科研产出
基于主成分分析和聚类分析的不同产地绒柄牛肝菌红外光谱鉴别研究
《光谱学与光谱分析 》 2016 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：采用傅里叶变换红外光谱结合主成分分析和聚类分析建立快速鉴别不同产地绒柄牛肝菌的方法。采集15个产地绒柄牛肝菌样品的红外光谱信息,用多元散射校正(multiplicative signal correction,MSC)、二阶求导(Second derivative,SD)、Norris平滑的组合方法对原始光谱进行优化处理,MSC+SD+ND(15,5)预处理后的光谱数据进行主成分分析和聚类分析,并通过主成分载荷图分析不同产地绒柄牛肝菌样品差异的原因。结果显示,该方法的重现性,精密度及稳定性的RSD值分别为0.17%,0.08%,0.27%,表明方法稳定、可靠。主成分分析的前3个主成分累积贡献率达到87.24%,能表达红外光谱的主要信息,主成分得分散点图中同一产地样品成簇聚集,不同产地样品分布于相对独立的空间,能有效区分不同产地样品。主成分载荷图显示,随主成分贡献率降低,主成分所捕获的样品信息减少,其中PC1在3 571,2 958,1 625,1 456,1 405,1 340,1 191,1 143,1 084,935,840,727cm~(-1)波数捕获大量样品信息,归属为糖类、蛋白质、氨基酸、脂肪、纤维素等化学物质的吸收峰,表明这些化学物质含量的差异是区分不同产地绒柄牛肝菌样品的主要依据。基于离差平方和法(Ward method)及欧氏距离(Euclidean distance)进行聚类分析,能直观显示不同产地样品的分类情况及样品之间的相关性,15个产地样品基本能够按照产地来源正确聚类,正确率为93.33%。傅里叶变换红外光谱结合主成分分析和聚类分析,可以有效鉴别绒柄牛肝菌产地来源,并且能够分析不同产地样品具有差异的原因,为野生食用菌的鉴别分类和应用研究提供可靠依据。
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红外光谱结合化学计量学方法快速鉴别牛肝菌种类及总汞含量分析
《光谱学与光谱分析 》 2016 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：傅里叶变换红外光谱结合化学计量学建立快速鉴别牛肝菌种类及测定牛肝菌中总Hg含量的方法。采集15种共48份云南常见牛肝菌的红外光谱信息并用冷原子吸收光谱-直接测汞仪测定牛肝菌的总Hg含量,根据FAO/WHO规定的每周Hg允许摄入量(provisional tolerable weekly intake,PTWI)评价牛肝菌的食用安全性;采用Norris平滑、多元散射校正、二阶导数、正交信号校正-微波压缩等方法对牛肝菌的红外光谱进行优化处理,优化处理后的数据进行主成分分析、偏最小二乘判别分析建立快速鉴别牛肝菌种类及牛肝菌总Hg含量的预测模型。结果显示:(1)主成分分析的前三个主成分累积贡献率为77.1%,不同种类牛肝菌在主成分得分图中能够明显区分开,表明不同种类牛肝菌的化学组分或含量具有差异;(2)不同产地、种类牛肝菌总Hg含量差异明显,其总Hg含量在0.17~15.2mg·kg~(-1) dw之间;若成年人(60kg)每周食用300g新鲜牛肝菌则少数牛肝菌摄入的Hg超过PTWI的限量标准,食用有一定风险;(3)牛肝菌红外光谱数据与总Hg含量拟合,进行偏最小二乘判别分析,能快速区分总Hg含量低(≤1.95 mg·kg~(-1)dw)、中(2.05~3.9mg·kg~(-1) dw)、高(≥4.1mg·kg~(-1) dw)的牛肝菌样品,并且Hg含量差异越大,越易于区分;进一步建立牛肝菌总Hg含量预测模型,训练集的R2为0.911 4,RMSEE为1.09,验证集的R2和RMSEP分别为0.949 7和0.669 5,牛肝菌总Hg含量预测值与测定值比较接近,模型预测效果良好。红外光谱结合化学计量学方法能快速鉴别牛肝菌种类,区分不同总Hg含量的牛肝菌样品并对Hg含量进行准确预测,为野生牛肝菌的质量控制和食用安全评估提供快速、简便的方法。
