食品批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的定量檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種食品批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的定量檢測(cè)方法，包括以下步驟：采集對(duì)照菌群的高光譜圖像；理化檢測(cè)對(duì)照菌群結(jié)構(gòu)；建立菌落種屬鑒別模型；采集待測(cè)菌群的高光譜圖像；快速檢測(cè)待測(cè)菌群結(jié)構(gòu)；定量檢測(cè)待測(cè)菌群穩(wěn)定性。根據(jù)對(duì)照菌群對(duì)應(yīng)的各單菌落的高光譜圖像信息X，以及采用理化檢測(cè)方法鑒定得到的對(duì)照菌群對(duì)應(yīng)的各單菌落的種屬信息Y，通過化學(xué)計(jì)量學(xué)方法得到單菌落的種屬鑒別模型Y=F種屬(X)。通過獲取待測(cè)菌群對(duì)應(yīng)的各單菌落的高光譜圖像信息X’，將其代入單菌落的種屬鑒別模型Y=F種屬(X)即可計(jì)算出待測(cè)菌群的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性。本發(fā)明提出的方案具有檢測(cè)過程簡(jiǎn)單、檢測(cè)周期短的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】食品批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的定量檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微生物檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種利用高光譜圖像技術(shù)檢測(cè)食品批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)酵食品是人類利用有益微生物與原料的相互作用而生產(chǎn)的一類食品，常見的發(fā)酵食品主要有谷物發(fā)酵制品、豆類發(fā)酵制品和乳類發(fā)酵制品。在食品發(fā)酵過程中，微生物菌群利用發(fā)酵原料(基質(zhì))中的營(yíng)養(yǎng)并產(chǎn)生特定的代謝產(chǎn)物，而微生物菌群的代謝產(chǎn)物直接決定了發(fā)酵食品的營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味、口感及安全性。由于微生物菌群極易受到污染，因此在食品批量發(fā)酵過程中定量檢測(cè)菌群結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性對(duì)確保發(fā)酵食品的質(zhì)量與安全至關(guān)重要。
[0003]現(xiàn)有的微生物菌群檢測(cè)方法主要有基于菌落形態(tài)特征的檢測(cè)方法、基于菌懸液光譜特征的檢測(cè)方法和基于微生物分子生物學(xué)特征的檢測(cè)方法三大類?；诰湫螒B(tài)特征檢測(cè)菌群結(jié)構(gòu)的相關(guān)專利有“微生物菌群結(jié)構(gòu)的快速定性與定量方法及其在中國(guó)白酒生產(chǎn)中的應(yīng)用”(申請(qǐng)?zhí)?201210455542.9);該方法分別利用酵母、細(xì)菌、霉菌的鑒別培養(yǎng)基分離微生物菌群中的酵母、細(xì)菌和霉菌，然后根據(jù)酵母、細(xì)菌和霉菌在各自的鑒別培養(yǎng)基上的形態(tài)特征來(lái)鑒別微生物的種屬，從而得到微生物菌群的結(jié)構(gòu)。該方法僅給出了若干種微生物的一幅菌落形態(tài)特征圖，有的菌落形態(tài)特征圖非常相似，加上缺乏具體的形態(tài)特征參數(shù)對(duì)菌落的形態(tài)特征進(jìn)行描述，所以該方法難以應(yīng)用于微生物菌群結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性的定量檢測(cè)。
[0004]基于菌懸液光譜特征檢測(cè)微生物菌群的相關(guān)專利有“大腸菌群近紅外光譜快速檢測(cè)技術(shù)”(申請(qǐng)?zhí)?200610048468.3);該方法首先取一定體積的液體試樣置于50ml的燒杯，用紅外光譜儀獲取試樣的光譜特征并對(duì)其中的大腸菌群進(jìn)行分析。由于該方法利用紅外光譜儀獲取的是試樣液體中所有成分的光譜信息，表征的主要是溶液中蛋白質(zhì)、脂肪等生物分子的特征，難以對(duì)試樣溶液內(nèi)大腸菌群的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)。
