高光谱图像法对稻谷贮藏中五种常见真菌生长拟合及区分

利用高光谱成像系统(HIS)获取稻谷贮藏中常见真菌(黑曲霉、米曲霉、杂色曲霉、构巢曲霉、桔青霉)在马铃薯葡萄糖琼脂板上培养期间的高光谱图像,波峰709 nm处的光谱值和全波段光谱值的第一主成分得分两种方法构建真菌Gompertz函数的生长模拟模型。Gompertz函数拟合结果显示,五种真菌基于全波段光谱值PCA分析后的第一主成分得分建立的生长拟合模型R2为0.1781~0.9501,基于波峰709 nm光谱值建立的拟合模型R2为0.9095~0.9679,效果明显优于第一主成分得分的建模效果。另外,主成分分析(PCA)结合偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)可以区分五种不同菌种。其中,训练集和测试集中,PLS-DA模型对培养48 h的黑曲霉、米曲霉、构巢曲霉、桔青霉四种真菌及对照组的区分准确率为100%;而对杂色曲霉,训练集区分准确率为100%,测试集的区分率为33.33%。结果表明高光谱图像技术能够用来对真菌种类进行区分。     

基于近红外光谱技术的马铃薯全粉蛋白质无损检测

为了探索一种简捷、高效、快速、无损的马铃薯全粉品质的检测方法,近红外光谱技术被应用到马铃薯全粉蛋白质的无损检测研究中。以120个经过真空微波冷冻干燥技术处理的不同品种马铃薯为样品,进行光谱采集及相应的化学值测定,采用多元散射校正和SavitzkyGolay卷积平滑对1200~2400 nm波段范围内的原始光谱进行预处理,选取最优的预处理方法;运用主成分回归分析法与偏最小二乘回归系数分别选择特征波长,并根据蛋白质基团的特征光谱区间选取特征波段,建立全波段、特征波段和特征波长下的主成分回归和偏最小二乘蛋白质预测模型。结果为:经过多元散射校正处理后的光谱建模效果最好,且运用偏最小二乘回归系数选择特征波长建立的马铃薯全粉蛋白质校正和验证模型的相关系数和均方根误差分别为0.9693、0.2937和0.9779、0.3304,优于全波段和特征波段建立的模型。研究表明,采用近红外光谱技术对马铃薯全粉蛋白质的无损检测是可行的。     

基于可见-近红外光谱预测灵武长枣脆度及模型优化

利用可见-近红外光谱对在4℃下冷藏24 h的灵武长枣脆度进行检测,并建立了最优模型。通过400~1 000 nm高光谱成像系统采集了112个长枣图像,对原始光谱与经SNV,MSC、S-G、1ST、2ND、SNV+1ST、MSC+1ST、SNV+2ND、MSC+2ND、SNV+S-G、MSC+S-G预处理后光谱的偏最小二乘回归(PLSR)模型进行了对比分析;采用主成分分析法(PCA)、连续投影算法(SPA)、竞争性自适应重加权法(CARS)提取特征波长,分别建立偏最小二乘回归(PLSR)和主成分回归(PCR)模型;将经预处理后的简化PLSR模型与全波段PLSR模型进行了对比分析。结果表明,采用标准归一化法(SNV)预处理后的PLSR模型优于原光谱及其他预处理方法;提取特征波长后建立的CARS-PLSR模型优于CARS-PCR模型和全波段PLSR模型,其相关系数(RP)和预测均方根误差(RMSEP)分别为0.919、1.121。这表明,基于可见-近红外光谱检测冷藏灵武长枣脆度是可行的,SNVCARS-PLSR模型最佳。     

基于高光谱成像技术的长枣表面农药残留无损检测

利用近红外高光谱成像技术对灵武长枣的表面农药残留进行无损检测研究。采用Kubelka-Munk校正和SavitzkyGolay卷积平滑对900~1 700nm波段范围内的原始光谱进行预处理,选取最优的预处理方法;运用偏最小二乘回归系数选择特征波长,建立全波段和特征波长下的偏最小二乘农药残留预测模型。结果表明,经过Kubelka-Munk+Savitzky-Golay卷积平滑处理后的光谱建模效果最好,且利用特征波长建立的长枣表面农药残留校正和验证模型的相关系数和均方根误差分别为0.86,0.85和0.000 32,0.000 33,优于全波段建立的模型。研究表明,采用高光谱成像技术对灵武长枣表面农药残留的无损检测是可行的。     

