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GC-IMS技术助力国家自然基金面上项目顺利结题

点击次数:1949 发布时间:2022-03-25

项目名称: 基于GC-IMS技术的食用植物油品质检测方法和应用机理的研究

项目批准号:31772056 

申请代码:C2008 

执行年限: 2018.01-2021.12

 

 

结题摘要

江苏大学陈斌教授团队基于GC-IMS技术的国家自然基金面上项目顺利结题。

 

气相-离子迁移质谱(GC-IMS)联用分析技术是将高效的气相分离技术与超高分离精度的离子迁移质谱技术相互融合的新型分析技术,项目采用GC-IMS联用分析技术对5种食用植物油中有机挥发性组分(VOCs)进行了指纹信息提取、表征和数据挖掘,探索了GC-IMS分析技术在食用植物油品质检测中的应用机理和应用方法,成功地对5种常用食用植物油(油菜籽油、花生油、芝麻油、葵花籽油、大豆油)的种类、生产工艺和掺杂等质量问题进行了准确的识别,达到食用植物油品质指标的快速无损的定性、定量分析目的。

 

项目主要完成了

(1)完成了食用植物油GC-IMS检测参数优化准则和规范方法的制定;

(2)完成了利用GC-IMS三维谱信息分析植物油(5类)品质的最佳检测方法的开发,建立了食用植物油植物特征指纹谱信息提取方法,并制定了GC-IMS信息评价标准;

(3)建立了5类食用植物油种类判别、产地识别、氧化程度分析、掺假油的种类定性判别和掺假量的快速分析模型。其中食用植物油种类识别准确率大于85%以上,掺假掺杂(掺杂率不大于5%)的识别率达95%以上,酸败食用植物油判别正确率达到了90%的评价效果;

(4)申请发明3项,培养博士研究生2名(1名毕业,1名在读),硕士研究生2名,指导博士后1名,完成SCI收录论文6篇,EI收录9篇,其他论文4篇,全国性学术报告8人次;

(5)完成GC-IMS分析及应用软件系统的编制,获得软件著作权登记1项。在完成项目计划任务的基础上,项目组还将GC-IMS分析技术拓展到大米霉变的早期检测、猪肉脯加工工艺的优化及产品质量一致性控制、中药葛根粉的产地识别等方向。研究成果为诸如化工、环境、安全、药材、生物技术等等行业对VOCs(mVOCs)的快速定性判别和定量检测提供了理论基础和实用经验,为推广GC-IMS联用分析技术做出了贡献。

 

 

GC-IMS仪器设备选型

微信截图_20220325090239.png

 

研究的顺利开展离不开可靠的仪器设备,根据需要本次研究采用G.A.S.事业部GC-IMS联用技术——FlavourSpec®风味分析仪。针对挥发性气体检测需要有*的分辨率和极低的检测限,同时为了减少人为误差对试验结果的影响,选用PAL全自动静态顶空进样装置对样品进行孵化和顶空气体进行转移检测。要得到最佳的检测效果,检测仪器的工作参数优化是必须的研究内容之一,GC-IMS检测食用植物油的主要工作参数包括:孵化温度、孵化时间、GC 柱温、六通阀进样温度、漂移管温度、IMS检测器温度、载气流速、漂移气流速以及色谱柱型号等。

 

 

该项目的部分成果产出

1、人才培养

(1)陈通; 毕业博士, 基于GC-IMS技术植物油品质分析方法的研究, 陈斌, 2016-9至2020-6.

(2)黄光造; 在站博士后, 2021-5至2022-12. 

(3)耿德春; 在读博士, 2017-9至2022-6.

(4)陈鑫郁; 毕业硕士, GC-IMS联用技术识别植物油种类和生产工艺的机理及应用研究, 陈斌, 2015-9至2018-6.

(5)谷航; 毕业硕士, GC-IMS 连用技术在大米霉变早期监测中的应用研究, 陈斌, 2016-9至2019-6.

(6)陈明杰; 毕业硕士, 基于GC-IMS技术的干燥与烘烤工艺对猪肉脯风味影响的研究, 陈斌, 2017-9至2020-6. 

 

2、学术合作交流

(1)陈斌,快速无损检测方法在茶油行业的应用,湖南省油茶产业科技创新大会,2018年11.26. 湖南长沙

(2)陈斌,基于GC-IMS的快速无损检测技术初探,南京农业大学新技术交流会,2018.11.10. 南京

(3)陈通,气相-离子迁移谱技术在食用油、粮食品质检测中的应用,南京农业大学新技术交流会,2018.11.10. 南京

(4)陈斌, 快速无损检测技术在食品加工领域的应用, 企业食品安全风险监测与防控体系建设高级研修班, 吉林省珲春市, 2019.7.24-2019.7.26

(5)陈斌, 提升农产(食)品品质应对市场差异的需求, 科技助力吉林省延边朝鲜自治州珲春市‘一带一路’发展论坛,吉林省珲春市,2019.10.24-2019.10.26

(6)陈斌, 基于 GC-IMS联用技术在大米霉变早期监测中的应用研究, 国家粮食质量检测机构技术交流研讨会, 湖南省长沙市, 2019.11.17-2019.11.19(7)陈斌,基于GC-IMS 联用技术在烟草霉变早期监测中的应用研究,贵州中烟中高级人员培训班,2021.3.25

(8)陈通,GC-IMS技术的原理、实战与数数据处理技术,贵州中烟中高级人员培训班,2021.4.25

 

3、软件著作权

陈通; 陈斌; 陈鑫郁; 陆道礼; GC-IMS二维可视化数据处理系统, 2020SR0020126, 原始取得, 全部权利, 2019-5-22. 

 

 

人物介绍

陈斌

江苏大学食品与生物工程学院 教授/博士生导师

 

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研究领域

近红外光谱分析、分子光谱在食品品质检测中应用、小微型光谱仪器的集成和应用研究、基于移动云服务平台的微型光谱仪器检测系统

指导硕、博士生研究方向

博士研究生:食品品质快速无损检测技术及装备 农产品质量检测与控制

 

硕士研究生:近红外光谱分析技术 小微型光谱仪器的集成和应用研究 食品与农产品品质快速无损检测技术


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