[0005]基于微生物分子生物學(xué)特征檢測(cè)微生物菌群的相關(guān)專利有“一種快捷有效的窖泥古菌群分析方法”(申請(qǐng)?zhí)?201210435362.4)、“一種檢測(cè)傳統(tǒng)豆醬發(fā)酵過程中真菌多樣性的方法”(申請(qǐng)?zhí)?201210065532.4)等。該類方法主要利用分子生物學(xué)技術(shù)獲取微生物菌群的DNA信息，利用不同種屬的微生物對(duì)應(yīng)的DNA信息不同的特點(diǎn)，對(duì)微生物的菌群進(jìn)行檢測(cè)。該方法能夠準(zhǔn)確的鑒別出微生物菌群中微生物的種屬，但是難以檢測(cè)某一種屬微生物的具體數(shù)量；同時(shí)微生物菌群DNA信息的檢測(cè)過程非常復(fù)雜、所需的儀器和試劑均比較昂貴，所以分子生物學(xué)方法也難以快速定量檢測(cè)批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性。
[0006]鑒于此，本發(fā)明提出一種食品批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性的定量檢測(cè)方法以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供食品批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性的定量檢測(cè)方法，以實(shí)現(xiàn)微生物菌群結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性的定量檢測(cè)。[0008]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明利用高光譜圖像技術(shù)以定量檢測(cè)食品批量發(fā)酵過程中菌群的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性。利用不同種屬的微生物對(duì)應(yīng)的高光譜圖像信息不同，通過表征菌群中各種屬微生物的高光譜圖像信息的差異，定量檢測(cè)菌群的結(jié)構(gòu)；通過比較不同發(fā)酵批次中菌群的結(jié)構(gòu)差異，定量檢測(cè)食品批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。具體技術(shù)方案如下:
[0009]食品批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的定量檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟:
[0010]步驟一，采集對(duì)照菌群的高光譜圖像；
[0011]步驟二，理化檢測(cè)對(duì)照菌群結(jié)構(gòu)；
[0012]步驟三，建立菌落種屬鑒別模型； [0013]步驟四，采集待測(cè)菌群的高光譜圖像；
[0014]步驟五，快速檢測(cè)待測(cè)菌群結(jié)構(gòu)；
[0015]步驟六，定量檢測(cè)待測(cè)菌群穩(wěn)定性。
[0016]所述步驟一采集對(duì)照菌群的高光譜圖像過程如下:
[0017]過程一，配制培養(yǎng)對(duì)照菌群所需的培養(yǎng)基，并置于培養(yǎng)皿中；
[0018]過程二，將對(duì)照菌群接種于所述培養(yǎng)基上，置于37土 TC的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h~48h，得到對(duì)照菌群中各種屬微生物的單菌落；
[0019]過程三，將所述培養(yǎng)皿置于高光譜成像系統(tǒng)中進(jìn)行高光譜圖像采集，得到對(duì)照菌群中各單菌落的高光譜圖像信息。
[0020]所述步驟二中理化檢測(cè)對(duì)照菌群結(jié)構(gòu)的過程如下:
[0021]過程一，針對(duì)步驟一中培養(yǎng)皿中的對(duì)照菌群的單菌落，培養(yǎng)皿中共有n個(gè)單菌落，對(duì)培養(yǎng)皿內(nèi)的n個(gè)單菌落逐一進(jìn)行編號(hào)；n大于等于I ;
[0022]過程二，按照所述編號(hào)的順序采用理化檢測(cè)方法逐一鑒定各單菌落的種屬名稱，鑒別出步驟一中培養(yǎng)皿上n個(gè)單菌落的種屬名稱記為Ytli, i=l, 2,......n。
[0023]所述步驟三中建立單菌落的種屬的鑒別模型過程如下:
[0024]過程一，對(duì)步驟一中得到的對(duì)照菌群中n個(gè)單菌落的高光譜圖像信息，按照步驟二過程一中的編號(hào)規(guī)則對(duì)高光譜圖像中的單菌落進(jìn)行編號(hào)，并使得菌落的編號(hào)順序與步驟二中過程一的編號(hào)完全一致；