NIR高光谱成像技术检测冷鲜羊肉嫩度

利用900~1700 nm近红外高光谱成像系统对冷鲜羊肉嫩度进行快速无损检测研究。采集冷鲜羊肉(1~8 d)表面的高光谱散射图像,提取样本感兴趣区域反射光谱曲线并用剪切力值表征冷鲜羊肉的标准嫩度。以原始光谱、特征区域光谱和Savitzky-Golay卷积平滑预处理光谱建立冷鲜羊肉嫩度的偏最小二乘回归(PLSR)模型,预处理的特征区域光谱建立的模型效果更优。结果表明:特征区域光谱可有效替代全波段光谱,经过S-G卷积平滑预处理后,模型预测效果最佳,预测相关系数(Rp)和均方根误差(RMSEP)分别为0.773和1.060。研究表明:利用近红外高光谱成像技术结合偏最小二乘回归法对冷鲜羊肉嫩度的快速无损检测是可行的。     

基于主成分分析法提取高光谱图像特征检测香肠亚硝酸盐含量

针对香肠中硝酸盐含量,提出基于高光谱的无损快速检测。采集400~1 000 nm范围内45组香肠样品高光谱数据,进行主成分分析(principal component analysis,PCA),择优选取主成分图像3(principal component 3,PC3)作为研究对象,并得到4个特征波长,分别为402.47、483.04、642.27、961.82 nm。通过特征波长与波谱对比,最终采用800~950 nm范围内的波长进行亚硝酸盐定量分析建模。结合样品感兴趣区域平均光谱和理化检验结果,采用偏最小二乘回归和遗传算法优化的人工神经网络进行定量分析建模。结果显示:偏最小二乘回归模型的决定系数R~2为0.899,交互验证均方根误差(root mean square error of cross-validation,RMSECV)为0.291,遗传算法优化的神经网络模型的决定系数R~2为0.918,RMSECV为0.365,随着样品数增多,神经网络的建模效果会越来越优于偏最小二乘回归建模。     

鲫鱼新鲜度近红外定量预测模型的建立

为实现鲫鱼新鲜度的快速测定,本文基于近红外漫反射光谱定量分析技术和化学计量学方法,采集了144个鲫鱼鱼肉样品在1000~1799 nm范围内的光谱数据,测定了鲫鱼样品的p H、TVB-N含量、TBA含量和K值四种新鲜度指标;在确定近红外光谱数据最佳预处理方法和适宜波段的基础上,分别采用偏最小二乘法、主成分分析和BP人工神经网络技术、偏最小二乘法和BP人工神经网络技术建立了鲫鱼新鲜度定量预测模型。结果表明,鲫鱼样品四种指标数据范围均较大,可满足建模要求。以p H为鲜度指标时,采用偏最小二乘法和BP人工神经网络技术建立的模型最好,其定标相关系数为0.9945;以TVB-N、TBA和K值为鲜度指标时,采用偏最小二乘法建立的模型最好,其定标相关系数分别为0.9857、0.9985和0.9952。建立的四种鲜度指标定量模型均具有较好的预测能力。     

宁夏赤霞珠葡萄水分含量的高光谱无损检测研究

利用可见近红外高光谱成像技术对宁夏赤霞珠葡萄含水量的无损检测进行了初步探讨。通过高光谱成像系统(400~1000 nm)采集了136幅赤霞珠葡萄图像,对原始光谱、平均平滑、高斯滤波、中值滤波、卷积平滑、归一化、多元散射校正、标准正态化、基线校准、去趋势化等预处理的偏最小二乘回归(PLSR)模型进行对比分析;采用主成分分析(PCA)、偏最小二乘回归(PLSR)、连续投影算法(SPA)、竞争性自适应重加权(CARS)方法选择特征波长,建立4种特征波长下的PLSR的葡萄含水量预测模型,优选CARS提取特征波长的方法。在此基础上,对比分析了全波段与特征波长下的MLR、PCR、PLSR的葡萄含水量预测模型。结果表明:采用多元散射校正(MSC)光谱建立的PLSR模型优于原始光谱和其他预处理光谱的PLSR模型;CARS提取特征波长建立的PLSR模型优于多元线性回归(MLR)、主成分回归(PCR)模型,预测集的相关系数(R)和预测均方根误差(RMSEP)分别为0.806、0.144。因此,利用可见近红外高光谱成像技术提取特征波长进行宁夏赤霞珠葡萄含水量的检测是可行的。     

