:较大的用量、较差的抗代谢性、较短的抗菌时效等,因此,在具体的使用过程中,可以结合其他类型的防腐保鲜剂,从而实现其抗菌的目的。同时要对食品防腐保鲜剂的抗菌活性展开研究,从而掌握其规律性、功能结构与结构特征等,这一研究将利于对微生物食品防腐保鲜剂的应用,将使其逐渐具有低毒、高效与广谱等特点。天然食品防腐保鲜剂要不断进行研发,从而让每一种食品拥有专用的添加剂,同时要保证其高效、便捷与无毒等特点。由于天然食品防腐剂的成分相对复杂,存在一定的不安全因素,因此,在使用过程中,要保证其规范性,避免出现安全问题,损害人身的健康;在使用过程中,要保证其严谨性,减少对环境的污染,降低有毒物质的残留等。天然食品防腐保鲜剂要对其深入、持续的研究,对其作用机理、用量多少等方面进行研究,在研究之际,还要完善天然食品防腐保鲜剂的使用标准,从而保证其有效的研究与高效的使用。随着食品安全问题的广泛关注,我国要积极发挥天然食品防腐保鲜剂的作用,实现对其资源的合理配置,扩大其生产规模,降低其价格,同时要注重有机食品与天然食品防腐剂的开发,从而使其具有安全与高效等优点,并为人们生活水平的提高提供依据[3]。
3结语
关键词:食品机械;腐蚀;防腐设计;分析
在食品工业步伐逐渐加快的影响下,食品机械自身的功能等方面有了全新的改变。但在食品加工的过程中,食品机械的腐蚀问题却逐渐变得醒目。在一定程度上,食品机械的腐蚀不仅会对食品的生产带来影响,还能制约着食品的卫生安全。因此,面对这样的状况,本文作者站在食品机械的角度,对其腐蚀问题以及防腐蚀设计构架进行了相应的探讨。
1 食品机械的腐蚀形态
就腐蚀的形态来说,在运用的整个过程中,食品机械面临的腐蚀主要包含了全面腐蚀以及局部腐蚀。而对于局部腐蚀来说,它所呈现的形态却是多种多样。相应地,从食品机械运用中,局部腐蚀的种类很多,而它的危害性却远远高于全面腐蚀。因此,本文作者对食品机械众多腐蚀形态中的一些予以了分析。
一是:食品机械的全面腐蚀。从某种意义上说,全面腐蚀就是指在整体上,食品机械被均匀的腐蚀。对于全面腐蚀来说,它主要是因为在使用的机械设备方面,其中的金属材料与其它一些物质发生了相关的反应。进而,金属构件的机械性能出现了一系列的问题。同时,就全面腐蚀而言,全面性以及针对性是其展现的主要特点。在针对性特点方面,是因为食品机械的腐蚀主要对金属部件构成危害。二是:局部腐蚀方面。对于局部腐蚀来说,它包括了很多方面。比如,腐蚀疲劳、电偶腐蚀、缝隙腐蚀。第一、食品机械的缝隙腐蚀。它主要出现在食品机械各个接缝的地方,有些接缝地方的腐蚀甚至是没法避免的。缝隙腐蚀主要是因为食品加工中的物料残留在缝隙处,以此,导致了缝隙金属的腐蚀问题。第二、电偶腐蚀方面。在食品机械方面,它是很常见的腐蚀形态。电偶腐蚀主要是在电解物质的推动下,处于不同形势之下的和金属都出现了电解的腐蚀。这和食品机械长期所处的环境息息相关。由于食品生产的特殊环境,机械局大部分都是属于潮湿的状态,这就为食品机械的电偶腐蚀留下了隐患。第三、关于应力腐蚀断裂。它主要是在双重作用的状况下发生的。对于应力腐蚀断裂来说,它的出现并不是随意的,需要具备一定的条件。一是:应力腐蚀是在特定的环境下才能发生的。比如,需要足够道德温度。二是:如果食品机械受到一定程度上的拉伸应力,就会出现应力腐蚀断裂。三是:应力腐蚀断裂主要是针对机械那些特定的部件。比如,那些特定的金属结构。在食品机械腐蚀方面,应力腐蚀断裂不仅具有很强的破坏性,它]给食品机械带来的危害也是最大的。当然,除了上面这些,还有一些其它方面。比如,食品机械出现的点蚀。它主要是在金属表面造成一些小而深的空洞腐蚀,对食品机械不会造成大的影响。
2 食品机械的防腐设计构架
