常规拉曼光谱仪在玉米黄曲霉等真菌毒素的检测分析的概要论述
分类:科研在线 发布时间:2021-01-06 11:07:24
近年来,拉曼光谱分析技术因其快速、简便、分辨率高、需较少样品预处理,且能检测黑体及含水样品等优点,在农产品及食品安全检测领域的应用引起人们的广泛重视。

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玉米是重要的粮食作物和生产原料,可以加工成各种食物、饲料和工业产品,但在运输和储藏过程中极易发生霉变而产生黄曲霉毒素 B1( aflatoxin B1,AFB1) 和玉米赤霉烯酮( zearalenone,ZEN) 等真菌毒素,尤其干燥不彻底时,玉米中残留的水分更为这些毒素的生长提供了有利条件。玉米受到有害真菌毒素的感染会导致其品质劣变,引发食品安全问题,造成经济损失。

  近年来,拉曼光谱分析技术因其快速、简便、分辨率高、需较少样品预处理,且能检测黑体及含水样品等优点,在农产品及食品安全检测领域的应用引起人们的广泛重视。在进行拉曼光谱检测前,须先将玉米样品进行粉碎,其目的是将分析物转变成更加适合拉曼检测的形态。然后将玉米粉置于2片载玻片间,将其压平、压匀,将载玻片置于显微拉曼光谱仪的检测平台,进行检测。每次试验的样品分别均匀采集40个点,即得到40条拉曼光谱,取3次试验的平均光谱用于光谱信息研究。

  明显观察到 420~550、790~980 以及1 050 ~ 1 500 cm-1波段范围内峰值凸显,认为该波段的变化是受到玉米中毒素的影响。根据文献,位于859 cm-1的拉曼峰属于芳环骨架变形振动,934cm-1处的峰属于芳环呼吸振动,1 032 cm-1处的峰属于CH2= CH2伸缩振动,1120 cm-1处的峰属于cyclopentene 环上的C = O伸缩振动,1 254 cm-1处的峰属于醚键伸缩振动,1 343 cm-1处的峰属于甲基弯曲振动,476 cm-1和1457 cm-1处的峰来源于芳环上C原子上的C-H相关振动。

通过对原始拉曼光谱数据的预处理及有效特征波长的提取,建立了玉米 AFB1和 ZEN 含量的定量预测模型,但是2种毒素含量的定量预测模型的差异较高,所以仍需要对拉曼光谱数据的特征提取方法及建模方法等方面进一步深入分析,以建立更加稳健的毒素含量定量预测模型。本研究结果为拉曼光谱技术用于霉变玉米真菌毒素的快速、准确检测提供了借鉴,也为其他谷物品质的快速检测提供了一定的参考。

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