[发明专利]一种基于嗅觉可视化芯片的谷物玉米赤霉烯酮含量的快速检测方法

权利要求书

1.基于嗅觉可视化技术的谷物品质安全快速检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)、嗅觉可视化芯片的制备：

用预实验法选出12种气敏材料，制备具有12个传感器的嗅觉可视化芯片；

步骤2)、嗅觉可视化数据的采集：

将制备好的嗅觉可视化芯片与待测谷物样本置于密闭容器进行反应，使用扫描仪获取反应前后的图像，得出反应前后的RGB差值信息，生成关于谷物样本的嗅觉可视化芯片的相应特征矩阵；

步骤3)、测量谷物样本的另一个安全性指标，所述安全性指标为F-2含量；

步骤4)、谷物品质安全的支持向量机定量模型的建立：

将步骤2)对应不同阶段获取的响应特征矩阵数据与步骤3)谷物F-2含量相结合，从而建立谷物品质安全的支持向量机定量模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于嗅觉可视化技术的谷物品质安全快速检测的方法，其特征在于，所述步骤1)的具体过程为：

步骤1.1)、首先对实验室中多种卟啉材料进行初步筛选，将色敏材料各称取8mg放入5ml的容量瓶中，接着将卟啉类化合物溶于4ml的二氯甲烷中，疏水性PH指示剂溶于4ml的无水乙醇中，将它们分别进行超声波处理30min即可得到2mg/ml的色敏溶液，取出依次晕染在C2反相硅胶板上，选出晕染效果较好的卟啉材料进行下一步筛选；

步骤1.2)、将上述选出的卟啉材料点继续晕染于硅胶板上并与谷物样品反应，观察各材料反应后的R、G、B分量的响应值，最终选取12种不同的卟啉材料，它们分别为：四苯基卟啉、四对甲氧苯基卟啉铁、四苯基卟啉铁、四苯基卟啉铜、四甲氧基苯基卟啉钴、四苯基卟啉锌、5,10,15,20-四(五氟苯基)卟吩、八乙基卟吩、四苯基卟吩氧化钒、2,3,7,8,12,13,17,18-辛乙基-21H,23H-卟吩钌(II)羰基、5,10,15,20-四(2,4,6-三甲基苯基)-21H,23H-卟吩、溴百里酚蓝。

3.根据权利要求1所述的一种基于嗅觉可视化技术的谷物品质安全快速检测的方法，其特征在于，所述步骤2)的具体过程为：

步骤2.1)、谷物样本与制备好的含有气敏材料的嗅觉可视化芯片置于密闭的容器内进行反应时间优化包括：将制备完成的4*3传感器阵列分别与谷物样品反应6min，8min，10min，12min，14min，16min，18min，连续采集不同时间传感器与谷物样品的图像数据；综合考虑图像数据，可以看到从第16min开始图像颜色变化趋于稳定，因此可以确定传感器阵列与谷物样品最佳的反应时间为16min；

步骤2.2)、确定具体反应时间后，利用扫描仪对制备好的比色传感器阵列进行扫描，获取反应前的原始图像信息；将谷物样本放入培养皿中，接着用将比色传感器固定在保鲜膜上(正面朝上)，并用该保鲜膜将培养皿密封(比色传感器正面朝向谷物样品)，在避光环境下反应16min；反应结束后，取下比色传感器，再次用平板扫描仪对其进行扫描，得到反应后的图像信息。这样就完成了一次数据的采集。采集完毕就要对获取的图像数据进行预处理；

步骤2.3)、将步骤2.2中得出的反应前后的特征图像通过计算机图像处理程序先进行中值滤波去除噪声，接着采用阈值分割将传感器图像从背景板中分割出来，其次使用形态学处理，将数字形态学作为工具提取出有用的图像分量，最后取出每个染料的中心并取平均值，利用主成分分析处理得出最后的数据值用于模型的建立及优化。

4.根据权利要求1所述的一种基于嗅觉可视化技术的谷物品质安全快速检测的方法，其特征在于，所述步骤3)的具体过程为：

研究中对谷物样本F-2含量的检测首先利用70％的甲醇溶液溶解粉碎后的谷物粉以提取谷物中的F-2，将充分混合均匀后的谷物提取液放入离心机离心后，取离心后的上清液与样品稀释液混合均匀；然后，将混合均匀的溶液在恒温仪器中静置；最后，取混合液迅速滴加到检测卡上，测定吸光值来估算出样品中F-2的含量。