对于食品机械来说,它不仅要具有一般机械的特点,还要具备食品加工的特定要求。相应地,针对食品机械出现的各种腐蚀问题,急需要对食品机械进行防腐设计。很显然,食品机械防腐设计有着很高的要求。因此,作者从这些方面对防腐设计构架进行了相关的探讨。
2.1 食品机械防腐设计结构方面
总的来说,机械结构设置是否合理将会对食品机械腐蚀起到决定性的作用。所以,在设计的过程中,设计人员一般都会从机械结构方面出发,来进行防腐设计。首先,在进行防腐设计的时候,要使加料管位于容器的中心。其次,对那些容易积液的地方,需要把它设计成圆弧形状。最后,在对机械设备以及管道设置的时候,需要尽可能把它们安置在那些接触面积比较小的支架或者基座上面。还有其它一些结构方面的设计。比如,在结构设计方面,可以采用更加容易腐蚀的其它金属,来对原有某金属的腐蚀起到保护作用。
2.2 食品机械防腐设计选材方面
在食品机械防腐设计方面,合理选材是不可轻视的。总的来说,金属以及非金属是食品机械包含的材料。一是:在选材的时候,设计人员需要对食品介质的相关方面进行全面的考虑。比如,食品介质所具有的温度。在此基础上,还要对相关方面予以仔细地分析。比如,食品介质具有怎样的性质。二是:需要食品机械自身予以全面的分析。比如,它在结构设计方面展现了怎样的特点。三是:在前面的基础上,对需要用到的材料进行正确的选择。在选择的过程中,除了要考虑它的耐腐蚀的程度,还要对其它一些因素予以考虑。比如,材料具有的经济性。
对于食品机械方面的腐蚀问题,可以采取很多行之有效的措施来对它进行完善。这样不仅可以使食品机械处于有序的运行之中,还能为企业创造更多的财富。第一、在对食品机械进行选材的时候,需要选用那些不锈钢的材料。对于这方面,要选择那些不锈钢性能比较好的机械。同时,所选的食品机械不仅要容易加工,还要能够容易连接。与此同时,还需要对在机械零部件构造方面进行相关的调整。比如,对于其中的承载能力方面的部件,需要能够使用那些普通的低碳钢。进而,使企业的生产成本得到降低。第二、关于其他金属材料的选择。可以选择一些能够对食品起到保护作用的金属材料。进而,来减少食品的腐蚀。很显然,除了上面这些办法以外,还有一些其它方面的措施。比如,在对食品机械加工方面,对于非金属材料的选择需要选择那些能够对食品腐蚀起到很好保护作用的材料。比如,这些非金属材料所具有的化学性质比较稳定,对于不同程度的腐蚀都能给以一定的抵抗。除此之外,还具有很好的加工性质,能够使食品在最短的时间内,完成加工。并且在对食品加工的时候,这些非金属材料能够使机械的强度更加,减少机械故障的发生。对于这些优点中,最为重要的是,非金属材料的化学性质。它能够防止食品受到不同方面的污染。
3 结语
总而言之,在食品机械方面,防腐设计是不可忽视的环节。对食品机械进行合理的防腐设计不仅可以使食品机械的防腐问题得到有效的解决,还能为食品安全生产提供保障。进而,推动我国食品生产企业不断向前发展。
参考文献:
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3、当然,锤子科技T3(全网通)还具有“云存储”功能,可实现手机数据的远程备份及恢复功能。如果之前开启了“云同步”功能,是可以通过远程云端来找到手机视频的。
4、除此之外,我们还可以借助第三方手机数据恢复工具实现锤子科技T3(全网通)误删短信的恢复操作。此时我们需要打开锤子科技T3(全网通)“USB调试”开关。
5、依次进入锤子科技T3(全网通)”设置“-“关于手机”界面,找到“版本号”并连续点击 5-7 下即可开启“开发者模式”。再回到”设置“页面,您就可以找到"开发者选项"了! 进入“开发者选项”,点击“USB 调试”选项,在弹出的窗口中点击"确定"。 提示:每次连接电脑时需要注意手机提示,点击您手机上的确认允许使用"USB调试"功能。
