科研产出
光谱数据融合对绒柄牛肝菌产地溯源研究
《光谱学与光谱分析 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：由于国内外食品市场准入制度和溯源体系不完善,销售商乱用虚假标签等现象的发生,使得食品安全形势愈发严峻。为了保障野生食用菌的安全性,保护云南高原特色农业品牌战略,亟需建立快速准确的产地溯源方法。通过采集云南及其周边8个产地、79个绒柄牛肝菌子实体的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)与傅里叶变换红外光谱(FTIR),采用多元散射校正(MSC)、标准正态变换(SNV)、二阶导数(2D)、平滑(SG)等算法对原始光谱进行预处理。基于低级与中级数据融合策略,将预处理后的UV-Vis与FTIR光谱信息进行融合,结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA)与支持向量机(SVM),建立牛肝菌产地鉴别模型,确定最佳产地溯源方法。对光谱融合数据进行系统聚类分析(HCA),探讨不同产地样品整体化学信息的差异性与相关性。结果显示:(1)采用MSC+2D和SNV+2D对UV-Vis与FTIR光谱进行预处理,R~2Y与Q~2最大,分别为61.58%,95.09%和50.85%,82.16%,表明MSC+2D与SNV+2D为UV-Vis与FTIR光谱的最佳预处理方法;(2)基于UV-Vis,FTIR,低级与中级数据融合建立的PLS-DA与SVM模型,样品分类错误总数分别为24,6,2,2和6,1,1,0,表明数据融合模型分类效果优于单一UV-Vis与FTIR模型;(3)中级数据融合模型中,SVM对所有样品的分类全部正确,PLS-DA的分类错误总数为2,表明基于SVM的中级数据融合策略分类效果优于PLS-DA;(4)低级和中级数据融合HCA模型,分别有4和1个样品不能与同一类区域样品聚为一类,表明中级数据融合优于低级数据融合;由中级数据融合HCA图可知,同一产地样品聚类距离小于不同产地之间聚类距离,表明同一产地样品整体化学成分类较相似,且同一产地不同采集地点的差异小于不同产地之间的差异。采用UV-Vis与FTIR光谱中级数据融合策略结合SVM,能够对不同产地来源牛肝菌样品进行准确鉴别,为野生食用菌产地溯源研究提供一种新方法。
关键词： 产地溯源 数据融合 绒柄牛肝菌 紫外-可见吸收光谱 傅里叶变换红外光谱
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多光谱数据融合技术对绒柄牛肝菌产地的鉴别
《食品科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：采集5个产地96份绒柄牛肝菌样品的红外光谱和紫外光谱,结合多光谱信息融合策略,建立快速、有效鉴别绒柄牛肝菌产地的方法。运用多元散射校正、标准正态变量、二阶导数等预处理方法对原始光谱数据进行优化处理,减少噪音干扰。选取具有指纹特性的光谱信息进行初级数据融合;通过偏最小二乘判别分析(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)筛选光谱数据中变量在投影方向重要程度大于1的波段,进行中级数据融合。利用优化处理后的单一光谱数据及多光谱融合数据建立PLS-DA模型和支持向量机(support vector machine,SVM)判别模型,比较两种判别模型对绒柄牛肝菌产地的鉴别效果。结果显示,通过红外光谱、紫外光谱、初级融合和中级融合数据分别建立PLS-DA模型,对绒柄牛肝菌产地的预测正确率为56.25%、56.25%、62.50%和81.25%;建立SVM判别模型,产地预测正确率分别为90.63%、65.63%、87.50%和96.88%,表明中级融合技术对绒柄牛肝菌产地鉴别效果显著,优于其他技术;并且SVM判别模型对牛肝菌产地区分效果优于PLS-DA模型。采用中级融合技术建立SVM判别模型,能够快速、有效鉴别不同产地绒柄牛肝菌,同时为食品质量监控提供有效方法和理论基础。
关键词： 数据融合 绒柄牛肝菌 产地鉴别 紫外光谱 红外光谱
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不同储藏年限绒柄牛肝菌紫外&红外光谱数据融合鉴别研究
《现代食品科技 》 2018 北大核心
摘要：野生食用菌干品长时间储藏会引起微生物增殖、物理及化学变化,影响其商品品质,为保证其质量安全,亟需建立快速有效的方法,鉴别不同储藏年限野生食用菌。本研究采集5个储藏年限,77个绒柄牛肝菌子实体的紫外(UV)与傅里叶变换红外(FT-IR)光谱,采用卷积平滑(SG)、二阶导数(2-D)、标准正态变量(SNV)等方法对光谱进行预处理,结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA),建立UV、FT-IR、低级和中级数据融合模型。结果显示:UV与FT-IR光谱最佳预处理分别为SG+2-D和SG+2-D+SNV;UV、FT-IR、低级和中级数据融合模型,总样品分类错误数分别为10、6、4、3,且中级数据融合的R2cal平均值最接近于1、RMSECV平均值最小,表明中级数据融合分类效果,优于UV、FT-IR和低级数据融合。采用UV与FT-IR中级数据融合策略结合PLS-DA,能够准确鉴别不同储藏年限牛肝菌样品,为野生食用菌品质评价提供一种新思路。
关键词： 数据融合 绒柄牛肝菌 储藏年限 紫外光谱 红外光谱
