[发明专利]一种粮食真菌污染情况的快速检测方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及用红外光谱检测微生物的方法，一种粮食真菌污染情况的快速检测方法及其应用。

背景技术

粮食在适宜条件下极易发霉变质，不仅造成经济损失，且多数产毒霉菌的次级代谢产物严重威胁人畜健康。目前，粮食中霉菌污染的检测方法主要包括：平板菌落计数法、高效液相色谱法、气相色谱与质谱联用法、PCR和免疫法等，然而，上述方法存在或操作繁琐、灵敏性低，或成本高且耗时长等不足，难以实时监测粮食中霉菌的生长状况。因此，急需发展一种能够快速识别粮食中污染霉菌的检测方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有检测粮食中霉菌污染方法过程复杂，耗时过长或成本较高的问题，提供了一种可以迅速对粮食中污染霉菌进行定性和大致定量的方法。

本发明采用如下技术方案实现。

一种粮食中真菌污染情况的快速检测方法,包括如下步骤：

(1)将污染有对照真菌的粮食分别与无菌粮食混合均匀，得到污染各对照真菌的粮食样品或污染不同浓度对照真菌的粮食样品；

(2)采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪，采集污染各对照真菌的粮食样品或污染不同浓度对照真菌的粮食样品在特征波段的红外光谱图及数据；所述特征波段为4000～800cm^-1和/或10000～4000cm^-1波段；

(3)对各样品的红外光谱数据进行主成分分析，提取主成分分值，运用线性判别分析或偏最小二乘判别分析建立不同类别或不同浓度真菌鉴别模型，验证鉴别模型的可靠性；

(4)采集待测粮食样品在所述特征波段的红外光谱图及数据，采用步骤(3)中建立的模型确定待测粮食样品中污染的真菌种类或浓度。

所述特征波段为1800～900cm^-1、1800～1485cm^-1和10000～4000cm^-1中一个或两个以上波段。

采用留一交互验证法验证鉴别模型的可靠性。

步骤(2)中采集红外光谱图过程中，光谱分辨率为4cm^-1，在各波段对每个样品至少检测3次，取每个样品的平均光谱；样品的每次检测中，至少扫描32次。

所述主成分分析是指二维主成分分析。

每种粮食样品取5个以上的平行样。

所述对照真菌为灰绿曲霉、亮白曲霉、黄灰青霉菌、扩展青霉、尖孢镰刀菌。

采用本发明方法可以快速分析粮食中污染的霉菌种类并进行大致定量，操作简便、耗时短、成本较低。

附图说明

图17种霉菌孢子悬浮液样品的ATR-FTIR光谱图。

图27种霉菌孢子悬浮液样品的PCA得分图(1800～900cm^-1)。

图37种霉菌孢子悬浮液样品红外光谱信息的LDA得分图(1800～900cm^-1)。

图4不同浓度灰绿曲霉污染稻谷样品的PCA得分图(1800～900cm^-1)，各图标分别表示无菌稻谷中添加的灰绿曲霉稻谷粉末的质量，纯表示添加的无菌对照稻谷粉末质量为0。

图5不同浓度灰绿曲霉污染稻谷样品的LDA得分图(1800～900cm^-1)，各图标分别表示无菌稻谷中添加的灰绿曲霉稻谷粉末的质量，纯表示添加的无菌对照稻谷粉末质量为0。

图6不同浓度灰绿曲霉污染稻谷样品的PCA得分图(1800～1485cm^-1)，各图标分别表示无菌稻谷中添加的灰绿曲霉稻谷粉末的质量，纯表示添加的无菌对照稻谷粉末质量为0。

图7不同浓度灰绿曲霉污染稻谷样品的LDA得分图(1800～1485cm^-1)，各图标分别表示无菌稻谷中添加的灰绿曲霉稻谷粉末的质量，纯表示添加的无菌对照稻谷粉末质量为0。

图8不同浓度灰绿曲霉污染稻谷样品的PCA得分图(10000～4000cm^-1)，各图标分别表示无菌稻谷中添加的灰绿曲霉稻谷粉末的质量，纯表示添加的无菌对照稻谷粉末质量为0。

图9不同浓度灰绿曲霉污染稻谷样品的LDA得分图(10000～4000cm^-1)，各图标分别表示无菌稻谷中添加的灰绿曲霉稻谷粉末的质量，纯表示添加的无菌对照稻谷粉末质量为0。