6、然后在我们完成以上的操作即对锤子科技T3(全网通)的USB调试打开后,下面接着就可以直接在搜索引擎中搜索下载任意相关的ROOT工具来对手机获取手机ROOT权限。
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随着经济的不断发展,包装设计业的发展需要与时代融合,不但要凸显时代性,还要强调民族文化性。不同民族和地域都有自己的服饰风格,对本民族传统服饰特点进行挖掘和研究,而后合理运用于包装设计作品之中才能真正起作用,才能被欣赏者和消费者自然而然的接受。民族服饰元素与包装设计相结合,有利于弘扬民族传统服饰优秀文化;民族服饰作为民族文化的物质载体,它反映了本民族的文化心理和精神特征,表达了他们的思想情感和对生活的美好愿望。任何一个民族的服饰文化都是对传统服饰表象的延续也是对传统服饰精神内涵的传承。从民族服饰文化中汲取养料,将服饰元素融入民族特色产品包装中,人们在欣赏与消费的过程中自觉地接受这样的优秀文化。
二、民族服饰元素与包装设计相结合,有利于推动地方经济的发展
楚雄丰富的旅游资源,旅游业的良好发展是决定区域经济发展的重要因素。地方特色产品已成为反映一个地区资金吸引能力、影响旅游资金流向的关键性因素。将地方民族服饰元素与包装设计相结合能够凸显民族特色与民族文化魅力。如果一个地区具有丰富的旅游资源、良好的旅游环境、品质优良的特色产品,那么,这个地区就能很好地营造出“资金洼地”,就会引来资金,地方经济就可以较快发展,地方经济就会步入良性互动快速发展的轨道,对推动地方经济起到了有利的作用。
三、民族服饰元素与包装设计相结合,有利于打造特色品牌
品牌是一种用来区别商品与商品、企业与企业间的名称、标志、包装等符号。从品牌的角度去分析楚雄的特色产品包装,大多数都属于本土品牌,只能被当地人知晓,少数可列为地区或省内品牌,能成为国内品牌的极少。如“妥甸酱油”先后荣获中国科技博览会金奖、中国消费者信得过金榜畅销产品、中国专利新技术新产品博览会金奖等荣誉称号。2009年、2010年,企业被中国食品安全年会授予“全国食品安全示范单位”称号,在国内乃至国际上知名度较高,但这种成功的个案很少。同样是楚雄州的天台腐乳、野坝子蜂蜜、禄丰香醋等都只是本地人知晓,外地人很少听说;还有一些至今只有商品名称,没有品牌名称,这些产品就因为包装为自己进入市场或扩大市场设立了巨大的阻碍。在经济全球一体化的今天,想要获得良好的经济发展,就应该有属于自己的品牌。品牌不是单纯的图形、符号,而是一种文化性的体现。少数民族这种独有的文化对于中国乃至世界人民来说有一种无法抗拒的吸引力,一个品牌的树立除了依靠科技因素外,文化的力量是不可估量的,借助民族服饰文化的特质与地方特色产品相结合打造出属于自己的良好品牌。
四、民族服饰元素与包装设计相结合,有利于构建和谐社会
一、以阳戏为代表的戏剧品牌
福泉阳戏是明洪4年(公元1372年)从浙江一带随军入黔的,是中国傩戏中仅存的阳戏。阳戏是中国戏剧的“活化石”,堪称中国一绝。它对我国民族文化的传承、戏剧演变、民族迁徙以及工艺造型美学等方面的研究,有深远的影响,备受国内外专家学者的青睐。
1991年在北京“亚洲艺术•贵州傩戏面具艺术展”上,一位丹麦驻华使馆的文化官员请求吻一下展出的孟姜女面具。台湾《联合报》称赞福泉阳戏“成为亚运周边活动最具有学术意义,也最引人注目文化遗产展”,中国著名戏剧家,原中国戏家协会主席先生观看展览后题词:“奇迹,长城是我们的奇迹,傩戏也是个奇迹,中国又多了个奇迹,看了这个展览,我认为中国的戏剧要重新改写。”原文化部副部长林默涵称赞傩戏是“民间文化艺术之瑰宝。”2002年福泉阳戏参加了都匀国际摄影博览会,受到20多个国家的专家学者关注。2003年2月,中外学者来福泉实地考察研究阳戏,都给了极高评价。中国傩戏研究会会长曲六乙题词:“阳戏是民族文化之瑰宝,惟保护方能生存,惟生存方能发展。”如今贵州民族学院西南傩戏文化研究中心研究基地挂牌设在福泉,必定促进福泉阳戏的传承与发展。我市广大文艺工作者要以抢救地方艺术瑰宝为己任,以借鉴、丰富和完美为手段,不断积累,敢于突破,使福泉阳戏真正成为全省乃至全国有一定影响的文化品牌。