显微高光谱技术检测肌细胞中超氧化物歧化酶活力的方法研究

利用可见显微高光谱技术对羊肉肌细胞中的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活力进行检测。通过显微高光谱系统(380~980 nm)采集223个显微图像,根据样本光谱的反射率提取感兴趣区域并结合SOD酶活力建立模型。对原始光谱结合偏最小二乘回归模型,进行样本集划分及多种光谱预处理的模型对比分析,优选出多元散射校正为预处理方法,采用6种方法提取特征波长,并根据特征波长建立偏最小二乘回归、多元线性回归、主成分回归三种模型。结果显示,建立基于竞争性自适应重加权法挑选特征波长的多元线性回归模型最优,预测集的相关系数和均方根误差分别为0.8351和21.3578 U/mg·prot。采用显微高光谱成像技术对肌细胞内超氧化物歧化酶活力的检测是具有可行性的。     

基于高光谱图像分割的固态发酵中不同杆菌的识别方法

本文研究了基于高光谱图像分割的固态发酵中不同杆菌快速识别问题,实验采用马铃薯葡萄糖琼脂培养基对芽孢杆菌、乳杆菌、红螺菌样本进行制备,通过黑色镜头盖在镜头上获取全黑的反射图像,对图像进行去噪、分割处理,获取高光谱图像梯度及分布峰值,利用掩模图像中菌落所处位置对光谱数据信息进行提取,把获取的三种细菌的光谱数据分割成校正集与测试集,依次用于模型构建与验证。通过标准正态变量变化方法完成对原始光谱数据的预处理,利用主成分分析法进行降维处理并区分不同菌落,并采用偏最小二乘判别分析法建立识别模型,分析细菌高光谱图像和高光谱响应值主成分,建立并验证模型。结果表明,采用标准正态变量变化法进行预处理后,高光谱分析总误差与分析误差的比值是1.12,低于规定稳健性的参数;不同细菌菌落的高光谱波峰存在差异,对光的反射率也有较大不同;当培养时长为36h时,三种细菌可被有效区分;本文模型比其它两种模型更优,对测试集的识别率为98.25%。综上所述,采用本文方法具有分析误差低、识别率高的优点。     

同步荧光法结合主成分分析法鉴别橙汁品质

对鲜榨橙汁与市售某品牌橙汁进行同步荧光扫描得到其三维荧光光谱,并从光谱中提取出3 组特征峰。然后结合其中荧光物质的特性,得知这3 组特征峰对应物质分别为VB2、VB6和黄酮类物质。同时,采用主成分分析法结合于激发波长240～640 nm、发射波长与激发波长差为30 nm条件下扫描而得的同步荧光光谱数据对所有橙汁样品进行聚类并识别,效果良好。结果表明：将荧光光谱技术与光谱模式识别方法相结合,可为橙汁品质鉴别提供有力技术支持。     

Studies on Colletotrichum acutatum and Greeneria uvicola: Two fungi associated with bunch rot of grapes in sub-tropical Australia

Vineyards in the Hunter Valley and Hastings Valley (sub-tropical NSW) were examined by unaided eye for visible symptoms of bunch rot diseases at berry maturity in 2003 (for a total of five varieties over seven vineyards). Grey mould ( Botrytis cinerea ) was evident in three vineyards, and ripe rot ( Colletotrichum acutatum ) was evident in four of those seven vineyards surveyed. Other bunch rots at six of the vineyards could not be readily identified by visual inspection. The incidence of fungi on grapevine reproductive structures (and potentially bunch-rot fungi) was then recorded for a Cabernet Sauvignon vineyard in the Hastings Valley during the 2004/5 and 2005/6 growing seasons, and outcomes are reported here in some detail. By berry maturity, C. acutatum and Greeneria uvicola (bitter rot) were the predominant pathogens isolated from those structures, and constitute the first such report of bitter rot fungi on wine grapes in Australia. Indeed, the frequency of latent infection by C. acutatum and G. uvicola increased with berry development during the growing season. Other fungi isolated included Alternaria spp ., Botryosphaeria spp., Cladosporium spp ., Epicoccum sp. , Fusarium spp. , Nigrospora spp. , Pestalotia spp. , Phomopsis viticola and Trichoderma spp . Isolation of B. cinerea from this vineyard was rare. Infection of various wine grape varieties in vitro with C. acutatum and G. uvicola at post veraison revealed all varieties to be susceptible over a range of temperatures (20—35^oC). Based on laboratory studies, there was no infection of berries at a relative humidity (RH) < 50%, and infection diminished at 87% RH. Infection did occur if the berries were first incubated at 100% RH for 24 hours, and then transferred to an environment of lower humidity.     

