通过红外减弱总反射光谱和多变量数据分析预测小麦中脱氧尼瓦伦醇污染
Polina Fomina1, Antoni Femenias1, Valeria Tafintseva2
1Institute of Analytical and Bioanalytical Chemistry, Ulm University, Albert-Einstein-Allee 11, 89075 Ulm, Germany.
在小麦中检测脱氧尼瓦伦醇 (DON) 对食品安全至关重要. 这项研究优化了红外光谱和化学测量,以快速,更绿色地检测DON污染,确保遵守欧盟限制.
科学领域:
- 农业科学 农业科学
- 分析化学 分析化学
- 食品安全 食品安全
背景情况:
- 气候变化加剧了粮食生产的挑战,导致农作物中菌毒素污染增加.
- 脱氧尼瓦伦醇 (DON) 是一种来自类动物的有毒代谢物,在谷物中存在时,对人类和牲畜造成重大健康风险.
- 目前在食品中检测DON的方法需要提高效率和可持续性.
研究的目的:
- 开发和优化红外减弱总反射 (IR-ATR) 光谱方法,用于检测小麦中脱氧尼瓦伦醇 (DON) 污染.
- 完善样品制备协议,重点关注小麦基质的更绿色和更可持续的溶剂提取技术.
- 建立可靠的化学测量模型,准确地对小麦的DON含量进行分类,与欧盟监管限制相比.
主要方法:
- 利用红外减弱总反射 (IR-ATR) 光谱仪从小麦样本获取光谱数据.
- 通过评估各种溶剂来优化小麦提取协议,以提高分析效率和环境可持续性.
- 应用稀疏的部分最小平方区分分析 (sPLS-DA) 用于化学建模和DON污染水平的分类.
主要成果:
- 成功开发并验证了IR-ATR光谱与sPLS-DA结合用于小麦DON分析.
- 确定了最佳的绿色溶剂和提取参数,以改善样品制备.
- 实现了强大的分类模型,区分小麦样本的DON含量高于和低于欧盟监管限制的1250μg/kg.
- 了解了影响DON检测模型的关键光谱特征和参数.
结论:
- IR-ATR光谱学,结合优化绿色提取和sPLS-DA,提供了一种强大而可持续的方法,用于在小麦中快速检测DON.
- 开发的方法支持监管合规,并通过提供可靠的真菌毒素监测工具来提高食品安全.
- 这项研究证明了光谱技术在解决农产品安全和质量控制方面的关键挑战方面的潜力.
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