二、打造好人文景观的文化品牌
建于明洪武十四年的古城垣为黔中瑰宝。尤其是小西门水城,建造奇特,国内罕见,被誉为“小八达岭”。贵州省政府于2004年8月18日立了保护石碑,这是贵州省唯一的一座国家级文保城墙,成了耀眼的瑰宝,是研究古建筑和古代战争的重要文物。历经四百多年,古韵悠悠的豆腐桥,建造奇绝,鬼斧神工,被中国桥梁技术专家茅以升先生写入《中国桥梁技术史》一书,闻名中外。还有千古之谜的竹王城,古迹、传说甚多,它是全国唯一的古夜郎城池――竹王城遗址,是研究古夜郎文化的重要素材。
三、以自然景观为文化品牌
福泉山川秀丽,风景区多,如洒金谷风景区交通方便,是各地游客的必经之路。此处山清水秀,奇石林立,日夜洒金的飞瀑就在此,被誉为“小三峡”。蛤蚌河是一个集山、水、石、洞,湖及喀斯特原始自然生态为一体的天然旅游胜地,被誉为“贵州的九寨沟”。
四、打好神话传说和三丰文化的品牌
历史文化是一个地区悠久历史过程的沉淀,是这个地区人文传统的具体体现。在古城福泉走过的两千多年漫长岁月之中,勤劳智慧的福泉人民用自己的双手创造了璀璨夺目的古城文化,为我们留下了一笔笔宝贵的文化遗产,而如何继承和发扬祖先留下的文化财富,则是我们需要思考的问题,张三丰是在我市历史上,文化上有着重要影响的人物。张三丰在福泉生活的7年间,留下了大量的道学文献和文物古迹,研究“三丰文化”,探过道家的哲理思想,对挖掘福泉古城文化遗产,丰富福泉古城文化内涵有着重要的作用,可以说,打造三丰文化是福泉市实施“文化亮市”战略过程中的又一个亮点。
五、打造好乡土教材的文化品牌
清代思想家龚自珍说过:“灭人之国,必先去其史。”一个民族,一个国家,一座城市,如果忽视了自己的历史就像一个人失去了记忆。爱国先要爱家乡,爱家乡必先了解故土的文化应该组织编写教材,让学生入学时通过教材的学习,了解福泉历史文化,热爱家乡。
关键词:敏感视频分类;肤色识别;前景运动; 级联分类器
中图分类号:TP18 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)13-0181-03
Abstract:In order to effectively classify the obscene videos, a novel obscene video classification approach based on human skin recognition is proposed. We first extract the foreground motion area by using frame difference images. Then we make up the human skin model and recognition human body by combing with the extracted foreground motion area. Finally, the multi-feature cascade classifier is used for classify the obscene videos. The experimental results show that our proposed method has better precision and recall rate.
