[发明专利]一种基于拉曼光谱的玉米黄曲霉素的检测方法

说明书

本发明涉及一种基于拉曼光谱的玉米黄曲霉素的检测方法，属于拉曼光谱检测技术领域。本发明使用拉曼光谱技术对霉变玉米中AFB₁进行检测，获取相应的原始拉曼光谱并对其进行预处理，以消除荧光背景、环境噪声的影响；并通过异常样本剔除来消除光谱异常值，进而提高检测模型的准确性；在针对AFB₁含量所选取的特征区间进行特征波长的筛选，以降低模型复杂程度，提高模型运算效率；在全波长与特征波长下利用机器学习算法建立定量检测模型，以快速、准确实现对霉变玉米中AFB₁含量进行检测。本发明无需借助于其他手段，只需要获取相应的拉曼光谱数据即可，模型算法简单、易实现，能够能快速、准确地实现对霉变玉米中AFB₁含量的检测。

技术领域

本发明涉及一种基于拉曼光谱的玉米黄曲霉素的检测方法，属于拉曼光谱检测技术领域。

背景技术

玉米作为主要的粮食作物和重要的饲料原材料，在储藏和运输过程中易霉变并滋生毒素，导致严重的质量安全与健康问题。目前，黄曲霉毒素(AFB₁)检测中主要有高效液相色谱法(high performance liquid chromatography，HPLC)、薄层层析法(thin layerchromatography，TLC)、酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)以及免疫学与仪器结合的方法，这些方法虽然灵敏度、准确性较高，但操作复杂，耗时长。因此对AFB₁进行更加快速、高效检测方法的研究具有重要意义。

拉曼光谱技术作为一种以分析、测试被测试物质分子结构为目的的检测技术，可以快速实现样品的定性和定量检测分析，具有快速、操作简单、成本较低等优点，在农产品以及食品分析、检测方面有较多的研究，但拉曼光谱技术在谷物中霉变毒素检测方面研究较少。主要有能静等人利用金磁纳米颗粒作为拉曼活性基底，利用表面增强拉曼光谱仪(Surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS)对AFB₁进行直接快速检测，从而建立一种快速直接检测的新方法。Lee等人以银作为表面增强拉曼基底，通过拉曼光谱技术检测干燥玉米样品中的黄曲霉毒素，获取了不同位置上的平均拉曼光谱，找到了特征拉曼光谱，快速实现鉴别霉变玉米与非霉变玉米。Taabu等人简述了拉曼光谱检测玉米籽粒中AFB₁的方法，结果表明受到AFB₁污染的玉米籽粒表现出与AFB₁相关的拉曼光谱特征，说明拉曼光谱技术在检测谷物中AFB₁具有潜在的应用价值。Jingle等人利用哈特里-福特方程(Hartree-Fock，HF)和密度泛函理论(density functional theory，DFT)分别计算了拉曼光谱，给出了光谱强度图，同时确定了AFB₁在有效波数范围内的振动谱，有助于为谷物加工品中AFB1的检测研究。

因此，目前利用拉曼光谱技术进行玉米黄曲霉素的检测要么停留在研究阶段，没有给出进行检测的具体手段，无法直接到实际工程中；要么需要结合表面增强技术，通过表面增强技术和拉曼光谱检测物质含量，该方法虽然有较高的准确度，但是检测过程比较复杂、成本高、效率低，导致无法在实际工程中推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于拉曼光谱的玉米黄曲霉素的检测方法，用于解决现有采用拉曼光谱进行检测存在的检测复杂、成本高、效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于拉曼光谱的玉米黄曲霉素的检测方法，该检测方法包括以下步骤：

1)对玉米样品进行拉曼光谱检测，得到原始拉曼光谱数据，并对玉米样品进行AFB₁含量测定；

2)对得到原始拉曼光谱数据进行预处理；

3)对预处理后的拉曼光谱数据进行异常样本剔除；