GC-IMS技術(shù)助力國家自然基金面上項目順利結(jié)題

項目名稱： 基于GC-IMS技術(shù)的食用植物油品質(zhì)檢測方法和應(yīng)用機理的研究

項目批準(zhǔn)號：31772056 

申請代碼：C2008 

執(zhí)行年限： 2018.01-2021.12

結(jié)題摘要

江蘇大學(xué)陳斌教授團隊基于GC-IMS技術(shù)的國家自然基金面上項目順利結(jié)題。

氣相-離子遷移質(zhì)譜(GC-IMS)聯(lián)用分析技術(shù)是將高效的氣相分離技術(shù)與超高分離精度的離子遷移質(zhì)譜技術(shù)相互融合的新型分析技術(shù)，項目采用GC-IMS聯(lián)用分析技術(shù)對5種食用植物油中有機揮發(fā)性組分(VOCs)進行了指紋信息提取、表征和數(shù)據(jù)挖掘，探索了GC-IMS分析技術(shù)在食用植物油品質(zhì)檢測中的應(yīng)用機理和應(yīng)用方法，成功地對5種常用食用植物油(油菜籽油、花生油、芝麻油、葵花籽油、大豆油)的種類、生產(chǎn)工藝和摻雜等質(zhì)量問題進行了準(zhǔn)確的識別，達到食用植物油品質(zhì)指標(biāo)的快速無損的定性、定量分析目的。

項目主要完成了

(1)完成了食用植物油GC-IMS檢測參數(shù)優(yōu)化準(zhǔn)則和規(guī)范方法的制定；

(2)完成了利用GC-IMS三維譜信息分析植物油(5類)品質(zhì)的最佳檢測方法的開發(fā)，建立了食用植物油植物特征指紋譜信息提取方法，并制定了GC-IMS信息評價標(biāo)準(zhǔn)；

(3)建立了5類食用植物油種類判別、產(chǎn)地識別、氧化程度分析、摻假油的種類定性判別和摻假量的快速分析模型。其中食用植物油種類識別準(zhǔn)確率大于85%以上，摻假摻雜(摻雜率不大于5%)的識別率達95%以上，酸敗食用植物油判別正確率達到了90%的評價效果；

(4)申請發(fā)明3項，培養(yǎng)博士研究生2名(1名畢業(yè)，1名在讀)，碩士研究生2名，指導(dǎo)博士后1名，完成SCI收錄論文6篇，EI收錄9篇，其他論文4篇，全國性學(xué)術(shù)報告8人次；

(5)完成GC-IMS分析及應(yīng)用軟件系統(tǒng)的編制，獲得軟件著作權(quán)登記1項。在完成項目計劃任務(wù)的基礎(chǔ)上，項目組還將GC-IMS分析技術(shù)拓展到大米霉變的早期檢測、豬肉脯加工工藝的優(yōu)化及產(chǎn)品質(zhì)量一致性控制、中藥葛根粉的產(chǎn)地識別等方向。研究成果為諸如化工、環(huán)境、安全、藥材、生物技術(shù)等等行業(yè)對VOCs(mVOCs)的快速定性判別和定量檢測提供了理論基礎(chǔ)和實用經(jīng)驗，為推廣GC-IMS聯(lián)用分析技術(shù)做出了貢獻。

GC-IMS儀器設(shè)備選型

研究的順利開展離不開可靠的儀器設(shè)備，根據(jù)需要本次研究采用G.A.S.事業(yè)部GC-IMS聯(lián)用技術(shù)——FlavourSpec®風(fēng)味分析儀。針對揮發(fā)性氣體檢測需要有*的分辨率和極低的檢測限，同時為了減少人為誤差對試驗結(jié)果的影響，選用PAL全自動靜態(tài)頂空進樣裝置對樣品進行孵化和頂空氣體進行轉(zhuǎn)移檢測。要得到最佳的檢測效果，檢測儀器的工作參數(shù)優(yōu)化是必須的研究內(nèi)容之一，GC-IMS檢測食用植物油的主要工作參數(shù)包括：孵化溫度、孵化時間、GC 柱溫、六通閥進樣溫度、漂移管溫度、IMS檢測器溫度、載氣流速、漂移氣流速以及色譜柱型號等。

該項目的部分成果產(chǎn)出

1、人才培養(yǎng)

(1)陳通; 畢業(yè)博士, 基于GC-IMS技術(shù)植物油品質(zhì)分析方法的研究, 陳斌, 2016-9至2020-6.

