近日，機(jī)械與電子工程學(xué)院閆銀發(fā)教授團(tuán)隊與農(nóng)學(xué)院孔令讓教授團(tuán)隊合作在《Food Control》上發(fā)表題為“Nondestructive Detection of Deoxynivalenol in Wheat Kernels using VNIR-HSI Supported by Spatial Heterogeneity Analysis with SEM and SR-FTIR”的最新研究成果。機(jī)電學(xué)院鹿瑤副教授為論文一作，碩士生張榮耀為學(xué)生一作，楊慶璐副教授和閆銀發(fā)教授為共同通訊作者，李學(xué)峰、侯冰倩等參與了本研究，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)為唯一通訊單位。

小麥赤霉病（FHB）是一種全球性重大病害，不僅導(dǎo)致小麥嚴(yán)重減產(chǎn)，還會代謝產(chǎn)生一系列真菌毒素，如脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)等，嚴(yán)重危害人畜健康。真菌毒素污染小麥籽粒的及時檢出是保障糧食和食品安全的關(guān)鍵，傳統(tǒng)方法操作繁瑣、昂貴耗時，因此如何實(shí)現(xiàn)赤霉菌侵染小麥籽粒的無損快速檢測是當(dāng)前急需解決的難題。

針對以上問題，本研究提出了一種可見-近紅外高光譜成像(VNIR-HSI)與微觀成像技術(shù)協(xié)同解析DON毒素異質(zhì)化侵染特性及無損檢測新方法。基于SEM技術(shù)從微觀層面分析了不同污染程度下胚與胚乳組織結(jié)構(gòu)的反應(yīng)機(jī)制，同時輔以SR-FTIR技術(shù)揭示了健康小麥籽粒胚與胚乳不同組織結(jié)構(gòu)的養(yǎng)分差異，兩者共同解析了DON毒素出現(xiàn)空間異質(zhì)化分布的根本原。進(jìn)一步，通過化學(xué)計量學(xué)分析方法構(gòu)建籽粒DON毒素水平和光譜特征之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，開發(fā)用于DON毒素污染水平分級及DON毒素預(yù)測模型。該研究為赤霉病麥DON毒素的異質(zhì)性分布規(guī)律及精準(zhǔn)定量檢測提供了理論支撐。

圖1 赤霉菌侵染小麥籽粒DON毒素統(tǒng)計分析及光譜解析

圖2 健康小麥籽粒胚乳/胚微組織的SR-FTIR光譜圖

該研究得到了中國博士后科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2026.112016

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波