八公山腐乳酿制过程中毛霉和根霉的前期发酵比较研究

八公山腐乳前期发酵工艺对其总体风味具有重要影响,围绕腐乳酿制中常用的总状毛霉（Mucorracemosus）和米根霉（Rhizopus oryzae）开展工艺探索具有重要意义。在单因素试验的基础上,选取发酵时间、发酵温度和接种量为影响因子,以蛋白酶活力为评价指标,采用响应面法优化总状毛霉和米根霉发酵腐乳的前期发酵条件,比较最优条件下二者前期发酵分泌酶系和氨基酸。研究结果表明总状毛霉的前期发酵条件为：发酵时间60 h、发酵温度24 ℃、接种量1.0×105 CFU/mL,此时分泌产蛋白酶活力为42.79 μg/mL;米根霉的前期发酵条件为：发酵时间50 h、发酵温度32 ℃、接种量1.0×105 CFU/mL,此时分泌产蛋白酶活力为33.51 μg/mL。通过对二者前期发酵的情况比较分析可知：总状毛霉发酵前期产物中蛋白酶活力高于米根霉,而淀粉酶、糖化酶、脂肪酶活力低于米根霉。总状毛霉发酵产物的氨基酸总量高于米根霉,但其中呈味氨基酸和疏水氨基酸差别不大。两种菌的前期发酵互有优势,为协同作用提供了一定的理论依据。     

高效液相色谱法测定发芽糙米中γ-氨基丁酸含量

建立一种简单快速的邻苯二甲醛柱前衍生,紫外检测反相高效液相色谱测定发芽糙米中γ-氨基丁酸含量的方法。色谱柱为Intertsil ODS-C18柱,梯度洗脱,紫外吸收波长为332 nm,线性方程为Y=9.26×106X+2 093.79,r=0.999 5,方法线性范围为0.005~0.06 mg/mL,检出限为2.927 ng,峰面积的相对标准偏差为0.57%,回收率范围为98.85%~100.94%。该方法易于操作、反应时间短、精密度高。用该方法测定了20种发芽糙米中γ-氨基丁酸含量(22.68~88.36 mg/100 g,以干质量计),结果表明,发芽糙米中γ-氨基丁酸含量随品种不同而不同,其中中嘉早17和浙福802明显高于其他品种(P0.05),故在实际生产中可尝试作为发芽糙米副产品的原料。     

永川毛霉型豆豉在发酵过程中微生物总量与区系变化规律

采用巢式聚合酶链式反应配合变性梯度凝胶电泳技术对永川豆豉发酵过程中微生物区系生态演化进行解析。结果表明：永川豆豉在制曲过程中霉菌和细菌呈对数增长,进入后发酵阶段菌落总数快速下降,并保持在较低水平。永川豆豉在制曲前期有多种乳酸菌生长,后期乳酸菌受霉菌增长抑制,种类减少。在后发酵阶段奥德赛芽孢杆菌（Bacillus odysseyi）、乳酸杆菌（Lactobacillus oligofermentans）和乳酸杆菌（Lactobacillus lindneri）是优势菌群。同时在制曲初期也发现了费格森埃希菌（Escherichia fergusonii）等杂菌生长。永川豆豉制曲阶段优势霉菌是总状毛霉（Mucor racemosus）,同时伴有有性根霉（Rhizopus sexualis）、匍枝根霉（Rhizopus stolonifer）、大孢联轭霉（Syzygites megalocarpus）、米根霉（Rhizopus oryzae）的生长,后发酵阶段有接合酵母（Zygosaccharomyces sp.）的参与。     