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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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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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超声波辅助提取-离子色谱法测定绒柄牛肝菌中5种阴离子含量
《江苏农业科学 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：利用超声波辅助提取-离子色谱法检测绒柄牛肝菌中F-、C l-、NO2-、NO3-、PO43-5种阴离子含量。采用3.0 mmol/L NaOH溶液超声渗提30 m in后进样100μL,流速为1.2 mL/m in淋洗液,3.50 mmol/L Na2CO3+1.0mmol/L NaHCO3洗脱。结果表明,这5种离子检出限在0.097 6~1.098 4 mg/L之间,线性范围分别为2~25、2~20、2~100、10~55、10~100 mg/L,峰面积RSD分别为0.58%、1.27%、0.73%、0.92%、2.33%。绒柄牛肝菌样品中NO2-未检出,各离子加标回收率在92.48%~102.50%之间。该方法具有精密度好、准确度高、简单快捷等特点。
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绒柄牛肝菌微量元素含量测定及相关性分析
《光谱学与光谱分析 》 2011 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：采用ICP-AES法测定了绒柄牛肝菌中11种微量元素含量。结果显示,Mg和Fe含量最高(>100mg.kg-1),Mn,Zn,Cu含量较高(>10 mg.kg-1),Cr,Pb,Ni,Cd,As含量较低(>0.1 mg.kg-1),Hg含量最低(<0.1 mg.kg-1)。所测定的元素中,Zn和Cu存在显著正相关(P<0.05),相关系数为0.659。而Hg与As,Ni与Fe,Zn与Mg分别存在显著负相关(P<0.05),相关系数为-0.672,-0.610,-0.617。本研究为绒柄牛肝菌的开发利用与质量评价提供一定的理论依据。
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纳米氧化铝微柱富集-ICP-AES测定绒柄牛肝菌中的痕量稀土元素
《光谱实验室 》 2010 北大核心 CSCD
摘要：以负载了1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-吡唑酮[5](PMBP)的纳米氧化铝为微柱吸附材料,采用电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)研究了动态条件下对稀土离子Sc3+、Y3+和La3+的吸附性能,确定了最佳吸附及解脱条件。在pH为4.5时,分析物均可被上述吸附材料定量吸附;用0.5mol.L-1盐酸溶液可将吸附在微柱上的稀土离子完全解脱。本法对Sc3+、Y3+和La3+的检出限分别为0.15、0.18和0.34μg.L-1;相对标准偏差(RSD)分别为2.5%、3.0%和1.7%(n=12,C=0.5mg·mL-1)。方法应用于绒柄牛肝菌(Boletus tomentipes)中痕量Sc、Y和La的测定,结果满意。
关键词： 纳米氧化铝 稀土元素 电感耦合等离子体-原子发射光谱法 1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-吡唑酮[5] 绒柄牛肝菌
ICP-MS对绒柄牛肝菌生长土壤中有效硼的测定
《安徽农业科学 》 2009 北大核心
摘要：[目的]为土壤中有效硼的含量分析提供方法支持。[方法]称取10 g土样,按水土比2∶1用沸水浸提15 min,稍冷却,立即干过滤,滤液直接上ICP测定。[结果]在优化的试验条件下,平行测定11次的结果表明,沸水浸提-ICP-MS法的检出限为0.009μg/g。将此方法应用于土壤标准物质中有效硼有效含量的测定,测定值均在标准物质的规定范围内,相对标准偏差为2.66%。对土壤有效态成分分析标准物质(GBW07416)C进行加标回收试验,回收率为93.3%~101.3%。[结论]与常规分析方法相比,该法的检出限低、灵敏度高、线性动态范围宽,对绒柄牛肝菌生长的土壤中有效硼的测定准确可靠,可用于大批量土壤样品中有效硼及土壤样品中超痕量有效硼的快速测定。
绒柄牛肝菌有效部位指纹图谱定性和有效成分定量分析研究
《时珍国医国药 》 2009 北大核心 CSCD
摘要：目的建立绒柄牛肝菌的反相高效液相色谱定性和定量分析方法。方法反相高效液相色谱(RP-HPLC)PlanetsilC18分析柱(150 mm×4.6 mm,5μm),流动相为甲醇-水(15∶85),流速为1.0 ml.min-1,检测波长为261 nm,柱温为室温。对绒柄牛肝菌有效部位(甲醇提取部位)进行指纹图谱定性分析,对绒柄牛肝菌中的有效成分腺苷进行定量测定。结果在色谱条件下,11份不同绒柄牛肝菌中甲醇有效部位的RP-HPLC指纹图谱中可检出11个相对稳定的色谱峰,其中确定出9个共有峰作为定性鉴别的指标峰;绒柄牛肝菌中腺苷的含量为0.146%～0.493%。结论绒柄牛肝菌有效部位RP-HPLC指纹图谱定性和有效成分定量分析方法具有较强的针对性和准确性,可用于绒柄牛肝菌及药用真菌的质量控制。