Key words:obscene video classification; skin recognition; foreground motion; cascade classifier
随着互联网视频内容的不断增加,如何有效识别敏感视频信息已成为信息安全中的一个重要的课题。图像视频比起传统文本具有更丰富的信息,因而,它的危害性更大。鉴于传统过滤技术的弊病,以图像分析与图像理解技术为支撑的基于内容的不良视频过滤技术正在成为网络信息过滤技术研究的一个重要方面。基于图像内容的图像分类系统层出不穷。
早在20世纪90年代就开始了对敏感图像识别的研究,Fleck[1]等人通过肤色分割和人体姿态的几何特征检测来识别敏感图像,其基本思想是将人体看作是按照一定规则的若干柱状区域的组合。然而其缺点是仅能够处理单一类型图像,缺乏适应性和通用性,处理速度较慢,图像的识别率较低。Kim[2]等人提出基于肤色检测、纹理分析以及特征向量分类来识别敏感图片。由于使用的是简单的肤色模型,其判断结果很大程度上依赖皮肤区域提取的结果,存在很大的局限性。王金庭[3]在此方法的基础上,在YCbCr空间构建肤色模型,并进行亮度自适应提供分类的精度。Hogyun Lee[4]等人利用关键帧通过构建XYZ模型,以单帧的检测为X轴,以组帧为Y轴,以X轴、Y轴为参数构建Z轴来判断该帧是否含有敏感图像。此外在利用颜色和纹理,也有部分的研究成果[5-10],但是由于其特征的单一性,实际应用的效果不理想。吕丽[11]等提出了基于光流的敏感视频检测的算法,而其主要是使用光流方法提取关键帧结合传统方法来检测的。提供了利用光流进行检测的新思路。
综上所述,本文提出了基于人体肤色识别的敏感视频分类算法。该算法在文献[3]的基础上,将人体肤色模型与前景运动区域结合,并采用多因素的级联分类器提高视频分类的效率和准确率,实现了在复杂背景、光照不均、复杂类型下的敏感视频分类。
1 前景运动检测和分割
前景运动区域反映了视频中运人体运动所处的区域,体现了视频的主要内容。本文将采用一种基于高阶统计量的自适应前景区域提取算法。
在视频中,由于背景噪声的存在和运动对象的变化,帧间灰度差不为零,背景噪声服从均值为零的高斯正态分布,运动变化区域服从非高斯分布,因此,在多个帧间差的图像中区分变化前景区域和未变化背景区域可以看成是在高斯数据中识别非高斯数据。具体做法是采用帧间差的高阶统计量假设检验,确定运动对象的位置,自动分离运动区域与背景区域。
简单的2帧差图像包含的运动信息较少,提取的运动对象含有空洞,运动信息不完整,所以采用多帧差累积来获取充分的运动信息,本文采用的是5帧差图像。假设第一帧图像是,则帧差图像计算如下:
接着采用高阶统计量方法自动区分运动区域与背景区域,假设5帧差图像噪声服从高斯分布,对每个像素进行假设检验,判断该像素属于背景部分还是运动部分,最后通过对帧间差累积图像的局部4阶矩与背景区域估计的高斯噪声的4 阶矩进行比较来确定运动对象的位置。具体做法如下:在图像中,用5×5的窗体在图像内从上至下、从左至右滑动,计算窗体内的均值和方差:
表示滑动窗体内的像素个数,是窗体移动的顺序号,检测阈值与帧差图像图像中噪声方差的平方成正比:
是经验参数,根据实验结果取。当窗体的4 阶矩时,该窗体属于运动区域;当,该窗体属于背景区域。最后通过数学形态学对噪声区域和孤立小面积区域进行过滤,过滤面积小于图像面积20%的前景区域。图1是前景运动区域的实验结果图。
2 基于肤色检测的人体识别
在敏感视频中,一个很显著的特征是出现有较大比例的人体肌肤,因此提取人体肤色区域是敏感视频识别的重要工作。
本文提出的基于肤色检测的人体识别算法是在YCbCr空间上建立肤色模型,然后根据肤色模型选取出图像中的人体皮肤区域,并最终根据计算出的肤色阈值对图像进行分割,得到人体肤色区域。
为了很好的分割出不同光照条件下和复杂背景环境下的人体肤色区域,我们利用混合高斯模型来描述人体肤色分布情况。在文献[12]中给出在非线性彩色空间YCbCr中的色度CbCr概率分布为:
