تشخیص آفلاتوکسین پسته با استفاده از تکنیک طیف سنجی رامان و شبکه عصبی

توضیحات

چکیده

آلودگی ناشی از زهرابه قارچی آفلاتوکسین به عنوان یک معضل اساسی براي صادرات پسته محسوب میشود. با توجه به استقبال روزافزون اسـتفاده از تکنیک طیف سنجی رامان در تشخیص و تفکیک مواد مختلف و همچنین مسائل پیشروي روش هاي آزمایشگاهی سنجش سم مـذکور (ماننـد هزینـه بالا و زمانبر بودن)، هدف از این پژوهش بررسی امکان تشخیص و سنجش آفلاتوکسین پسته با تکنیک طیف سـنجی رامـان و اسـتفاده از شـبکه هـاي عصبی بوده است. نمونه هاي مورد تحقیق در 3سطح بدون آلودگی (سـالم)، آلـودگی 20و 100نـانوگرم در گـرم  (ppb) از مجمـوع آفلاتوکسـین هـاي  (B1+B2+G1+G2) آماده شدند. بعد از طیف برداري، با توجه به نتایج، هنجارسازي داده هاي طیفی به عنوان روش پیش پردازش مناسب، انتخاب شد و به دنبال آن براي کاهش ابعاد داده هاي طیفی استخراج مؤلفه هاي اصلی صورت پذیرفت. براي طبقه بندي نمونه ها، شبکه پرسپترون با قـانون یـادگیري پس انتشار خطا (با 4مؤلفه اصلی مؤثر به عنوان ورودي و 3نرون در لایه پنهان) مورد استفاده قرار گرفت. متوسط دقـت طبقـه بنـدي شـبکه 98درصـد به دست آمد و بنابراین، مدلسازي غیرخطی داده هاي طیف رامان توسط شبکه عصبی پرسپترون در طبقه بندي نمونه ها موفقیت آمیز ارزیابی شد.

 

مقدمه

ایران با داشتن حدود 440هزار هکتار سـطح زیـر کشـت باغـات پسته در حدود 57درصد تولید جهانی و متجاوز از 60درصد صـادرات جهانی این محصول مهم    اقتصادي را به خود اختصاص مـیدهـد و بهعنوان بزرگترین و مهمترین کشور تولیدکننده و صادرکننده پسـته در جهان در بین کشورهاي تولیدکننـده و   صـادرکننده پسـته (ایـران، آمریکا، ترکیه، سوریه، یونان و غیره) بهشمار مـیرود  , (Moghadam2007 ) مسئله آلودگی پسته به آفلاتوکسـین (سـمی کـه بـراي انسـان و حیوانات سرطان زا است) یکـی از مسـائل مهـم تحقیقـاتی و یکـی از معضلات ملی و منطقـه اي ایـن محصـول بـا ارزش اسـت و همـواره  کشورهاي صادرکننده ي پسته در راستاي رقابت در بازار بین المللـی از این حربه علیه پسته ایـران اسـتفاده نمـوده انـد ). آفلاتوکسین به عنوان عضو   خانواده مایکوتوکسین ها، از متابولیت هـاي ثانویه کپک هایی چون آسپرژیلوس فلاوس و آ. پارازیتیکوس است. قارچ هاي مذکور هم روي درخت و هم طی  مراحل فرآوري و انبارمانی میتوانند محصول را آلوده کنند و در صورت آلوده شدن محصـول بـه هاگ آنها و فراهم شدن شرایط دمایی و رطوبتی مطلوب، هاگ رشد کرده و قارچ را تولید میکند و قارچها نیز سم تولید میکنند.

 

 

 

ABSTRACT

The contamination caused by aflatoxin fungus is considered as a major contributor to pistachio exports. Considering the growing popularity of using Raman spectroscopy technique in differentiating different materials and also progressing of laboratory methods for measuring these poisons (such as high cost and timeliness), the aim of this study was to investigate the possibility of detecting and measuring pistachio aflatoxin with spectrum technique Raman measurement and use of neural networks. The samples were prepared in 3 levels of no contamination (healthy), contamination of 20 and 100 ng / g (ppb) from aflatoxins (B1 + B2 + G1 + G2). After the spectrum, according to the results, the normalization of the spectral data was selected as a suitable preprocessing method, followed by the reduction of the dimensions of the spectral data of the main components extraction. To classify the samples, the perceptron network was used with the law of post-emitting error learning (with 4 main components effective as input and 3 neurons in the hidden layer). The average accuracy of the network classification was 98%. Therefore, nonlinear modeling of Raman spectrum data was evaluated successfully by the Perceptron neural network.

INTRODUCTION

With about 440,000 hectares, Iran has about 57 percent of world production and over 60 percent of world exports of pistachios. As the largest and most important producer and exporter of pistachios in the world, pistachio producers and exporters (Iran, America, Turkey, Syria, Greece, etc.) (Moghadam 2007) The problem of pistachio contamination with aflatoxin (a poison that carcinogens for humans and animals) is one of the major research issues and one of the national and regional problems of this product Valuable and always exporting countries Pistachio have used this weapon against Iranian pistachio in order to compete in the international market). Aflatoxin, as a member of the mycotoxin family, has secondary metabolites of molds such as Aspergillus flaus and A. Parasithicus. The fungi can pollute the product both during the processing and storage stages, and if the product is contaminated with their spores and the desired temperature and moisture conditions are provided, the hog grows and produces the fungus and the fungi produce the toxin .

Year: 2013

Publisher :  Eighth National Congress on Agricultural Machinery (BioSystem) and Mechanization of Iran

By :  Reza Mohammadi Gul-Mohammad Hadi Khosh Toghada-Rosal Malekfar-Mansoure Miraboulefati-Ali Mohammad Nikbakht

File Information: Persian Language/ 9 Page / size: 572 KB

Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart

Download tutorial

سال : 1392

ناشر : هشتمین کنگره ملی مهندسی ماشین های کشاورزی (بیوسیستم) و مکانیزاسیون ایران

کاری از : رضا محمدي گل -محمدهادي خوش تقاضا -رسول ملک فر -منصوره میرابوالفتحی -علی محمد نیکبخت

اطلاعات فایل : زبان فارسی / 9 صفحه / حجم : KB 572

فقط اعضای سایت پس از ثبت نام و اضافه کردن به سبد خرید می توانند دانلود رایگان کنند.خوشحال می شویم به ما پبیوندید

آموزش دانلود