玉米中黄曲霉毒素的太赫兹光谱检测技术研究

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玉米是我国主要的粮食农作物,储存不当极易发生霉变,对中国储粮造成极大的损失和危害。黄曲霉毒素就是其中一种主要的霉变毒素,更是一种非常严重的致癌物质,对人和动物的身体健康造成极大危害。因此,研究快速、精准地检测玉米中是否含有黄曲霉毒素的方法,是当前国内外研究的热点,更是一个亟待解决的问题。然而,现有检测技术大多存在检测速度慢或者低灵敏性的局限性,使得研究开发快速、无损、精准的检测方法迫在眉睫。太赫兹技术作为一种新型的检测技术,因其独特的光谱性质,通过获取物质的THz光谱,提取出有用的光学参数,就可以定性或定量地分析物质。目前太赫兹技术已在多个领域中得到广泛的应用,在食品及农产品安全检测方面也处于初步探索研究阶段。本文利用太赫兹时域光谱技术对黄曲霉毒素B1溶液和含有黄曲霉毒素B1的玉米固体样品进行了太赫兹光谱研究。首先利用最小二乘支持向量机的方法对黄曲霉毒素B1溶液进行了定量分析,然后又尝试进行玉米毒素混合物的研究,旨在探索太赫兹技术在该领域的研究前景。文章主要的研究内容如下:1、研究太赫兹时域光谱系统、不同浓度的黄曲霉毒素B1溶液的样品制备过程和黄曲霉毒素B1溶液的太赫兹光谱图。先是根据B1溶液不同频率范围内光学参数折射率和吸收系数的不同对B1溶液进行分析,再用最小二乘支持向量机的方法对其进行定量分析,并建立了浓度与其平均吸收系数的关系图。这为以后建立黄曲霉毒素B1的太赫兹谱库和快速检测玉米中是否含有黄曲霉毒素提供了理论依据。2、研究发霉玉米中黄曲霉毒素B1的提取过程,根据其在太赫兹光谱下的折射率、吸收系数等参数,应用改进的D-S证据算法进行融合。通过计算各浓度下的联合可信度,把最大可信度下对应的浓度作为被测样品的浓度。实验结果表明,该黄曲霉毒素识别算法具有较高的浓度识别率。
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