基于色敏传感器—可见/近红外光谱技术的小麦霉变检测研究
发布时间：2021-10-13 05:33
在小麦的储藏、运输和加工过程中,受到水分、温度和微生物等外界环境因素的影响,小麦容易产生发芽和霉变等现象。在霉变的过程中,由于微生物的生长代谢作用会将有机质分解产生大量的挥发性物质。本研究分别采集与不同霉变程度小麦挥发性气体反应后的色敏传感器图像和可见/近红外光谱信息,并结合多变量分析方法进行数据分析,实现对霉变小麦挥发性气体的定性与定量分析。论文的主要研究内容如下:（1）小麦霉变过程中挥发性气体成分变化的研究。利用GC-MS测定不同霉变程度小麦（新鲜小麦、储藏3d、7d、11d的霉变小麦）的挥发性气体成分,共检出53种气体成分,通过对这53种气体成分进行主成分分析后,从前三个主成分的载荷因子中可以发现1-辛烯-3-醇的贡献度最高,而且1-辛烯-3-醇的含量随着小麦霉变程度的加剧显著升高。研究结果表明,1-辛烯-3-醇可作为鉴别小麦霉变程度的特征挥发性气体。（2）小麦自然霉变的色敏传感器检测研究。实验利用可视化系统从30种色敏材料中筛选出对小麦霉变特征挥发性气体1-辛烯-3-醇敏感以及对不同霉变程度小麦挥发性气体交互敏感的色敏材料,并将其制备成色敏传感器实现对霉变小麦的判别。实验结果表...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
霉变小麦示意图
图 3.1 嗅觉可视化装置图Fig. 3.1 Diagram of olfaction visualization system3 色敏材料的筛选色敏材料的筛选是制作色敏传感器的关键步骤。在本研究中，色敏材料的主要是通过以下两个方面来完成：（1）对霉变小麦特征挥发性气体敏感的材料筛选。根据第二章的研究结果表明 1-辛烯-3-醇在小麦霉变过程中相对含量变化显著，可用作小麦霉变的特征挥发性气体，故分别利用配置成不同的 1-辛烯-3-醇溶液对色敏材料进行筛选，以期找出对 1-辛烯-3-醇特异性强敏材料；（2）对不同霉变程度小麦挥发性气体成分敏感的色敏材料的筛选霉变小麦的挥发性气体中含有多种不同的化学组分，鉴于由色敏材料制备成1. 反应室（放置可视化阵列传感器）；2. 漫反射 LED 积分球光源; 3. 3CCD 相机；4. 计算机
江苏大学硕士学位论文193.3.2 实验方法3.3.2.1 交互敏感传感器的制作实验将 30 种色敏材料分别制备成 3 行 3 列或 2 行 3 列的传感器阵列。如图3.2 所示，其中（a）、（b）阵列选用的是氟硼吡咯类化合物；（c）、（d）阵列选用的是卟啉材料。在（a）传感器阵列中，第一行的三个传感器分别为 pCarBDP、NO2BrBDP、NO2BDP；第二行的三个传感器分别为 BrBDP、NO2Br2BDP、HBDP；第三行的三个传感器分别为 CH3OBDP、NaiOCH3BDP、(pCarBDP)2Ni(II)。在（b）传感器阵列中，第一行的三个传感器分别为(NO2BDP)2Ni(II)、(HBDP)2Ni(II)、(CH3BDP)2Ni(II) ； 第 二 行 的 三 个 传 感 器 分 别 为 (C2H4O2BDP)2Ni(II) 、(pCarBDP)2Cu(II)、(pCarBDP)2Zn(II)。在（c）传感器阵列中，第一行的三个传感器分别为 CH3OTPPFeCl、TPPFeCl、TPPCu；第二行的三个传感器分别为FTPPFeCl、TPPCo、TPPZn；第三行的三个传感器分别为 OEPMnCl、TPPMn、TPPNi；在（d）传感器阵列中，第一行的三个传感器分别为 TPPPd、OEP、CH3OTPP；第二行的三个传感器分别为 CH3-Trip、CH3OTPPFe、TPPMnF。传感器的制作过程如下：分别称取相应的氟硼吡咯化合物和卟啉材料 10mg并溶于二氯甲烷中，用 5mL 容量瓶定容后，超声处理 10min 以促进溶解