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不同产地美味牛肝菌菌盖、菌柄的紫外光谱鉴别
《湖北农业科学 》 2016 北大核心
摘要：建立采用紫外光谱技术快速鉴别不同产地美味牛肝菌(Boletus edulis)的方法,确定美味牛肝菌最佳提取溶剂和时间,制备测试液,应用紫外光谱技术建立7个不同产地美味牛肝菌菌盖和菌柄的紫外指纹图谱,光谱数据转化后进行聚类分析。结果显示,其最佳提取溶剂为氯仿,提取时间为30 min;在10 h内的稳定性、方法重现性和精密度的RSD分别在0.04%~1.73%、0.03%~0.63%、0~2.87%之间,表明该方法稳定可靠;菌盖、菌柄的紫外指纹图谱出峰位置相似,而峰高具有差异,表明不同产地美味牛肝菌化学组分相似,含量存在差异;聚类分析结果显示采自同一地区的美味牛肝菌能够很好聚类。研究表明,紫外光谱结合聚类分析能快速鉴别不同产地美味牛肝菌,可作为野生食用菌的鉴别和质量控制新方法。
关键词： 紫外光谱 美味牛肝菌(Boletus edulis) 聚类分析 鉴别
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云南野生食用牛肝菌中镉含量测定及食用安全评估
《食品工业科技 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：以采自云南不同地区17种野生食用牛肝菌及其生长土壤为研究对象,采用ICP-AES法测定牛肝菌及土壤中有毒重金属Cd含量。分析不同种类牛肝菌对Cd的富集规律,及与生长土壤之间的联系;根据GB 2762-2012和FAO/WHO规定的每周Cd允许摄入量(provisional tolerable weekly intake,PTWI)评估云南野生牛肝菌的Cd暴露风险。结果显示,不同种类牛肝菌对Cd的富集量具有明显差异,菌盖、菌柄的Cd含量分别在3.03~18.89 mg/kg干重(dw)和2.13~10.03 mg/kg dw之间;除黄网柄粉牛肝菌外,菌盖与菌柄的Cd含量比值均大于1(Q_((C/S))>1),表明牛肝菌菌盖对Cd的富集能力强于菌柄;不同种类牛肝菌菌盖、菌柄的富集系数分别在0.08~1.55和0.06~0.71之间,多数牛肝菌的Cd含量与其生长土壤的Cd含量成正相关关系,表明牛肝菌对Cd的富集程度与种类和土壤背景有关;分析牛肝菌的食用安全性表明,17种牛肝菌菌盖、菌柄的Cd平均含量均超过GB 2762-2012规定的Cd限量标准;假设成年人(60 kg)每周食用500 g新鲜牛肝菌,则部分牛肝菌摄入的Cd超过FAO/WHO规定的允许摄入量标准,应避免长期或过量食用。
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不同产地绒柄牛肝菌紫外指纹图谱鉴别分析
《食品工业科技 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：应用紫外光谱技术建立了云南9个不同地区绒柄牛肝菌的紫外指纹图谱,采用欧氏距离和主成分分析法对230~450nm的紫外光谱数据进行分析。结果显示该方法的精密度、重现性及10h内稳定性的RSD分别在0~2.87%、0.03%~0.63%、0.04%~1.73%之间;不同产地样品间的欧氏距离值在0.26~6.52之间,样品间的欧氏距离明显;主成分分析的前三个主成分累积贡献率达到86.848%,能够表达样品主要信息,前两个主成分的二维投影图能够较好地区分不同产地绒柄牛肝菌样品。紫外光谱结合欧氏距离、主成分分析法能够快速鉴别不同产地绒柄牛肝菌。
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红外光谱结合多元统计分析快速鉴别不同种类牛肝菌