[0025]過程二，對(duì)步驟一中得到的對(duì)照菌群中n個(gè)單菌落的高光譜圖像信息，按照編號(hào)順序分別提取高光譜圖像中各單菌落所在區(qū)域內(nèi)的平均光譜Xi, i=l, 2，……，n ；
[0026]過程三，以各單菌落的平均光譜作為自變量Xi,以步驟二中各單菌落的種屬名稱作為因變量Ytli，利用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法確定平均光譜與單菌落的種屬之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系Fwa,得到單菌落的種屬鑒別模型Y=Fwa⑴。
[0027]所述步驟四采集待測(cè)菌群的高光譜圖像的過程如下:
[0028]過程一，配制與步驟一中配方完全一致的培養(yǎng)基并置于培養(yǎng)皿中；
[0029]過程二，將待測(cè)菌群接種于培養(yǎng)基上，置于37± 1°C的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h~48h，培養(yǎng)時(shí)間與步驟一中過程二的培養(yǎng)時(shí)間完全一致，得到待測(cè)菌群對(duì)應(yīng)的m個(gè)單菌落;m大于等于I ;
[0030]過程三，將培養(yǎng)皿置于高光譜成像系統(tǒng)中進(jìn)行高光譜圖像采集，得到待測(cè)菌群對(duì)應(yīng)的高光譜圖像信息。
[0031]所述步驟五中快速檢測(cè)待測(cè)菌群結(jié)構(gòu)的過程如下:
[0032]過程一，針對(duì)步驟四得到的待測(cè)菌群對(duì)應(yīng)的高光譜圖像信息，逐一提取高光譜圖像中m個(gè)菌落所在區(qū)域內(nèi)的平均光譜X’ i，i=l, 2，……，m ；
[0033]過程二，將提取到的各菌落的平均光譜X’ i代入步驟三中建立的單菌落的種屬鑒另Ij模型Y=F種屬(X)，得到待測(cè)菌群中各單菌落的種屬名稱YQi’，即YQi’ =Fwm (X’ J ；
[0034]過程三，根據(jù)各單菌落的種屬名稱YQi’，i=l，2，……，m，將YQi’中種屬名稱相同的單菌落歸為一類，從而得到待測(cè)菌落中微生物的種類數(shù)；計(jì)算每一類微生物的單菌落占總菌落數(shù)的比例，從而得到每一類微生物在待測(cè)菌群中占的比例；待測(cè)菌落中微生物的種類數(shù)和各類微生物在待測(cè)菌群中占的比例即為待測(cè)菌群的結(jié)構(gòu)信息。
[0035]所述步驟六中定量檢測(cè)待測(cè)菌群穩(wěn)定性的過程如下:
[0036]過程一，取食品N發(fā)酵批次中的菌群作為待測(cè)菌群，執(zhí)行步驟四和步驟五，得到N發(fā)酵批次中的菌群作為待測(cè)菌群的結(jié)構(gòu)Y1/、Y2i’、……、YN_n’、YNi’;N大于等于2，i=l，2^-…，m ;
[0037]過程二，根據(jù)不同發(fā)酵批次中的菌群作為待測(cè)菌群的結(jié)構(gòu)信息，以對(duì)照菌群的結(jié)構(gòu)信息為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算上述待測(cè)菌群在微生物種屬和數(shù)量上的增減情況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)食品批量發(fā)酵過程中菌群穩(wěn)定性的定量檢測(cè)。
[0038]本發(fā)明具有有益效果:高光譜圖像技術(shù)在樣品信息的獲取方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，不僅能獲取待測(cè)樣品整個(gè)表面區(qū)域的圖像信息，又能獲取樣品表面不同區(qū)域的光譜信息。本發(fā)明將微生物菌群接種于培養(yǎng)基上獲得其單菌落，利用高光譜圖像技術(shù)同時(shí)獲取培養(yǎng)皿內(nèi)所有菌落的高光譜圖像信息，提取各單菌落所在區(qū)域內(nèi)的平均光譜代入已建立的菌落種屬鑒別模型，即可快速的鑒別各菌`落的種屬名稱，從而計(jì)算出食品批量發(fā)酵過程中菌群的結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性。雖然在建立菌落種屬鑒別模型的過程中需要采用理化方法鑒別菌落的種屬名稱，但是在菌落種屬鑒別模型建立好了以后，僅需要獲取待測(cè)菌落的高光譜圖像信息結(jié)合菌落種屬鑒別模型即可快速的計(jì)算出菌落的種屬名稱。