(2)黃光造; 在站博士后, 2021-5至2022-12. 

(3)耿德春; 在讀博士, 2017-9至2022-6.

(4)陳鑫郁; 畢業(yè)碩士, GC-IMS聯(lián)用技術(shù)識別植物油種類和生產(chǎn)工藝的機理及應(yīng)用研究, 陳斌, 2015-9至2018-6.

(5)谷航; 畢業(yè)碩士, GC-IMS 連用技術(shù)在大米霉變早期監(jiān)測中的應(yīng)用研究, 陳斌, 2016-9至2019-6.

(6)陳明杰; 畢業(yè)碩士, 基于GC-IMS技術(shù)的干燥與烘烤工藝對豬肉脯風(fēng)味影響的研究, 陳斌, 2017-9至2020-6. 

2、學(xué)術(shù)合作交流

(1)陳斌，快速無損檢測方法在茶油行業(yè)的應(yīng)用，湖南省油茶產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新大會，2018年11.26. 湖南長沙

(2)陳斌，基于GC-IMS的快速無損檢測技術(shù)初探，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)新技術(shù)交流會，2018.11.10. 南京

(3)陳通，氣相-離子遷移譜技術(shù)在食用油、糧食品質(zhì)檢測中的應(yīng)用，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)新技術(shù)交流會，2018.11.10. 南京

(4)陳斌, 快速無損檢測技術(shù)在食品加工領(lǐng)域的應(yīng)用, 企業(yè)食品安全風(fēng)險監(jiān)測與防控體系建設(shè)高級研修班, 吉林省琿春市, 2019.7.24-2019.7.26

(5)陳斌, 提升農(nóng)產(chǎn)(食)品品質(zhì)應(yīng)對市場差異的需求, 科技助力吉林省延邊朝鮮自治州琿春市‘一帶一路’發(fā)展論壇，吉林省琿春市，2019.10.24-2019.10.26

(6)陳斌, 基于 GC-IMS聯(lián)用技術(shù)在大米霉變早期監(jiān)測中的應(yīng)用研究, 國家糧食質(zhì)量檢測機構(gòu)技術(shù)交流研討會, 湖南省長沙市, 2019.11.17-2019.11.19(7)陳斌，基于GC-IMS 聯(lián)用技術(shù)在煙草霉變早期監(jiān)測中的應(yīng)用研究，貴州中煙中高級人員培訓(xùn)班，2021.3.25

(8)陳通，GC-IMS技術(shù)的原理、實戰(zhàn)與數(shù)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，貴州中煙中高級人員培訓(xùn)班，2021.4.25

3、軟件著作權(quán)

陳通; 陳斌; 陳鑫郁; 陸道禮; GC-IMS二維可視化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng), 2020SR0020126, 原始取得, 全部權(quán)利, 2019-5-22. 

人物介紹

陳斌

江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院 教授/博士生導(dǎo)師

研究領(lǐng)域

近紅外光譜分析、分子光譜在食品品質(zhì)檢測中應(yīng)用、小微型光譜儀器的集成和應(yīng)用研究、基于移動云服務(wù)平臺的微型光譜儀器檢測系統(tǒng)

指導(dǎo)碩、博士生研究方向

博士研究生：食品品質(zhì)快速無損檢測技術(shù)及裝備 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測與控制

碩士研究生：近紅外光譜分析技術(shù) 小微型光譜儀器的集成和應(yīng)用研究 食品與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)快速無損檢測技術(shù)

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