论文部分内容阅读
展青霉素是多种霉菌的次级代谢产物,在霉烂苹果和苹果汁中广泛存在。由于展青霉素的生理生化毒性(致癌性,致畸,致突变作用和免疫毒性),已经成为成为影响水果及果汁饮料质量及人体健康的主要因素之一,因此建立展青霉素的安全快速检测方法十分必要。近年来添加生物吸附剂成为一种去除展青霉素的新方法,其优点在于去除展青霉素的同时能够保持果汁及水果制品的商业品质。傅里叶变换红外/近红外光谱分析速度快,不需要添加化学试剂,并且需要的生物量很小。将吸附展青霉素后的生物吸附剂与FTIR/NIR结合进行快速检测的研究还比较少,因此该方法有很大的发展空间。本研究采用筛选的未吸附展青霉素的失活微生物细胞作为空白对照,在不同的展青霉素体系中,对吸附展青霉素后的失活微生物的傅里变换叶红外/近红外光谱进行处理分析,建立水溶液及浓缩苹果汁中的展青霉素的定性定量分析模型,以满足展青霉素快速检测的需要。本研究得到如下结果:1.试验所选取的5株乳酸菌和5株酿酒酵母均能够去除水中的展青霉素,受培养时间,培养温度以及培养pH的影响,吸附能力各不相同。随着培养时间的增加,展青霉素的吸附率增大,最终在48 h之后吸附全部展青霉素;随着培养温度的增加,菌种的展青霉素去除率也增加,并且乳酸菌在37℃和48℃达到去除率的最大值,酿酒酵母在28℃达到去除展青霉素的最大值;随着pH的增加,展青霉素的去除率也增加。pH为5.0时,10株菌种均表现出最大吸收率。在此条件下,确定双歧杆菌6071,鼠李糖乳杆菌6149和酿酒酵母7#为实验所需菌种,并考虑到能量和实验器材的消耗,将培养条件确定为37℃(双歧杆菌6071和鼠李糖乳杆菌6149)和28℃(酿酒酵母7#),培养时间为18 h,pH 为 5.0。2.采用失活的微生物细胞吸附展青霉素是一种有效的去除展青霉素的方法,且不同微生物吸附展青霉素的能力不同,本研究中采用的酿酒酵母7#经过18 h的培养后能够吸附72.13%的展青霉素,而鼠李糖乳杆菌6149和双歧杆菌6071的吸附率分别达到了51.14%和 53.83%。3.以展青霉素水溶液为基准,采用失活微生物为吸附剂,并由此建立的三种菌种的人工神经网络预测模型和线性分析的模型检测的准确率都较高,实现了基于失活微生物吸附展青霉素的傅里叶变换红外/近红外的快速检测。4.在浓缩苹果汁体系中,利用主成分分析结合MLP和RBF神经网络的建立模型,建模效果良好,且MLP神经网络的建模结果略优于RBF神经网络的建模结果,即对于模型而言,MLP神经网络更适合基于傅里叶红外光谱的微生物细胞富集展青霉素的快速检测。5.采用主成分分析与偏最小二乘法的结合,建立了浓缩苹果汁体系中,用傅里叶变换红外/近红外光谱对失活微生物细胞吸附展青霉素的定量分析模型。三种菌种在浓缩苹果汁体系中吸附展青霉素的定量检测模型均表现出良好的预测性。