[发明专利]GC-IMS和荧光光谱联用检测产黄曲霉毒素真菌污染的方法

权利要求书

1.一种GC-IMS和荧光光谱联用检测产黄曲霉毒素真菌污染的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一, 样品处理；

步骤二, GC-IMS检测；

步骤三, 荧光光谱检测；

步骤四，GC-IMS谱图特征区域选取；

步骤五，荧光光谱特征区域选取；

步骤六，GC-IMS和荧光光谱检测的数据特征提取和融合，利用数据处理软件对步骤四和步骤五中提取的特征数据分别进行主成分分析（PCA）分析，随后提取两种数据源的PCA前十维主成分作为新型特征向量直接组合在一起，形成融合数据；

步骤七，判别模型建立和应用，将融合后的数据利用SIMCA软件进行正交偏最小二乘判别，将特征融合后的数据输入到正交偏最小二乘判别模型中，由融合信号的测试集样本数据特征值作为输入，通过正交偏最小二乘判别算法获得最终的分类模型，通过将步骤六获得的未知样本特征融合信息导入所建立的分类模型，区分受潜在产黄曲霉毒素真菌污染的样品。

2.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，根据样品相应调节检测条件，适用于受潜在产黄曲霉毒素真菌污染的农作物，包括花生、小麦和稻米。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一, 花生样品处理：将市售花生籽粒置于110 mW s/cm ²的紫外灯下灭菌1-2h后，分别接种一定浓度的不同真菌悬浮液，不同接种样品取M个平行实验样品，M为5-20之间的正整数；将接种后的花生样品取3 g放置于 20 mL顶空进样瓶中，瓶口用棉花封口，每一组的花生籽粒样品分别放置在不同的塑料框中并用聚乙烯薄膜袋套住但不扎口，薄膜袋表面扎有通气小孔，减少杂菌污染的同时保持空气流通，随后将所有样品放置在28 ± 1 ℃、相对湿度85%的恒温恒湿箱中培养3天后进行检测；

步骤二, GC-IMS检测过程：将装有3 g接种样品的20 mL顶空进样瓶静置30-60 min后进行GC-IMS检测，样品顶空孵化温度为60 ℃，孵化时间为5-10 min，样品进样体积为500 μL，GC-IMS使用的色谱柱为非极性Rtx-WAX色谱柱（30 m × 0.53 mm × 1 μm），程序总时间为20 min，载气流速条件设置为：初始流速为2.0 mL/min，保持1 min；随后在10 min内流速线性增至80 mL/min，并在之后的10-20 min内流速线性增速到150 mL/min，每个样品进样完成后，设置进样针进行氮气吹扫2-5 min，以去除残留挥发物影响，检测后即可获得样品的指纹图谱信息；

步骤三，荧光光谱检测过程：在装有3g接种花生的20 mL顶空瓶中加入 0.6 g 氯化钠及12 mL甲醇/水（ 7：3，v/v)，并静置提取6-8 h，随后用定量滤纸过滤, 再用有机膜过滤至滤液澄清，取澄清液进行荧光测定，采用365 nm作为激发波长扫描花生甲醇提取物在200-800 nm的荧光，从而得到样品的发射光谱；

步骤四，GC-IMS谱图特征区域选取：对上述花生样品的指纹图谱，采用比较法选择峰强度较明显的60个谱图特征区域，并提取其峰强度信息，所述比较法为根据特征物质在指纹信息谱图中颜色的差异变化或峰强度信号，选择不同真菌接种花生间物质颜色变化明显或峰强度差异大的谱图特征区域作为后续数据处理的特征信息；

步骤五，荧光光谱特征区域选取：根据分析受不同真菌侵染花生籽粒的荧光发射光谱，最终选择380-620 nm的光谱范围作为荧光光谱的特征波长范围；

步骤六，两种检测技术的数据特征提取和融合：利用SPSS 19.0数据处理软件对步骤四和步骤五中提取的特征数据分别进行主成分分析（PCA）分析，随后提取两种数据源的PCA前十维主成分作为新型特征向量直接组合在一起，形成融合数据；

步骤七，判别模型建立和应用：将融合后的数据利用SIMCA软件进行正交偏最小二乘判别，将特征融合后的数据输入到正交偏最小二乘判别模型中，由融合信号的测试集样本数据特征值作为输入，通过正交偏最小二乘判别算法获得最终的分类模型，通过将步骤六获得的未知样本特征融合信息导入所建立的分类模型，区分受潜在产黄曲霉毒素真菌污染的花生。