荧光光谱分析技术在食品检测领域的研究进展

荧光光谱分析技术作为一种食品检测技术,具有便捷、灵敏、高效的特点及检测食品中复杂成分及痕量成分的优势。本文介绍了荧光光谱分析技术的基本原理,系统总结了现阶段应用于食品检测领域的多种荧光光谱分析技术,包括原子荧光光谱、二维相关荧光光谱、三维荧光光谱、前表面荧光光谱、（总）同步荧光光谱以及荧光光谱成像技术等,对荧光光谱分析技术应用于粮油、畜禽肉、水产品、乳制品、果蔬等不同类别食品检测的方法与效果进行了归纳与总结,并进一步分析了荧光光谱分析技术现阶段存在的问题以及对未来发展趋势的展望。     

基于蒙特卡罗仿真的湖库水质预测及富营养化风险评估方法

已有的水质预测研究通常是单值预测,并以此为依据分析富营养化状态,具有一定的偶然性和不确定性。结合水质动力学模型,提出了一种基于蒙特卡罗仿真的湖库水质预测及富营养化风险评估方法。在已知水质动力学模型水质指标和模型参数的先验分布基础上,利用蒙特卡罗仿真预测水质指标的演化过程,获得未来时刻水质指标取值的概率分布,实现水质预测。进一步,构造综合营养状态指数,结合水质指标预测结果,计算综合营养状态指数的概率分布和处于不同营养程度的概率,实现富营养化风险评估。仿真结果表明,该方法能够有效实现水质预测和富营养化分析,且考虑更加全面、准确,克服了单值预测结果带来的偶然性。     

集成改进AHP与XGBoost算法的食品安全风险预测模型:以大米为例

近年来,我国在食品质量安全管控方面已有较大提升,但伴随着食品产业规模的增大,检验需求量的增多,食品安全检测数据出现高维、复杂且非线性等特征,这些特征会导致定量分析数据利用率低,从而直接影响以数据为载体的风险预测模型的准确性.为提高风险预测模型的准确性,以食品安全检测数据为基础,提出了一种集成层次分析法与极端梯度提升树算...     

基于可信区块链和可信标识的粮油质量安全溯源研究

粮油质量安全关乎国家的稳定发展,但目前还存在诸多粮油质量安全问题,特别是异构系统间数据的可信互联、高效互通得不到保障。因此,本研究首先在对粮油质量安全全链条信息流转特性进行分析的基础上,构建粮油质量安全全链条架构,并对典型环节进行关键信息分类。然后基于可信区块链和可信标识构建粮油质量安全可信溯源模型,对区块数据结构、标识体系编码规则、存储方式等进行定义和重构,并提出链网连接器的概念及具体架构方案。最后,以典型粮油品种小麦为例,基于超级账本Fabric开源框架设计并研发了小麦质量安全可信溯源系统,对模型进行了系统实现验证和案例分析。结果表明,研究的模型及系统实现了粮油质量安全全链条信息互联互通,并且保证了跨链信息交互的安全与全流程可追溯性。     

基于优化的灰色关联分析-极限学习机食用油污染物风险评价模型研究

近年来食用油安全事故频发,为降低这类事件的威胁,对其风险评价模型进行研究有着极其重要的意义。针对目前食用油检测数据高维性、非线性、离散性和含噪声的特点,现有风险评价模型存在噪声抑制能力差、评价不准确和模型参数调整主观性强等问题。对此,本实验提出一种食用油污染物风险评价模型。首先进行风险指标筛选以及数据预处理,然后将处理后的数据输入到基于小波阈值法的滤波模块中进行滤波,随后通过灰色关联分析计算各风险指标的权重来制定多指标综合风险值标签;由极限学习机(extreme learning machine,ELM)对综合风险值进行预测,在上述过程中利用实用贝叶斯优化算法分别来优化滤波模块和ELM网络的参数;最后利用模糊综合分析对预测综合风险值进行风险等级划分。本研究依托150组食用油数据进行分析,详细阐述了该模型的使用流程,通过不同模型对比实验,本研究模型决定系数R²和均方根误差分别为0.056 3和0.946 1,进一步验证了方法的优越性和有效性,可以为相关部门制定风险控制策略、抽检策略以及优化加工链提供更为合理的依据。     

