Detección cuantitativa rápida de bacterias psicotróficas en la leche cruda utilizando espectroscopia de transmisión...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de la alimentación Ciencias de la alimentación.
• Química analítica Química analítica es la que
• Microbiología Microbiología.

Sus antecedentes:

• Las bacterias psicotróficas y sus enzimas causan un deterioro significativo de los lácteos.
• Los métodos convencionales para detectar estas bacterias son lentos y poco prácticos para evaluaciones rápidas de seguridad.
• Existe la necesidad de métodos eficientes y confiables para detectar bacterias psicotróficas en la leche cruda.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método de detección cuantitativa para las bacterias psicotróficas en la leche cruda utilizando espectroscopia de transmisión de infrarrojo cercano (NIR).
• Optimizar el preprocesamiento espectral y las técnicas de selección de características para una detección bacteriana precisa.
• Para evaluar el rendimiento de diferentes algoritmos de aprendizaje automático para predecir los niveles de bacterias psicotróficas.

Principales métodos:

• Los espectros NIR de la leche cruda se recogieron entre 900 y 1.700 nm.
• Se aplicaron preprocesamiento espectral avanzado (aplanamiento, corrección de dispersión) y selección de características (IV-ISA, CARS, I-RELIEF, UVE).
• Se desarrollaron y compararon modelos de red de regresión parcial de mínimos cuadrados (PLSR), bosque aleatorio (RF) y memoria larga a corto plazo (LSTM).

Principales resultados:

• El modelo SG-UVE-LSTM demostró un rendimiento superior en la predicción de bacterias psicotróficas.
• El mejor modelo logró un coeficiente de determinación (R2) de 0.9277 y un error de predicción de la raíz media cuadrada (RMSEP) de 0.2820 log cfu/mL.
• El modelo mostró una alta confiabilidad con una desviación de predicción residual (RPD) de 3.8256.

Conclusiones:

• La espectroscopia de transmisión de infrarrojo cercano, combinada con análisis de datos avanzados y aprendizaje automático, ofrece un enfoque eficiente y confiable para detectar bacterias psicotróficas en la leche cruda.
• Este método puede mejorar significativamente la evaluación rápida de la seguridad microbiana de la leche cruda.
• El modelo SG-UVE-LSTM desarrollado proporciona una herramienta robusta para la industria láctea para monitorear y controlar la contaminación bacteriana.