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于电子鼻技术的糙米黄曲霉毒素污染快速检测方法研究[J]. 沈飞,吴启芳,姜大峰,魏颖琪,唐培安,刘兵,宋伟. 中国粮油学报. 2017(06)
[2]基于嗅觉可视化技术的工夫红茶发酵程度判定方法[J]. 陈琳,叶阳,董春旺,何华锋. 茶叶科学. 2017(03)
[3]超高压处理对鲈鱼挥发性成分的影响[J]. 徐永霞,赵佳美,刘滢,张朝敏,朱丹实,钟克利,励建荣. 中国食品学报. 2016(08)
[4]同位素内标-超高效液相色谱串联质谱法检测麦芽中11种真菌毒素[J]. 王莎,孔维军,杨美华. 药学学报. 2016(01)
[5]基于嗅觉可视化技术的醋酸发酵过程中酒精度的检测[J]. 管彬彬,赵杰文,金鸿娟,张丁玮,林颢. 食品与发酵工业. 2015(12)
[6]小麦产量及品质形成的环境效应与养分高效利用研究[J]. 刘杰. 农业与技术. 2015(04)
[7]气体分析法监测粮食储藏安全性的研究与应用进展[J]. 张燕燕,蔡静平,蒋澎,黄淑霞. 中国粮油学报. 2014(10)
[8]电子鼻测定榴莲果肉臭味气体的模型建立及应用[J]. 马勇,刘水琳,汤轶伟,励建荣. 食品工业科技. 2015(07)
[9]用超高效液相色谱串联质谱法同时测定谷物中12种真菌毒素[J]. 孙娟,李为喜,张妍,孙丽娟,董晓丽,胡学旭,王步军. 作物学报. 2014(04)
[10]仪器法与菌落计数法检测储粮微生物敏感性的比较[J]. 景晓敏. 中国现代药物应用. 2013(18)
博士论文
[1]化学计量学用于食品中有机农药残留量分析的研究[D]. 邱萍.南昌大学 2006
硕士论文
[1]不同硬度小麦抗霉特性及抗真菌蛋白差异研究[D]. 李云霄.河南工业大学 2016
[2]赤霉病感染小麦品质特性的研究[D]. 赵亚娟.河南工业大学 2013
[3]不同品种小麦储藏过程中霉菌活动特性研究[D]. 魏鑫.河南工业大学 2012
本文编号：3434048
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
霉变小麦示意图
图 3.1 嗅觉可视化装置图Fig. 3.1 Diagram of olfaction visualization system3 色敏材料的筛选色敏材料的筛选是制作色敏传感器的关键步骤。在本研究中，色敏材料的主要是通过以下两个方面来完成：（1）对霉变小麦特征挥发性气体敏感的材料筛选。根据第二章的研究结果表明 1-辛烯-3-醇在小麦霉变过程中相对含量变化显著，可用作小麦霉变的特征挥发性气体，故分别利用配置成不同的 1-辛烯-3-醇溶液对色敏材料进行筛选，以期找出对 1-辛烯-3-醇特异性强敏材料；（2）对不同霉变程度小麦挥发性气体成分敏感的色敏材料的筛选霉变小麦的挥发性气体中含有多种不同的化学组分，鉴于由色敏材料制备成1. 反应室（放置可视化阵列传感器）；2. 漫反射 LED 积分球光源; 3. 3CCD 相机；4. 计算机