因此，本發(fā)明提出利用高光譜圖像技術(shù)以定量檢測(cè)食品批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性方案具有檢測(cè)過程簡(jiǎn)單、檢測(cè)周期短的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0039]圖1為本發(fā)明的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]以下將結(jié)合附圖所示的各實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0041]以定量檢測(cè)香醋固態(tài)發(fā)酵過程中菌群的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性為例子，詳細(xì)闡述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0042]所述一種利用高光譜圖像技術(shù)定量檢測(cè)香醋固態(tài)發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性的方法包括以下六個(gè)步驟:[0043]步驟一，對(duì)照菌群的高光譜圖像采集；
[0044]步驟二，對(duì)照菌群結(jié)構(gòu)的理化檢測(cè)；
[0045]步驟三，菌落種屬鑒別模型的建立；
[0046]步驟四，待測(cè)菌群的高光譜圖像采集；
[0047]步驟五，待測(cè)菌群結(jié)構(gòu)的快速檢測(cè)；
[0048]步驟六，待測(cè)菌群穩(wěn)定性的定量檢測(cè)；
[0049]所述步驟一對(duì)照菌群的高光譜圖像采集包括以下過程:
[0050]過程一，配制培養(yǎng)對(duì)照菌群所需的培養(yǎng)基，培養(yǎng)基的具體配方為葡萄糖1%，酵母膏1%，蛋白胨0.3%，瓊脂2%，無(wú)水乙醇6% ;將配制好的培養(yǎng)基置于5個(gè)培養(yǎng)皿中；
[0051]過程二，為了讓對(duì)照菌群具有很好的代表性，在發(fā)酵產(chǎn)物質(zhì)量好的情況下分3次取發(fā)酵基質(zhì)中的菌群作為對(duì)照菌群，并接種于培養(yǎng)基上，置于37°C的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h，得到對(duì)照菌群中各種屬微生物的單菌落，共60個(gè)；
[0052]過程三，將培養(yǎng)皿置于高光譜成像系統(tǒng)中進(jìn)行高光譜圖像采集，得到對(duì)照菌群中各單菌落的高光譜圖像信息；
[0053]所述步驟二對(duì)照菌群結(jié)構(gòu)的理化檢測(cè)包括以下過程:
[0054]過程一,針對(duì)步驟一培養(yǎng)皿中的對(duì)照菌群?jiǎn)尉?培養(yǎng)皿中共有60個(gè)單菌落，對(duì)培養(yǎng)皿內(nèi)的60個(gè)單菌落逐一 進(jìn)行編號(hào)；
[0055]過程二，采用DNA序列測(cè)序技術(shù)，按照編號(hào)逐一鑒定各單菌落的種屬名稱，鑒別出步驟一中培養(yǎng)皿上60個(gè)單菌落來(lái)源于5個(gè)屬，分別為醋酸菌屬、乳酸菌屬、酵母菌屬、芽孢桿囷屬和霉囷屬；
[0056]所述步驟三菌落種屬鑒別模型的建立包括以下過程:
[0057]過程一，對(duì)步驟一中得到的對(duì)照菌群中60個(gè)單菌落的高光譜圖像信息，按照步驟二過程一中的編號(hào)規(guī)則對(duì)高光譜圖像中的單菌落進(jìn)行編號(hào)，并使得菌落的編號(hào)順序與步驟二中過程一的編號(hào)完全一致；
[0058]過程二，對(duì)步驟一中得到的對(duì)照菌群中60個(gè)單菌落的高光譜圖像信息，按照編號(hào)順序分別提取高光譜圖像中各單菌落所在區(qū)域內(nèi)的平均光譜Xi (i=l, 2，……，60)；
[0059]過程三，以各單菌落的平均光譜作為自變量Xi (i=l, 2，……，60)，以步驟二中各單菌落的種屬名稱作為因變量YtliQ=I, 2，……，60)，Y0i的取值為1、2、3、4、和5 ；Y0i的值為I時(shí)表示菌落的名稱為醋酸菌屬Jtli的值為2時(shí)表示菌落的名稱為乳酸菌屬Jtli的值為3時(shí)表示菌落的名稱為酵母菌屬Jtli的值為4時(shí)表示菌落的名稱為芽孢桿菌屬Jtli的值為5時(shí)表示菌落的名稱為霉菌屬；利用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法確定平均光譜與單菌落的種屬之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系Fwa，得到單菌落的種屬的鑒別模型Y=Fwa⑴；
[0060]所述步驟四待測(cè)菌群的高光譜圖像采集包括以下過程:
[0061]過程一，配制與步驟一中配方完全一致的培養(yǎng)基并置于培養(yǎng)皿中；
[0062]過程二，將待測(cè)菌群接種于培養(yǎng)基上，置于37°C的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h，得到待測(cè)菌群對(duì)應(yīng)的40個(gè)單菌落；
