玉米挥发性物质及气味指纹技术研究

论文摘要

目前检测玉米霉变主要通过检测玉米中真菌毒素的限量，该方法繁琐，耗费时间长，不能满足快速增长的市场要求，因此寻找一种快速、简便而又客观科学的检测方法。不断尝试发现，电子鼻技术方便、快捷等特点正好满足了这种客观需求。本文利用电子鼻技术结合气相-质谱联用仪对玉米中常见真菌及正常玉米和霉变玉米进行了判别区分，就电子鼻技术在判别玉米霉变方面应用的可行性进行了探讨。主要研究结论如下：（1）采用电子鼻对正常玉米和霉变玉米进行检测，通过对电子鼻响应曲线分析，确定出样品的表征值。并通过反复进行电子鼻测试实验，经方差分析得出顶空体积和顶空生成时间对电子鼻信号影响显著，进而确定出样品的容器体积为150mL顶空瓶，样品顶空生成时间为60min。（2）借鉴主成分分析法和相关系数法筛选出对玉米挥发性物质选择性好的传感器，以及去除了冗余传感器，完成对传感器的阵列优化。进一步验证，得出优化后传感器阵列判别效果较优化前好。（3）通过PCA和LDA对玉米中常见真菌，以及正常和霉变玉米进行了分析，结果显示电子鼻能够实现对不同真菌以及正常和霉变玉米的判别。在主成分分析（Principal ComponentAnalysis，PCA）分析和线性判别（Linear DiscriminantAnalysis，LDA）分析模式下，能对未知玉米样品进行预测。（4）以玉米培养3天时的带菌量作为因变量，电子鼻信号响应值作为自变量，建立两者之间的回归模型，探讨了两者间相关关系。模型检验结果显示，所建模型基本可以用来预测玉米的发霉情况。（5）以真菌挥发性物质成分为因变量，电子鼻信号响应为自变量，建立两者间回归模型，探讨了两者间的相关关系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 立体背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 玉米霉变检测技术
• 1.2.2 真菌挥发性物质研究现状
• 1.3 电子鼻技术发展及应用研究现状
• 1.3.1 电子鼻发展史
• 1.3.2 电子鼻技术在粮食检测行业的应用
• 1.3.3 电子鼻技术在食品行业中的应用
• 1.3.4 电子鼻技术在其他行业的应用
• 1.4 主要研究内容
• 第二章 电子鼻响应值的影响因素研究
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 仪器与设备
• 2.2.3 电子鼻系统组成及原理
• 2.2.4 电子鼻检测
• 2.2.5 数据处理
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 样品表征方法的确定
• 2.3.2 顶空体积对电子鼻响应特性影响
• 2.3.3 顶空气体产生时间对电子鼻响应特性影响
• 2.4 结论
• 第三章 电子鼻传感器的选择
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 试验材料
• 3.2.2 仪器和设备
• 3.2.3 电子鼻检测
• 3.2.4 数据处理
• 3.2.5 传感器优化依据
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 传感器阵列优化
• 3.3.2 传感器阵列优化结果比较
• 3.4 结论
• 第四章 电子鼻对真菌和霉变玉米的判别
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 试验材料
• 4.2.2 仪器和设备
• 4.2.3 试验方法
• 4.2.4 数据处理
• 4.2.5 模式识别方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 常见真菌的判别
• 4.3.2 电子鼻对人工发霉玉米的判别
• 4.3.3 正常玉米与发霉玉米的判别分析
• 4.3.4 对未知样品预测
• 4.4 结论
• 第五章 玉米带菌量分析及其与电子鼻信号响应模型
• 5.1 引言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 试验材料
• 5.2.2 试验方法
• 5.2.3 数据处理
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 玉米带菌量与不同传感器响应值之间的关系
• 5.3.2 数学模型的检验
• 5.4 结论
• 第六章 玉米中真菌挥发性成分分析及其与电子鼻响应模型
• 6.1 前言
• 6.2 材料与方法
• 6.2.1 试验材料
• 6.2.2 仪器和设备
• 6.2.3 试验方法
• 6.2.4 数据处理
• 6.2.5 结果与讨论
• 6.3 结论
• 第七章 全文结论及展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 创新点
• 7.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介