基于金属纳米团簇的荧光传感器在食品安全检测中的应用研究进展

食品安全事件频繁发生,给人类健康造成了极大的威胁和危害,为保证食品的品质与安全,建立灵敏、准确、快速、简单易操作的检测方法尤为重要。金属纳米团簇作为一种荧光纳米材料,具有光稳定性、生物相容性、低毒性等优点,已被应用于细胞标记、生物成像、分析检测等领域。以食源性致病菌、抗生素残留、重金属离子三种广泛存在且毒性较大的食品污染物为例,本文概述了荧光金属纳米团簇在食品安全检测中的应用,包括不同荧光金属纳米团簇的制备方法、对目标物的传感机制、传感器的性能等内容。重点介绍了金属纳米团簇与目标分析物间的相互作用机制,以期为食品中污染物荧光检测法的构建提供一定的理论基础;同时为进一步拓展金属纳米团簇在食品分析检测领域的应用提供新的思路。     

青枣果酒酿造工艺优化及其香气成分分析

研究青枣果酒最佳酿造工艺及其香气成分的变化,为提高青枣果酒品质提供理论依据和技术参考。试验以白熟期青枣为原料,以单因素结合响应面优化试验为基础,以酒精度和感官评分为双响应值,对青枣果酒酿造工艺进行模型优化;同时为准确描述青枣果酒的品质特征,采用顶空固相微萃取法和气相色谱-质谱联用法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)对青枣果酒挥发性香气成分进行分析。结果表明:青枣果酒的最佳发酵条件为初始糖度24%,酵母添加量0.3%,发酵时间8 d,SO2添加量80 mg/L。从青枣果酒中共检测出21种香气成分物质,其中醇类和酯类相对含量最高。在此工艺条件下,青枣果酒呈金黄色、清澈透亮,酒体饱满,枣香浓郁,综合品质良好,为枣果实开发利用提供新途径。     

磁性金属有机框架材料对水中林可霉素的去除研究

目的 基于磁性金属有机框架材料(metal-organic framework, MOF)的磁固相萃取(magnetic solid phase extraction, MSPE)技术吸附去除环境水样中残留的林可霉素, 有效预防抗生素污染。方法 采用溶剂热法预制Fe3O4纳米颗粒, 然后与铜基金属离子和均苯三甲酸有机配体结合制备Fe3O4-MOF199复合材料。通过扫描电子显微镜(scanning electron microscopy, SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)、差热热重分析曲线(thermogravimetric differential thermal analysis, TG-DTA)和N2吸附-解吸实验等表征手段对材料的形貌、晶体结构及理化性质进行分析。通过等温吸附平衡和吸附动力学实验评估该材料对林可霉素吸附性能, 并对吸附后洗脱剂进行优化。结果 所制备的Fe3O4-MOF199呈规则的正八面体形态, 并具有较高的比表面积(749.19 m2/g)和优越的热稳定性。吸附实验结果表明该吸附过程符合Freundlich吸附动力学方程和伪二阶动力学模型。Fe3O4-MOF199材料用于海河水和津河水中低浓度的林可霉素吸附, 去除率可达80%以上。结论 Fe3O4-MOF199材料具有良好的吸附性能和吸附效果, 结合MSPE工艺可以有效应用于抗生素残留的吸附, 所建立的方法具有简单、有效、准确的林可霉素吸附去除性能。     

基于VIS/NIR高光谱散射特征预测牛肉的嫩度

本文研究利用VIR/NIR光谱散射特征预测成熟 7 天牛肉的嫩度.开发高光谱散射成像系统,获取新鲜牛肉 400～1100 nm 波长范围高光谱散射图像,对牛肉嫩度进行预测和分级.利用洛伦兹函数,拟合各个波长处的散射曲线,获取不同波长散射曲线的洛伦兹分布函数参数.使用逐步回归方法,选择最佳波长及相应的拟合参数,建立线性回归模型预测牛肉的嫩度,使用全交叉验证方法评价模型的性能.使用散射曲线的峰值建立的模型对嫩度的预测结果最好,预测相关系数为0.86,预测残差为11.7 N.以嫩度剪切力值 58.8 N 为界将牛肉分为粗糙牛肉组和嫩牛肉组,对嫩度的分级准确率是 91%.该研究表明,利用牛肉的散射特征可以对牛肉嫩度预测和分级.     