[0063]過程三，將培養(yǎng)皿置于高光譜成像系統(tǒng)中進(jìn)行高光譜圖像采集，得到待測(cè)菌群對(duì)應(yīng)的高光譜圖像信息；
[0064]所述步驟五待測(cè)菌群結(jié)構(gòu)的快速檢測(cè)包括以下過程:[0065]過程一，針對(duì)步驟四得到的待測(cè)菌群對(duì)應(yīng)的高光譜圖像信息，逐一提取高光譜圖像中40個(gè)菌落所在區(qū)域內(nèi)的平均光譜X’ i(i=l，2，……，40)；
[0066]過程二，將提取到的各菌落的平均光譜X%(i=l，2，……，40)代入步驟三中建立的單菌落的種屬鑒別模型Y=Fwa (X)，得到待測(cè)菌群中各單菌落的種屬名稱Y/，即Ytli’ =Fwa(X，)，(i=l,2,……,40)；
[0067]過程三，根據(jù)各單菌落的種屬名稱YQi’ (i=l,2,……，40)，將YQi’中種屬名稱相同的單菌落歸為一類，從而得到待測(cè)菌落中微生物的種類數(shù)為5，分別為醋酸菌屬、乳酸菌屬、酵母菌屬、芽孢桿菌屬和霉菌屬；其中15個(gè)菌落為醋酸菌屬、12個(gè)菌落為乳酸菌屬、7個(gè)菌落為酵母菌屬、5個(gè)菌落為芽孢桿菌屬、I個(gè)菌落為霉菌屬；得到待測(cè)菌群的結(jié)構(gòu)信息醋酸菌屬占37.5%、乳酸菌屬占30%、酵母菌屬占17.5%、芽孢桿菌屬占12.5%、霉菌屬占2.5%。
[0068]所述步驟六待測(cè)菌群穩(wěn)定性的定量檢測(cè)包括以下過程:
[0069]過程一，取食醋3發(fā)酵批次中的菌群作為待測(cè)菌群，執(zhí)行步驟四和步驟五，得到食醋3發(fā)酵批次中菌群的結(jié)構(gòu)Yli’ (i=l,2,……，j)、Y2i’ (i=l,2,……，k)、Y3i’ (i=l,2,……，h)，其中j、k、h為食醋3發(fā)酵批次中菌群的單菌落數(shù)；得到食醋3發(fā)酵批次中菌群的結(jié)構(gòu)信息如表1所示。
[0070]表1食醋3發(fā)酵批次的菌群結(jié)構(gòu)
[0071]
【權(quán)利要求】
1.食品批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的定量檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟一，采集對(duì)照菌群的高光譜圖像； 步驟二，理化檢測(cè)對(duì)照菌群結(jié)構(gòu)； 步驟三，建立菌落種屬鑒別模型； 步驟四，采集待測(cè)菌群的高光譜圖像； 步驟五，快速檢測(cè)待測(cè)菌群結(jié)構(gòu)； 步驟六，定量檢測(cè)待測(cè)菌群穩(wěn)定性。
2.如權(quán)利要求1所述的食品批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的定量檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟一采集對(duì)照菌群的高光譜圖像過程如下: 過程一，配制培養(yǎng)對(duì) 照菌群所需的培養(yǎng)基，并置于培養(yǎng)皿中； 過程二，將對(duì)照菌群接種于所述培養(yǎng)基上，置于37土 1°C的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24tT48h，得到對(duì)照菌群中各種屬微生物的單菌落； 過程三，將所述培養(yǎng)皿置于高光譜成像系統(tǒng)中進(jìn)行高光譜圖像采集，得到對(duì)照菌群中各單菌落的高光譜圖像信息。
3.如權(quán)利要求1所述的食品批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的定量檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟二中理化檢測(cè)對(duì)照菌群結(jié)構(gòu)的過程如下: 過程一，針對(duì)步驟一中培養(yǎng)皿中的對(duì)照菌群的單菌落，培養(yǎng)皿中共有n個(gè)單菌落，對(duì)培養(yǎng)皿內(nèi)的n個(gè)單菌落逐一進(jìn)行編號(hào)；n大于等于I ; 過程二，按照所述編號(hào)的順序采用理化檢測(cè)方法逐一鑒定各單菌落的種屬名稱，鑒別出步驟一中培養(yǎng)皿上n個(gè)單菌落的種屬名稱記為，i=l, 2，......n。
