基于多源数据融合的牛肝菌产地溯源方法及体系构建研究
批准号:
32060570
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
35.0 万元
负责人:
李涛
依托单位:
学科分类:
食品质量与安全检测
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李涛
中文摘要
牛肝菌产地溯源体系是安全监督的一种有效措施,也是保障原材料品质的有效方法。目前,该类群产地溯源检测方法单一、存在缺陷,亟需建立全面、系统的产地溯源体系来保障食用安全。运用数据融合将多种仪器获得的数据进行优化、组合,丰富样品信息,实现仪器间的互补。本项目拟在云南及其周边地区已采集的92个居群1408个野生牛肝菌子实体基础上,采用UV、FT-IR、ICP-MS等分析仪器,结合化学计量学开展:①采集不同产地牛肝菌UV、FT-IR指纹图谱,构建判别模型,分析并筛选特征变量;②测定牛肝菌矿质元素和重金属元素含量,进行牛肝菌品质安全评价,探讨产地与元素含量之间的相关性,并筛选特征变量;③融合光谱和元素数据,建立判别模型,构建多源数据融合产地溯源体系,评价不同产地牛肝菌的质量与安全,阐明产地对品质的影响。该研究可为牛肝菌质量评价提供理论依据,同时对高原特色农业的资源开发利用具有重要的实际意义和应用前景。
英文摘要
Geographical origin traceability of Boletaceae mushroomsis one of effective measures for supervision and quality guarantee to wild edible mushrooms. At present, the detection methodology of geographical origin traceability on these mushrooms is too simple and has defects. Hence, it is necessary to establish a comprehensive system of traceability for the food safety. In this project, data fusion of various instruments will be used to optimize, compose, and enhance the sample information. Based on the samples of 1408 fruiting bodies from 92 populations of wild Boletaceae mushrooms collected previously from Yunnan Province and its surrounding area and the instruments of UV、FT-IR、ICP-MS combined with chemometrics, this project aims to:①acquire the UV and FT-IR spectra of Boletaceae mushrooms from different origins,establish the pattern recognition, and screen the characteristic variables, ②determine the contents of minerals and heavy metals in Boletaceae mushrooms, evaluate theirfood safety, explore the correlations between geographical origins and element contents, and screen the characteristic variables, ③ fuse spectra and element data and establish geographical origin traceability of multi-source data fusion, evaluate the quality and safety of Boletaceae mushrooms from different geographical origins, and explore the impact of the origin on the mushroom quality. This study can provide a theoretical basis for quality evaluation of Boletaceae mushrooms. Meanwhile, it has an important practical significance and application prospect for the development and utilization on the characteristic agriculture in plateau.
牛肝菌营养丰富、味道鲜美,备受各国消费者青睐。因种间差异和环境因素的影响,不同种类及产地牛肝菌品质参差不齐。本项目采用多源信息结合化学计量学分析,研究发现:采用近红外光谱技术结合偏最小二乘判别分析准确鉴别不同种类牛肝菌;牛肝菌矿质元素间存在的相互作用关系主要为正相关,以协同作用为主;As、Cd、Cr、Pb的Qc/s值分别为0.89、1.91、0.67、0.67,表明菌盖中的Cd含量大于菌柄,As、Cr、Pb分布在菌柄中的含量较高;表层土壤中Fe的平均含量最高,Cr、Ba、Ca与Mg的较高,其次是Na、V、Sr、Mn与Ni,而Co、Zn、Cu与Cd的平均含量较低;除美味牛肝菌菌盖对Cd和Zn的富集能力较强(BCF>1)外,菌盖菌柄对其他元素的富集能力均较弱(BCF<1);此外,牛肝菌摄入Cd、Pb与As的HQ均小于1,不存在品质安全问题;元素含量数据用于牛肝菌的鉴别效果最差,中级融合数据效果最佳,SVM判别模型的鉴别效果优于PLS-DA模型。不同种类牛肝菌的FT-MIR和UV-vis平均光谱吸收峰差异较小,吸光度仅有细微差异。单一光谱模型中,FT-MIR模型优于UV-vis模型。数据融合策略提高了分类正确率,中级数据融合PLS-DA(CPA)训练集和验证集正确率均能达到100%;数据融合策略的PLS-DA与SVM模型用于白牛肝菌产地鉴别效果显著;大部份不同产地的同种牛肝菌重金属含量具有显著性差异;不同种类、不同部位的牛肝菌污染程度均有差异。牛肝菌所含化学成分相似,但含量有一定差别;FT-MIR与总多酚含量之间具有良好的相关性,可用于预测牛肝菌中总多酚的大致含量;与单光谱相比,低级数据融合分类效果最差,中级数据融合准确率最高;此外,建立了多源异构信息融合结合化学计量学对常见牛肝菌种类及产地鉴别的新方法。通过项目的实施,在SCI收录刊物发表研究论文11篇。
牛肝菌矿质元素化学计量特征及其环境作用机理研究
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批准号:21667031
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:26.0万元
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批准年份:2016
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负责人:李涛
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依托单位:
国内基金
海外基金