高效液相色谱法同时测定植物油中角鲨烯、生育酚和甾醇烯

建立高效液相色谱法同时测定植物油中角鲨烯、4 种生育酚和4 种甾醇烯类化合物的方法。样品经正己烷提取、硅胶柱净化,首次采用C30柱（250 mm×4.6 mm i.d.,5 μm）同时分离9 种组分,流动相为乙腈-叔丁基甲醚（70∶30,V/V）溶液和水,梯度洗脱,流速1.0 mL/min。紫外检测器和荧光检测器串联使用,角鲨烯和甾醇烯的紫外检测波长分别为210 nm和235 nm,生育酚的荧光检测激发波长为290 nm,发射波长为340 nm。结果表明：9 种化合物在其线性范围（生育酚为0.05～100 mg/L、角鲨烯为5～500 mg/L、甾醇烯为0.02～1.0 mg/L）内的相关系数均大于0.999,在3 种添加水平（生育酚为1、100、500 mg/kg,角鲨烯为10、100、500 mg/kg,甾醇烯为0.075、0.15、0.50 mg/kg）时其平均回收率为85.5%～103.8%,相对标准偏差小于10%。方法的检出限分别为：生育酚0.03 mg/kg、角鲨烯3 mg/kg、甾醇烯0.012 mg/kg;定量限分别为：生育酚0.1 mg/kg、角鲨烯10 mg/kg、甾醇烯0.04 mg/kg。本方法灵敏、准确、可靠,已用于植物油中9 种脂溶性化合物的同时检测。     

近红外光谱法对鸡肉品种的快速无损鉴别

选取爱拔益加肉鸡（又名AA肉鸡）、京海黄鸡和狼山鸡鸡胸肉各40 个肉样,应用便携式近红外光谱仪在1 000～2 500 nm波长条件下分别对鸡肉肉块和肉糜进行光谱扫描,并测定肉样的颜色、蛋白质、脂肪和水分含量。各选择90 个肉样作为建模集,采用偏最小二乘判别分析法分别建立了鸡肉肉块和肉糜的品种鉴别模型。所建的两个模型对校正集和验证集样本的鉴别准确率均分别为100%和97.7%,对剩余预测集的各30 个肉样进行鉴别分析的鉴别准确率均为90%。     

Specific fungi as the causative agents of the sporadic disintegration of sulphited strawberries

Summary. Fresh strawberries were inoculated with specific strawberry rotting fungi. When lesions of 1/4 - 1/2 in. diameter had developed on the fruits, they were added to sulphite-preserved strawberries to constitute 25% of the whole contents. Periodically the pulps were examined and breakdown estimated on a four point scale. of the ten species of fungi used only Rhizopus stolonifer, R. sexualis and Mucor sp. induced breakdown of the fruit to a puree-like consistency during storage. Two fungi failed to produce macerating activity and five failed to grow on the fruit before casual contaminants had outgrown them. Botrytis cinerea , the most common strawberry rotting fungus, did not cause breakdown. It is concluded that Rhizopus sp. and Mucor sp. are mainly responsible for the breakdown of sulphite-preserved strawberries and that the prevention of this trouble necessitates the exclusion of infected fruit. Practical recommendations for achieving this object are suggested. It is stressed that a major outbreak of this form of spoilage is still possible.     

脂肪酸燕麦β-葡聚糖酯结构对其临界自聚集浓度和胶束粒径的影响

采用响应曲面法探讨了脂肪酸燕麦β-葡聚糖酯(fatty acid oatβ-glucan esters,FAOGE)的结构对其临界聚集浓度(critical aggregation concentration,CAC)值和胶束粒径的影响。考察的FAOGE结构参数包括:燕麦β-葡聚糖的分子质量(7.4×10~4~16.8×10~4 D)、取代度(0.010±0.002~0.030±0.002)和酰基链长(6、8、10)。结果表明:不同结构的FAOGE溶液的CAC值在质量浓度为0.050~0.165 mg/m L的范围内,其大小随着取代度、酰基链长的降低或β-葡聚糖分子质量的增加而增加。结构参数对CAC值的影响顺序为:酰基链长取代度燕麦β-葡聚糖分子质量。不同结构的FAOGE自聚集体的平均粒径在264.7~530.9 nm的范围内,且随着取代度、酰基链长的降低及β-葡聚糖分子质量的增加而逐渐增加,结构参数对自聚集体的平均粒径的影响顺序为:取代度酰基链长燕麦β-葡聚糖分子质量。     

响应面法优化提高发酵桑叶茶中1-脱氧野尻霉素含量工艺

为优化提高发酵桑叶茶中1-脱氧野尻霉素含量工艺,采用响应面分析法,以发酵温度、发酵时间及接种量为自变量,1-脱氧野尻霉素含量为响应值,设计三因素三水平响应面回归分析。结果表明:提高发酵桑叶茶中1-脱氧野尻霉素含量工艺的最佳工艺条件为发酵温度30℃、发酵时间5.6 h、黑曲霉∶日本根霉∶绿色木霉=2∶1∶2菌液接种量3.75×107 CFU/100 g,在此条件下发酵桑叶茶中1-脱氧野尻霉素含量为133.882 mg/100 g。