其中是图像中的一个像素点,经过标准化处理。基于肤色检测的人体识别算法如下:
[输入: 随机截取20480个大小为100×100的皮肤样本图像块
输出: 分割好的人体肤色区域
1. 将肤色图像块从RGB颜色空间转为YCbCr颜色空间;
2. 统计肤色图像块集合的均值和协方差:
3. 根据公式(5)计算测试图像的概率灰度图
4. 根据最大熵阈值分割方法[40]分割人体肤色区域
5. 结合前景运动区域的计算结果,过滤非前景运动区域内的人体肤色区域 ]
算法1. 基于肤色检测的人体识别算法
图2是基于肤色检测的人体识别实验结果图:
3 敏感视频分类器设计
判断一个视频是否含有敏感成分,单单依据某一因素是不能有效地作出判断的,因为不同性质的视频亦存在相同的属性因素,例如游泳视频也同样出现大量的人体肤色区域。因此针对敏感视频的重要特征,我们提出了一个多因素的敏感视频分类器。其主要判断有:
1) 相比较正常视频,敏感视频中的皮肤区域都具有较大的比重,一般不小于30%;
2) 敏感视频中人体运动是视频的主要运动部分,而正常视频中即使出现人体运动,也通常包含其他物体的运动;
根据上述的判断,本文提出了3种特征来进行构造分类器:
假设含有个图像帧的视频中,每一帧图像大小为,对应的前景运动区域大小为,对应的人体皮肤区域大小为:,在前景运动区域内的人体皮肤区域大小为:,则三个判断特征为:
1) 皮肤暴露程度:
2) 整体的平均运动皮肤率:
3) 运动区域的平均运动皮肤率:
敏感视频分类器的设计需要能够满足较高的分类准确率的同时,也要满足高效、速度快的要求。视频每秒包含图像帧在25-30之间,对所有的图像帧都进行上述3个判别特征的判断,所需要的耗时会很大。为此本文将构建一个基于级联的敏感视频性质分类器,其设计流程图如图3所示:
其中为,,是实验过程中给定的阈值。通过这种级联的分类判断,大部分的正常视频都可以在前面的分类判别阶段被过滤掉,省去了后面阶段的计算,从而可以大大提高分类效率。只有满足所有的判别分类条件的视频才判断为敏感视频,能有效保证分类的正确率。
4 实验及讨论
实验机器是CPU为Intel CoreTM2 Duo 2.33GHz、内存为2GB的台式机.实验中所需的参数设定为=0.3, =0.2, =0.15.所采用的测试数据集包含了36个敏感视频和50个正常的视频,其中包括了广告、电视剧、卡通片、音乐MTV等.评价准则为准确率、误检率、查全率和漏检率:
4.1 人体肤色区域识别实验
首先对文中提出的基于肤色检测的人体识别方法进行实验,从测试数据集中随机提取出10个敏感视频用于对本文方法进行测试,其中包括了不同大小、不同人体姿态、不同人体数量的视频。
为了更好地体现本文方法的性能,我们将本文方法与文献[3,9,10]提出的两种方法进行对比,测试的结果如表1所示:
从上表的实验数据可以得出,本文所使用的基于肤色检测的人体识别方法能更有效地确定皮肤区域,具有更好的查全率和查准率,这是因为在综合了运动区域和皮肤模型之后,有效地过滤了部分不属于运动区域的类肤色区域。本文方法的部分识别结果图如图4所示:
4.2 敏感视频分类实验
针对本文提出的多因素级联敏感视频分类器进行实验,用测试数据集中的36个敏感视频和50个正常视频进行分类,分类结果如表2、表3所示:
从实验结果可知,本文提出的级联分类器能在前两个分类阶段就过滤掉大部分的敏感视频,同时又能保留大部分的正常视频。最终在得到较好的查全率的同时,保证了较高的准确率。
5 结论
本文提出了基于人体肤色检测的敏感视频分类方法,通过结合前景运动区域和人体肤色识别,有效的识别出复杂背景下的人体。此外通过多因素的级联敏感视频分类器,能够快速地对视频进行分类。实验结果表明,本文所提出的敏感视频分类方法具有较好的效果。但本文方法仍存在不足之处,在实验过程中发现,肤色样本库的构建对被检测肤色的适应性具有重要的影响。如何选取具有代表性的样本以及各种样本之间的比例关系是今后工作的重点。
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