4.如權(quán)利要求1所述的食品批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的定量檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟三中建立單菌落的種屬的鑒別模型過程如下: 過程一，對(duì)步驟一中得到的對(duì)照菌群中n個(gè)單菌落的高光譜圖像信息，按照步驟二過程一中的編號(hào)規(guī)則對(duì)高光譜圖像中的單菌落進(jìn)行編號(hào)，并使得菌落的編號(hào)順序與步驟二中過程一的編號(hào)完全一致； 過程二，對(duì)步驟一中得到的對(duì)照菌群中n個(gè)單菌落的高光譜圖像信息，按照編號(hào)順序分別提取高光譜圖像中各單菌落所在區(qū)域內(nèi)的平均光譜Xi, i=l，2，……，n; 過程三，以各單菌落的平均光譜作為自變量Xi,以步驟二中各單菌落的種屬名稱作為因變量匕.，利用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法確定平均光譜與單菌落的種屬之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系A(chǔ)wa，得到單菌落的種屬鑒別模型(X)。
5.如權(quán)利要求1所述的食品批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的定量檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟四采集待測(cè)菌群的高光譜圖像的過程如下: 過程一，配制與步驟一中配方完全一致的培養(yǎng)基并置于培養(yǎng)皿中； 過程二，將待測(cè)菌群接種于培養(yǎng)基上，置于37土 rc的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24tT48h，培養(yǎng)時(shí)間與步驟一中過程二的培養(yǎng)時(shí)間完全一致，得到待測(cè)菌群對(duì)應(yīng)的m個(gè)單菌落仰大于等于I ; 過程三，將培養(yǎng)皿置于高光譜成像系統(tǒng)中進(jìn)行高光譜圖像采集，得到待測(cè)菌群對(duì)應(yīng)的高光譜圖像信息。
6.如權(quán)利要求1所述的食品批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的定量檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟五中快速檢測(cè)待測(cè)菌群結(jié)構(gòu)的過程如下: 過程一，針對(duì)步驟四得到的待測(cè)菌群對(duì)應(yīng)的高光譜圖像信息，逐一提取高光譜圖像中m個(gè)菌落所在區(qū)域內(nèi)的平均光譜X’ i，i=l, 2，……，m; 過程二，將提取到的各菌落的平均光譜X’，代入步驟三中建立的單菌落的種屬鑒別模型(Z)，得到待測(cè)菌群中各單菌落的種屬名稱Ytl/，即Ytl/ = Fnm (X’ J ； 過程三，根據(jù)各單菌落的種屬名稱Ytl/, i=l, 2，……，m，將Ytl/中種屬名稱相同的單菌落歸為一類，從而得到待測(cè)菌落中微生物的種類數(shù)；計(jì)算每一類微生物的單菌落占總菌落數(shù)的比例，從而得到每一類微生物在待測(cè)菌群中占的比例；待測(cè)菌落中微生物的種類數(shù)和各類微生物在待測(cè)菌群中占的比例即為待測(cè)菌群的結(jié)構(gòu)信息。
7.如權(quán)利要求1所述的食品批量發(fā)酵過程中菌群結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的定量檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟六中定量檢測(cè)待測(cè)菌群穩(wěn)定性的過程如下: 過程一，取食品N發(fā)酵批次中的菌群作為待測(cè)菌群，執(zhí)行步驟四和步驟五，得到N發(fā)酵批次中的菌群作為待測(cè)菌群的結(jié)構(gòu)Yli^Y2i'……'Yh/'Y,/; N大于等于2，i=l, 2，......,m ； 過程二，根據(jù)不同發(fā)酵批次中的菌群作為待測(cè)菌群的結(jié)構(gòu)信息，以對(duì)照菌群的結(jié)構(gòu)信息為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算上述待測(cè)菌群在微生物種屬和數(shù)量上的增減情況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)食品批量發(fā)酵過程中菌群穩(wěn)定性的定量檢測(cè)。
【文檔編號(hào)】G01N21/84GK103616383SQ201310636340
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】鄒小波, 朱瑤迪, 石吉勇, 趙杰文, 黃曉瑋, 李志華 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)