[发明专利]荧光成像的玉米赤霉烯酮可视化快速筛查系统及方法

说明书

本发明属于食品检测技术领域，具体涉及荧光成像的玉米赤霉烯酮可视化快速筛查系统及方法。本发明筛查系统包括光强度调控模块、暗箱与计算机；所述暗箱从上到下依次包括EMCCD相机、时序可控多波长LED紫外环形光源模组、样品杯，样品杯附近放有光电探测器；所述计算机分别与EMCCD相机、光强度调控模块电连接；所述光强度调控模块分别与光源模组和光电探测器电连接。利用上述筛查系统可对玉米赤霉烯酮进行快速筛查，具体为：预处理样本、仪器调试、采集荧光彩色图像、高效液相色谱法测定玉米赤霉烯酮含量、建立并优化数学模型、测定玉米赤霉烯酮含量。本发明的光源模组等间隔密布排列，独立控制各序列LED，增加光照的均匀稳定性，提高检测速度和预测精度。

技术领域

本发明属于食品检测技术领域，具体涉及荧光成像的玉米赤霉烯酮可视化快速筛查系统及方法。

背景技术

据联合国粮农组织(FAO)统计，全球平均25％的粮油作物受到真菌毒素的污染。受气候和储藏等因素的影响，我国是世界上受真菌毒素污染最严重的国家之一，粮食安全面临着严峻挑战。真菌毒素是真菌产生的次生代谢产物，主要包括黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、赭曲霉毒素、伏马毒素等。真菌毒素具有强毒性和致癌性，能够污染所有种类的食用和饲用农产品，特别是玉米、小麦、大米、大麦、小米和燕麦等等粮食作物，严重危害人、畜健康。

真菌毒素污染严重威胁我国粮食安全，而传统的粮食安全管理体系缺乏有效的预防性技术手段和快速检测手段，如GB 5009.209-2016食品安全国家标准食品中玉米赤霉烯酮的测定，采用液相色谱法、荧光光度法或固相萃取柱净化液相色谱-质谱法进行玉米赤霉烯酮的测定。所需设备复杂、步骤繁琐、检测周期长，很难实现现场快速检测，无法满足食品流通及加工过程中快速实时检测的要求。玉米赤霉烯酮的快速检测方法，如采用ELISA、胶体金试纸、免疫亲和柱等方法提高检测速度和检测精度，这些检测方法均需要乙腈或甲醇等有机溶剂的提取、净化等处理，步骤繁琐且耗时。

利用正常粮食物料和被真菌污染物料的光信号差异实现粮食污染程度的快速识别，有专利利用高分辨率光谱仪获取荧光光谱能有效识别黄曲霉污染；相关专利公开了一种呕吐毒素的识别分选设备及分选方法、黄曲霉毒素检测及分选装置、一种基于FT-NIR技术的糙米中黄曲霉毒素含量的快速检测方法，通过荧光差异或近红外光谱表征可以快速检测真菌毒素污染，但粮食颗粒料真菌毒素分布不均匀(有时分布在内部)，真菌毒素和粮食组分结合的方式对紫外光激发产生荧光能力存在差异，导致已有的荧光检测方法误判率较高；近红外光谱点测量的方式对粮食真菌毒素污染水平评价存在以偏概全的问题，导致评价的结果稳定性较差。若采用绿色分析技术实现粮食中真菌毒素的可视化分布评价，在检测速度和准确性方面必有质的飞跃。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种荧光成像的玉米赤霉烯酮可视化快速筛查系统及方法，克服常规理化检测速度慢、化学试剂对环境不友好的问题，克服真菌毒素分布不均引起测量误判率高的问题，克服光谱检测点测量的适应性和稳定性差的问题，显著提高粮食中玉米赤霉烯酮的检测速度和检测的可靠性。

本发明提供一种荧光成像的玉米赤霉烯酮可视化快速筛查系统，具体的，本发明按以下方案进行：

一种荧光成像的玉米赤霉烯酮可视化快速筛查系统，包括光强度调控模块、暗箱与计算机；所述暗箱从上到下依次包括EMCCD相机、时序可控多波长LED紫外环形光源模组、样品杯；所述EMCCD相机置于暗箱的顶部，EMCCD相机的镜头可伸入暗箱的内部；所述时序可控多波长LED紫外环形光源模组通过升降装置固定于暗箱的中下部；所述样品杯置于暗箱的底部，样品杯附近放有光电探测器；

所述光强度调控模块位于暗箱外，并分别与时序可控多波长LED紫外环形光源模组和光电探测器电连接，所述计算机中安装有采集控制处理软件，所述计算机分别与EMCCD相机、光强度调控模块电连接；