[发明专利]一种气味传感器对铜绿假单胞杆菌生长预测的方法

说明书

技术领域

本发明是一种气味传感器对肉品主要腐败菌铜绿假单胞杆菌生长预测的方法，属于食品质量安全快速无损检测、监测和控制的技术领域。

背景技术

在上个世纪关于肉品研究的发现和创新已经可以引起肉类生产、加工、销售和消费的革命性变化。近年来，肉类是最具有价值的畜产并且对很多人而言已经成为他们动物蛋白的第一选择来源。但是，肉品由于丰富的营养成分，是微生物的天然培养基，在储存过程中极易受到腐败微生物的侵染，造成极大损失。其中，假单胞菌就是引起肉品腐败的一种主要腐败菌。目前，对于微生物的预测方法主要是研究微生物形态的生理生化指标，但是需要大量的准备工作，耗时长，灵敏度也不高，而且对样品有一定的损伤，不能够及时地监测到腐败微生物。免疫学检测方法特异性好、灵敏度高，但实验前要对样品做比较繁琐且困难的处理工作。分子生物学方法主要针对核酸进行检测，与免疫学方法一样，特异性好、灵敏度高，但需要进行细胞破壁提取核酸。电子鼻作为一种对各种食品无损、快速的质量与安全分析和评估方法，较之感官评价、显微技术、微生物理化指标等其他传统方法对肉品腐败微生物的检测具有明显的优势。电子鼻直接获取样品挥发性物质的整体信息，并通过模式识别进行整体判断，来预测假单胞菌的生长状况，不需要对样品进行破坏处理，具有操作简单、方便快捷、无损、环保的优点。目前，电子鼻广泛应用于肉品质量评价、等级判定、成熟期判断、类别识别、生产过程检测与控制等方面，但并不涉及对肉中特定腐败微生物的生长预测。因此，亟需开发一种利用电子鼻实现肉中主要腐败微生物或者致病微生物生长预测的方法，为肉品质量和安全的监测和控制提供支持。

发明内容

一、技术问题

鉴于上述的技术发展现状，本发明的目的主要针对现有技术实现肉品中主要腐败微生物和致病微生物的生长预测模型构建费时费力的问题，开发基于气味传感器的快速无损检测方法，满足食品质量与安全控制的迫切需求。通过利用电子鼻检测系统，获取微生物生长过程中的气味信息，选取特征传感器的响应值，构建基于气味传感器的微生物生长预测模型。本发明的方法也可以用于其他类微生物的生长预测模型构建的应用中。

二、技术方案

1.一种气味传感器对铜绿假单胞杆菌生长预测的方法，

1)其采用的装置特征在于，系统组成包括进样系统、包含10个金属氧化物传感器的探测系统和用于数据记录和分析的模式识别软件，其中，10个传感器分别为W1C/S₁：对芳香型化合物敏感)；W5S/S₂：对氮氧化物敏感；W3C/S₃：对氨类和芳香型化合物敏感；W6S/S₄：氢气敏感；W5C/S₅：对烯烃和芳香型化合物敏感；W1S/S₆：对烃类物质敏感；W1W/S₇：对硫化氢敏感；W2S/S₈：对醇类和部分芳香型化合物敏感；W2W/S₉：对芳香化合物和有机硫化物敏感；W3S/S₁₀：对烷烃敏感；软件系统包括信号预处理和模式识别两部分；通过选取的传感器阵列把气体成分的变化转化为可以测量的物理信号，其中，试验参数设置为流速300mL/min，测定时间60s，洗气时间110s，样品准备时间5s，自动调零时间5s。

2)检测步骤在于：将铜绿假单胞杆菌处于温度为37℃、相对湿度为85％条件下培养一段时间的培养基平板取出，放置于如权利要求1所述的检测系统中，获取样品气味的整体信息；利用单因素方差分析和电子鼻自带的载荷分析对获得的气味信息进行处理，获得最佳的传感器阵列；选择最佳传感器阵列，根据传感器响应信息构建铜绿假单胞杆菌的生长预测模型。

2.构建铜绿假单胞杆菌的生长模型，其特征在于，

1)铜绿假单胞杆菌初始浓度为10²CFU/mL，分别提取传感器S₈和S₁₀的响应值求平均值，根据培养时间与单个传感器响应值的关系构建铜绿假单胞杆菌的生长模型为：

y(s₈)＝1.515+0.1086/(31.84×exp(-0.1803×x)+0.1158)(1)

y(s₁₀)＝1.059+2.424/(17.29×exp(-0.03278×x)+0.8034) (2)