江苏大学硕士学位论文193.3.2 实验方法3.3.2.1 交互敏感传感器的制作实验将 30 种色敏材料分别制备成 3 行 3 列或 2 行 3 列的传感器阵列。如图3.2 所示，其中（a）、（b）阵列选用的是氟硼吡咯类化合物；（c）、（d）阵列选用的是卟啉材料。在（a）传感器阵列中，第一行的三个传感器分别为 pCarBDP、NO2BrBDP、NO2BDP；第二行的三个传感器分别为 BrBDP、NO2Br2BDP、HBDP；第三行的三个传感器分别为 CH3OBDP、NaiOCH3BDP、(pCarBDP)2Ni(II)。在（b）传感器阵列中，第一行的三个传感器分别为(NO2BDP)2Ni(II)、(HBDP)2Ni(II)、(CH3BDP)2Ni(II) ； 第 二 行 的 三 个 传 感 器 分 别 为 (C2H4O2BDP)2Ni(II) 、(pCarBDP)2Cu(II)、(pCarBDP)2Zn(II)。在（c）传感器阵列中，第一行的三个传感器分别为 CH3OTPPFeCl、TPPFeCl、TPPCu；第二行的三个传感器分别为FTPPFeCl、TPPCo、TPPZn；第三行的三个传感器分别为 OEPMnCl、TPPMn、TPPNi；在（d）传感器阵列中，第一行的三个传感器分别为 TPPPd、OEP、CH3OTPP；第二行的三个传感器分别为 CH3-Trip、CH3OTPPFe、TPPMnF。传感器的制作过程如下：分别称取相应的氟硼吡咯化合物和卟啉材料 10mg并溶于二氯甲烷中，用 5mL 容量瓶定容后，超声处理 10min 以促进溶解
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于电子鼻技术的糙米黄曲霉毒素污染快速检测方法研究[J]. 沈飞,吴启芳,姜大峰,魏颖琪,唐培安,刘兵,宋伟. 中国粮油学报. 2017(06)
[2]基于嗅觉可视化技术的工夫红茶发酵程度判定方法[J]. 陈琳,叶阳,董春旺,何华锋. 茶叶科学. 2017(03)
[3]超高压处理对鲈鱼挥发性成分的影响[J]. 徐永霞,赵佳美,刘滢,张朝敏,朱丹实,钟克利,励建荣. 中国食品学报. 2016(08)
[4]同位素内标-超高效液相色谱串联质谱法检测麦芽中11种真菌毒素[J]. 王莎,孔维军,杨美华. 药学学报. 2016(01)
[5]基于嗅觉可视化技术的醋酸发酵过程中酒精度的检测[J]. 管彬彬,赵杰文,金鸿娟,张丁玮,林颢. 食品与发酵工业. 2015(12)
[6]小麦产量及品质形成的环境效应与养分高效利用研究[J]. 刘杰. 农业与技术. 2015(04)
[7]气体分析法监测粮食储藏安全性的研究与应用进展[J]. 张燕燕,蔡静平,蒋澎,黄淑霞. 中国粮油学报. 2014(10)
[8]电子鼻测定榴莲果肉臭味气体的模型建立及应用[J]. 马勇,刘水琳,汤轶伟,励建荣. 食品工业科技. 2015(07)
[9]用超高效液相色谱串联质谱法同时测定谷物中12种真菌毒素[J]. 孙娟,李为喜,张妍,孙丽娟,董晓丽,胡学旭,王步军. 作物学报. 2014(04)
[10]仪器法与菌落计数法检测储粮微生物敏感性的比较[J]. 景晓敏. 中国现代药物应用. 2013(18)
博士论文
[1]化学计量学用于食品中有机农药残留量分析的研究[D]. 邱萍.南昌大学 2006
硕士论文
[1]不同硬度小麦抗霉特性及抗真菌蛋白差异研究[D]. 李云霄.河南工业大学 2016
[2]赤霉病感染小麦品质特性的研究[D]. 赵亚娟.河南工业大学 2013
[3]不同品种小麦储藏过程中霉菌活动特性研究[D]. 魏鑫.河南工业大学 2012
本文编号：3434048
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