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研究人员现在可以快速 准确地扫描农产品过道中的营养成分

德克萨斯州A&M AgriLife Research科学家团队证明了第一种快速,准确,无损和便携式的营养成分扫描方法。相同的扫描还可以在可见症状出现之前识别出活植物中的疾病。

该结果发表在9月的化学期刊ACS Omega上,标题为“使用手持式拉曼光谱仪进行快速无创分型并评估玉米粒的营养成分”。该团队由德州农工大学农业与生命科学学院生物化学与生物物理学助理教授德米特里·库鲁斯基(Dmitry Kurouski)博士领导。

研究人员现在可以快速 准确地扫描农产品过道中的营养成分

Kurouski说:“该方法最终可用于快速估算田间或谷物升降机中谷物的经济价值,或预测谷物的淀粉含量。” “这可能改变农民和消费者的经济。”

Kurouski和他的团队通过拉曼光谱法扫描了玉米粒和植物,该方法测量了分子如何散射无害的激光。手持式光谱仪的大小相当于厨房秤,用于扫描六个不同的红色或黄色玉米粒。每次扫描大约花费一秒钟,并提供数据来计算每个谷物中蛋白质,碳水化合物,纤维和类胡萝卜素的水平。既定的营养分析方法(准确性不如团队方法或耗时更多,或者破坏了样品)证实了结果。

Kurouski说:“那是巨大的。” “在个人饮食方面,如果我拥有这项技术,那么我可以扫描我食用的食物,并当场确定其营养价值。”

然后,研究人员使用相同的工具扫描田间生长的玉米植物的光散射特征,以识别不同的品种。根据美国农业部的数据,玉米是2019年美国最大的农作物,而在田间发现玉米品种对植物育种者和农民都将有所帮助。该技术在食品生产中还有其他潜在的应用。在5月发表的一项研究中,研究小组通过在任何可见症状出现前几个月观察植物结构内部的迹象来诊断出毁灭性的柑橘绿化病。

在与农民交谈之后,黑木激发了在农业中应用拉曼光谱的灵感。目前,有两种类型的精密技术可用于识别农作物领域中的问题:卫星成像和分子生物学。两者都有严重的缺点。成像不够具体-它可能检测到农作物变黄,但不是原因。分子生物学可以准确地诊断问题,但需要专家来准备样品,这很容易在农业上花费数万美元。Kurouski说,由于存在这些缺点,农民倾向于忽略这些技术。

Kurouski说:“通过与农民交谈,我了解了他们想要什么:无需样品制备,快速周转,并且准确率至少达到70%-80%。” “我意识到拉曼光谱仪可以满足所有这些要求。”

Kurouski的实验室成员计划与工业合作伙伴合作将该技术商业化,因此可以广泛地用作农民,植物育种者和消费者的工具。

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