《食品科学 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：采用傅里叶变换红外光谱结合多元统计分析方法快速鉴别不同种类食用牛肝菌。采集10个不同种类93个牛肝菌子实体的红外光谱,分析食用牛肝菌的红外光谱特征;用多元散射校正(multiplicative signal correction,MSC)、标准正态变量(standard normal variate,SNV)、二阶导数(second derivative,SD)、Norris平滑(ND)、正交信号校正(orthogonal signal correction,OSC)、小波压缩等方法对光谱进行优化处理;经优化处理的光谱数据分别建立马氏距离分类模型及偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLSDA)。结果显示,牛肝菌在3 325、2 934、2 927、1 637、1 547、1 402、1 375、1 259、1 453、1 081、1 029 cm-1等附近有多个吸收峰,主要归属为蛋白质、多糖、氨基酸等的特征吸收峰。MSC+SD+ND(15∶5)和SNV+SD+ND(15∶5)两种预处理方式前10个主成分累积贡献率分别为95.58%、95.54%,基于两种预处理方法建立马氏距离分类模型,验证集预测准确率分别为90%和95%。PLS-DA结果显示经MSC+SD+ND(15∶5)和SNV+SD+ND(15∶5)预处理不易于区分牛肝菌种类;原始光谱经正交信号校正及小波压缩(orthogonal signal correction wavelet compression,OSCW)、优化处理并进行PLS-DA分析,能够很好地区分不同种类牛肝菌。马氏距离分类模型不仅能反映样品的分类情况,同时计算出与测试样品相似度最大的物种,可为食用菌种类鉴别和未知物种鉴定提供可靠依据;OSCW预处理后进行PLS-DA分析能有效鉴别不同种类牛肝菌,为野生食用菌的鉴别分类提供一种辅助方法。
关键词： 红外光谱 牛肝菌 鉴别 马氏距离 偏最小二乘判别分析
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食用牛肝菌不同部位紫外指纹图谱鉴别分析
《菌物学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：采用紫外光谱技术结合主成分分析法,建立快速鉴别牛肝菌的不同部位及不同种类、产地的方法。通过单因素实验确定提取牛肝菌特征成分的最佳条件,制备测试液并进行紫外光谱测定。结果表明,牛肝菌样品的重现性、精密度和10h内稳定性的RSD(%)分别在0.09–1.81、0.11–1.92、0.06–2.33之间;牛肝菌不同部位紫外指纹图谱具有明显的指纹特性;主成分分析(PCA)表明菌盖和菌柄前3个主成分累积贡献率分别为94.797%和92.961%,能够反映样品的主要信息;SIMCA软件分析显示牛肝菌菌盖和菌柄化学成分积累不同。根据牛肝菌不同部位紫外光谱信息和主成分分析能区分同一牛肝菌的不同部位,鉴别不同种类、不同产地的食用牛肝菌。
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紫外光谱结合欧氏距离和主成分分析法快速鉴别牛肝菌
《食品科学 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：采用紫外光谱技术建立快速鉴别不同产地、种类食用牛肝菌的方法。通过确定最佳提取试剂(0.5 mol/L NaOH溶液),最适称样量(0.1000 g)和最佳提取时间(40 min),制备牛肝菌样品测试液;采用夹角余弦、欧氏距离和主成分分析法对牛肝菌样品的指纹图谱进行相似度比较。结果表明,牛肝菌样品NaOH提取液在10 h内稳定性相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)在0.06%~2.33%之间,重复性RSD在0.09%~1.81%之间,精密度RSD在0.11%~1.92%之间。样品间的夹角余弦值最大为0.999、最小为0.823,夹角余弦值相差较小,不适于鉴别牛肝菌。欧氏距离最大值为873.17,最小值为31.36,样品间距离差异明显;主成分分析的前3个主成分累积贡献率达到93.626%,能够反映样品的主要信息,说明欧氏距离和主成分分析法可用于不同产地、种类牛肝菌的快速鉴别和质量控制。
关键词： 紫外光谱 牛肝菌 夹角余弦 欧氏距离 主成分分析 鉴别
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