基于高光谱技术的乳杆菌快速鉴别

摘要

乳杆菌可发酵糖类产生乳酸,是乳酸发酵食品中的优势菌群。乳杆菌的快速鉴别有利于监控菌群的组成及其在发酵过程的变化情况,保障发酵食品的品质。本文尝试用高光谱技术快速表征5种乳杆菌(短乳杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌、发酵乳杆菌、罗伊氏乳杆菌)的光谱差异,结合化学计量学方法对乳杆菌进行快速鉴别。首先采集5种乳杆菌菌落在431~963 nm范围的高光谱反射图像,利用ENVI软件对高光谱数据进行预处理及光谱信息提取。利用主成分分析法(PCA)表征5种乳杆菌菌落的光谱特征,结合K-最近邻法(KNN)和误差反向传播神经网络(BP-ANN)建立5种乳杆菌的鉴别模型。结果表明,当主成分为5时BP-ANN模型的效果最优,对应的校正集识别率为100%,预测集识别率为96.23%。