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精准水产养殖的突破:便携式 FAIMS 技术革新大西洋鲑鱼异味检测
作者:智旅深蓝    来源:    发布日期:2025-09-17 15:55    字体大小:【大】【中】【小】

水产养殖行业正处于技术革新的浪潮中,循环水养殖系统(RAS)以其高效、可持续的特点成为全球鱼类生产的重要支柱。然而,RAS 中由地喹酮(geosmin)和2-甲基异莰醇(MIB)引起的异味问题,长期困扰着大西洋鲑鱼(Salmo salar)的品质控制。异味不仅影响消费者体验,还可能导致市场拒收,造成显著经济损失。传统的异味检测方法,如气相色谱-质谱联用(GC-MS)和感官评估,耗时长、成本高且不适合现场应用。保护基金会淡水研究所最近发表的研究,展示了便携式场不对称离子迁移谱(FAIMS)系统在快速检测大西洋鲑鱼鱼片中地喹酮相关异味方面的突破性进展。

FAIMS是一种基于离子在高频不对称电场中迁移率差异进行分离和检测的先进技术。与传统方法相比,FAIMS 具有便携性、快速性和高灵敏度的优势,特别适合现场应用。保护基金会淡水研究所的研究团队利用 Lonestar FAIMS 系统(Owlstone Medical 生产),开发了一种针对大西洋鲑鱼鱼片中地喹酮异味的快速检测方法。FAIMS 通过以下步骤实现异味检测:1、样品挥发性分析:鱼片样品释放的挥发性有机化合物(VOCs)被抽取至 FAIMS 系统。2、离子化与分离:VOCs 在电场中被电离,离子根据其迁移率在高频交变电场和补偿电压(CV)的共同作用下分离,生成特征谱图。3、地喹酮检测:系统聚焦地喹酮的特征离子信号,通过谱图分析识别异味的存在。4、数据处理:结合机器学习算法(如支持向量机或随机森林),对谱图进行分类,区分有异味和无异味样品。

FAIMS关键数据及性能:1、准确率:>90%,通过机器学习模型对测试集的预测结果与感官分析和 GC-MS 验证对比得出。2、假阳性率:<10%,减少了误判无异味鱼片为有异味的情况。3、检测时间:每样品 2-5 分钟,单台设备每天可处理 50-100 个样品(基于 8 小时工作时间)。4、地喹酮检测限:1-10 ng/L,足以在异味达到消费者感知阈值(10-100 ng/kg)前识别问题。

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主办单位:中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所(渔机所)

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