深井厚煤层“三硬”围岩巷道应力分布规律及数值模拟分析

针对河南平禹煤电公司方山煤矿千米井深、厚煤层、"三硬"围岩条件,采用FLAC软件对巷道掘进过程中围岩应力分布规律和支护后巷道的变形情况进行模拟,及巷道掘进过程中冲击地压危险性分析,得出了该条件下巷道围岩垂直应力和水平应力的应力集中系数分别为1.8和1.56,巷道四角外侧剪应力最大。正常掘进情况下,巷道围岩变形量较小,如遇有复杂地质构造或受到采动影响时,巷道所受应力将成倍增加,具有发生冲击地压的危险。     

基于高光谱成像技术的苹果内外品质同时检测

结合高光谱图像处理和光谱分析方法,通过一次图像扫描同时对苹果的表面摔伤和糖分含量进行检测。苹果第一主成分图像与794nm的图像相减后进行去噪和阈值分割处理,摔伤检测的准确率为92.6%。对感兴趣区域的反射光谱曲线进行多元散射校正、一阶导数和SG平滑处理后利用偏最小二乘回归方法建立糖分含量的预测模型,校正集相关系数Rc为0.93,SEC为0.47°Brix,验证集相关系数Rv为0.92,SEV 为0.67°Brix。结果表明：利用高光谱成像技术可以实现苹果内部品质和外部品质的同时检测。     

可见/近红外光谱技术无损检测新鲜鸡蛋蛋白质含量的研究

鸡蛋是一种重要的食品,蛋白质是鸡蛋的主要营养成分。本研究利用可见近红外反射光谱技术无损检测新鲜鸡蛋的蛋白质含量。使用光谱仪获取新鲜鸡蛋在400~1100 nm波段范围内的漫反射光谱;分别使用多元散射校正(MSC)法和一阶导数法(1-D)对反射光谱进行预处理;对反射光谱、MSC处理光谱和1-D光谱,使用逐步回归法判别法选择最优波长组合,建立多元线性回归模型,使用全交叉验证法验证模型。结果表明,可见/近红外反射光谱经过多元散射校正后,确定的10个最优波长(400、403.16、407.9、714.6、715、715.58、970.4、970.75、973和974.45 nm)组合建立模型的校正和验证结果最好:选定模型的校正结果为R=0.92,SEC=0.42%;验证结果为Rcv=0.89,SECV=0.47%。研究表明可见/近红外反射光谱技术可以较好的预测新鲜鸡蛋的蛋白质含量,本研究可为可见近红外光谱技术在鸡蛋营养成分的快速检测提供一定的理论基础。     

利用可见/近红外光谱技术对小米产地进行溯源研究

目的利用可见/近红外光谱技术对产自不同地区的晋谷21号小米进行溯源研究。方法使用近红外光谱仪获取产自洪洞、浮山、沁县3个不同地区的晋谷21号小米400~1004nm波段范围内的漫反射光谱;对光谱分别进行多元散射校正法(multiple scattering correction,MSC)、一阶导数法(first derivative,1St-D)预处理;对预处理光谱进行主成分分析,全交叉验证确定最佳主成分数量,获取主成分;同时选择预处理光谱特征波长。使用马氏距离法、线性判别法建立判别模型,最后用未知样品的验证准确率来表示模型的判别效果。结果原始光谱和MSC处理光谱提取特征波长分别建立的产地判别模型对3个不同产地的小米判别完全准确;1St-D处理光谱基于7个主成分结合马氏距离法和基于9个主成分结合线性判别法建立的2种判别模型对3个不同产地的小米亦实现完全准确判别。结论可见/近红外反射光谱技术用于小米产地的判别具有可行性,本研究可为小米产地的快速判别应用中提供技术基础。     

一起熟料黄心事故的原因分析

窑内的还原气氛浓,是发生熟料黄心事故的原因之一。我公司发生熟料黄心事故,根本原因系罗茨风机消音棉吹入煤管外风喷嘴引发4个喷嘴堵塞所致。4个喷嘴堵塞,外风卷吸二次风的能力变弱,稳定火焰形状能力变差;煤粉不充分燃烧引发窑内还原气氛:煤粉掉落入熟料在篦冷机煅烧形成致密性的黄料;引起煤粉燃烧不好,窑内形成长焰,进而形成疏松性的还原料。将罗茨风机出风口消音器结构改成钢管直连外部包裹消音棉,根除消音棉再次堵塞煤管外风喷嘴的隐患。     

微量有机磷农药残留近红外光谱快速检测方法

以滤纸作为农药载体，在波数4000～10000cm-1范围内获取其近红外光谱曲线。分别采取偏最小二乘回归法和最佳波段差值回归法建立农药质量比的预测模型。偏最小二乘回归法在经过多元散射校正和变量标准化预处理后得到的预测结果较好，预测相关系数为0.954，通过最佳波段差值回归法得到的预测相关系数为0.904。两种建模方法都得到了较好的预测结果。