[發(fā)明專利]一種監(jiān)測(cè)腐敗菌繁殖的傳感器制備方法及快速檢測(cè)腐敗菌的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810979015.5
• 申請(qǐng)日: 2018-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN109182443A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒小波;石海軍;黃曉瑋;李志華;石吉勇;史永強(qiáng);翟曉東;胡雪桃;徐藝偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): C12Q1/04
• 分類號(hào): C12Q1/04;C12R1/225;C12R1/01
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開了一種監(jiān)測(cè)腐敗菌繁殖的傳感器制備方法及快速檢測(cè)腐敗菌的方法，利用智能手機(jī)采集傳感器陣列圖像，并進(jìn)行提取處理響應(yīng)信號(hào)，結(jié)合模式識(shí)別區(qū)分優(yōu)勢(shì)腐敗菌，包括S1：將智能手機(jī)固定在有穩(wěn)定照明光源的拍攝位置，設(shè)置測(cè)光方式、感光度、曝光時(shí)間和白平衡的參數(shù)；S2：在相同的位置和參數(shù)條件下，先采集傳感器陣列反應(yīng)前的圖像，再將傳感器陣列與樣品反應(yīng)，每隔a天后采集傳感器陣列圖像用于后期處理和分析；S3:對(duì)圖像預(yù)處理；S4:提取傳感器陣列的特征信號(hào)；S5:借助主成分分析PCA對(duì)特征信息X進(jìn)行預(yù)處理，用預(yù)處理后的數(shù)據(jù)建立線性判別LDA、K最近鄰算法KNN、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BPNN和支持向量機(jī)模型SVM預(yù)測(cè)優(yōu)勢(shì)腐敗菌的類別。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于食品安全智能檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種利用手機(jī)采集嗅覺可視化傳感器 數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)和顯示識(shí)別結(jié)果的腐敗菌快速檢測(cè)方法，可以應(yīng)用于食品腐敗菌的檢測(cè)。

背景技術(shù)

肉制品加工的殺菌中，雖然可以殺滅酶和致病菌，對(duì)細(xì)菌孢子很難死，在后續(xù)加工和貯藏過(guò)程中容易出現(xiàn)新鮮度下降、變質(zhì)等問(wèn)題，導(dǎo)致真空包裝水晶肴肉貨架期短，銷 售區(qū)域半徑受到很大限制，制約了生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展。肉制品變質(zhì)主要是由于少數(shù)部分優(yōu) 勢(shì)腐敗菌群的生產(chǎn)繁殖引起，因此尋求一種快速、在線、非接觸式的肉制品優(yōu)勢(shì)腐敗菌 分析方法顯得尤為重要。目前常用于區(qū)分不同的優(yōu)勢(shì)腐敗菌的方法主要是PCR診斷法， 這些方法能夠準(zhǔn)確檢測(cè)肉品的品質(zhì)及微生物的致腐能力，但是會(huì)破壞樣本，耗時(shí)耗力， 試驗(yàn)周期長(zhǎng)，不能及時(shí)反饋檢測(cè)結(jié)果。由于不同優(yōu)勢(shì)腐敗菌的代謝能力、消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 的種類是有差異的，導(dǎo)致不同優(yōu)勢(shì)腐敗菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，如揮發(fā)性成分等也是不同的， 因此可以通過(guò)分析揮發(fā)性成分種類、含量來(lái)區(qū)分不同的優(yōu)勢(shì)腐敗菌。揮發(fā)性成分是一種 比較直觀的肴肉品質(zhì)指標(biāo)，但是由于它“看不見，摸不著”的特性，導(dǎo)致很難對(duì)其定性定 量分析，尤其是在肴肉變質(zhì)初期各種腐敗菌總數(shù)較低、揮發(fā)性成分濃度較低，很難被人 的嗅覺直接感知出來(lái)，當(dāng)人的嗅覺能察覺到肉制品有異味時(shí)已經(jīng)腐敗，此時(shí)對(duì)于肉制品 的保藏和加工已經(jīng)沒有意義了，因此需要用更快速無(wú)損、在運(yùn)輸和加工過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 的方法檢測(cè)并且區(qū)分出不同優(yōu)勢(shì)腐敗菌，在豬肉的保藏過(guò)程中，快速區(qū)分不同的優(yōu)勢(shì)腐 敗菌，采用具有針對(duì)性的保藏手段，這對(duì)于提高保藏效果有重要的意義。

嗅覺可視化技術(shù)是根據(jù)可視化傳感器與待檢測(cè)揮發(fā)性成分反應(yīng)前后的顏色變化對(duì) 氣體進(jìn)行定性定量的分析，以實(shí)現(xiàn)揮發(fā)性成分的“可視化”檢測(cè)，是一種理想的肉品貯藏特性監(jiān)測(cè)工具，但是由于傳統(tǒng)的信號(hào)采集(掃描儀或者CCD相機(jī))、信號(hào)處理(計(jì)算機(jī) 和模式識(shí)別方法)方式和設(shè)備的限制，嗅覺可視化技術(shù)目前還未走向?qū)嶋H應(yīng)用、走進(jìn)人 們的日常生活。隨著智能手機(jī)的普及，很多監(jiān)測(cè)手段由大型化、實(shí)驗(yàn)室化，逐漸變?yōu)楸?攜化和日常化，本發(fā)明將Android智能手機(jī)和嗅覺可視化傳感器結(jié)合，制備一種可以用 于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)肴肉腐敗菌繁殖情況的便攜檢測(cè)方法。該技術(shù)的研究可以為嗅覺可視化 從實(shí)驗(yàn)室推向市場(chǎng)應(yīng)用提供可能，也可以使消費(fèi)者能夠參與到肉制品變質(zhì)過(guò)程的監(jiān)控中。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中利用工業(yè)相機(jī)采集數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的檢測(cè)方法大型化 的缺點(diǎn)，本發(fā)明將智能手機(jī)和嗅覺可視化傳感器結(jié)合，公開一種可以用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)肉制品腐敗菌繁殖情況的便攜式快速檢測(cè)方法。

本發(fā)明公開一種監(jiān)測(cè)腐敗菌繁殖情況的嗅覺可視化傳感器制備方法，利用毛細(xì)管點(diǎn) 樣法將氣敏材料固定在傳感器載體上，制成3×3的可視化傳感器陣列。

所述氣敏材料為對(duì)優(yōu)勢(shì)腐敗菌代謝產(chǎn)生有機(jī)酸、胺和含硫化合物具有靈敏響應(yīng)的氣 敏材料，具體包含6種卟啉或金屬卟啉和3種pH指示劑；

上述6種卟啉或者金屬卟啉，具體為四苯基卟啉、四苯基氯化鐵、四苯基氯化錳、四苯基卟吩鋅、四苯基卟吩銅、四苯基卟吩鈷；

上述卟啉使用氯苯或者乙醇溶解，使用的濃度為0.01mol/L-0.09mol/L；

上述3種pH指示劑，具體為甲基紅、中性紅、百里酚酞；