基于宏基因策略的新颖木聚糖酶基因cbxynA克隆及其重组酶酶学性质

研究构建了库容量约为1.3×104个克隆子且外源片段的总长为30 Mb的土壤宏基因组文库。基于功能策略,从文库中筛选到分解木聚糖底物的阳性克隆子。该克隆经序列分析发现一个822 bp的潜在的编码木聚糖酶基因(cbxynA)的开放阅读框,其编码的氨基酸序列与来自古细菌属编码的木聚糖酶的相似度最高仅为45%,说明该序列为一条未知的新序列。cbxynA在大肠杆菌中的重组表达产物的分子质量为29 ku,与预测结果一致。对其原核表达条件进行优化,结果表明:质粒在培养5 h后加入0.7 mmol/L IPTG,23℃下诱导25 h后表达,木聚糖酶活力为52 U/mL,较初始值提高4.3倍。而重组酶(CBXYNA)最适pH和最适温度分别为5.2和55℃。金属离子Na+、K+、Li+、Ca2+能提高该酶的酶活,而另外一些金属离子如Mg2+、Mn2+、Zn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+能抑制其活性。该酶以水溶性玉米芯木聚糖、燕麦木聚糖、水不溶性木聚糖为底物时,其相对酶活力分别为162%,139%,74%。     

黑曲霉M00988菌株来源的降解赭曲霉毒素A羧肽酶基因的原核表达及其固定化

黑曲霉M00988菌株具有降解赭曲霉毒素A(OTA)的作用。为了提高天然菌株的降解效率,将黑曲霉菌株中解毒的关键羧肽酶cp基因进行克隆,并原核重组表达该酶。通过优化得到最优的表达条件为培养2.5 h后加入1 mmol/L IPTG,诱导温度28℃,诱导时间20 h。粗酶液经镍柱纯化后得到解毒能力达30.03μg/mg的电泳级重组羧肽酶。之后,采用AB-8大孔树脂作为吸附载体,戊二醛为交联剂对酶进行复合固定化,得到最优固定化条件为吸附时间12 h、吸附温度37℃、戊二醛质量分数0.35%、交联时间1 h、交联温度25℃。固定化酶与游离酶相比,酶对底物的亲和力虽有所下降,但酶促反应最大速度(Vmax)没有显著下降,催化效率基本一致,表明对该酶进行吸附-交联复合固定化效果良好。对固定化前、后酶的二级结构的研究表明:酶经固定化后,α螺旋和无规则卷曲的含量有所上升,β折叠显著下降,β转角变化不明显。这说明酶经固定化后,部分β折叠链内氢键断裂,转变成为无规则结构或α螺旋结构,导致固定化酶对底物的亲和力较之前有所下降,而其Vmax与游离态酶基本一致,因此固定化酶与游离态酶的催化效率基本一致。本研究为羧肽酶降解OTA在工业上的固定化应用奠定了基础。     

大米供应链中黄曲霉菌风险概率快速评估方法

针对大米供应链中黄曲霉菌的定量风险评估分析时间过长等问题,提出了一种基于贝叶斯网络推理与微生物生长预测模型结合的快速风险评估的建模方法。该模型通过贝叶斯公式得到各节点的联合风险概率分布,并将黄曲霉菌的生长预测模型加入供应链节点中,进而得出各节点黄曲霉菌风险概率的解析解。最后通过对供应链中不同温度下黄曲霉菌的风险概率对比进行案例验证。结果表明,该方法能快速有效地反映供应链节点的风险概率,为企业在生产流通过程中预防和管理安全风险提供有力的工具,具有重要的理论和应用价值。