拉曼光谱法快速鉴定啤酒腐败菌

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所李蓓课题组在《分析方法》上发表的一项研究中，提出了基于标签的啤酒腐败菌快速检测方法——自由表面增强拉曼光谱(SERS)技术。

乳酸菌是啤酒中常见的腐败菌，需要在啤酒生产的各个阶段进行监测和控制。传统的腐败菌检测方法耗时长，不能满足生产过程中实时、原位、快速检测的需求。

拉曼光谱以其快速、无损、准确等特点被广泛用于微生物检测，但传统拉曼光谱存在信噪比差的缺点，影响了微生物鉴定的准确性。

与传统的拉曼光谱相比，SERS技术具有更强、更灵敏的信号，非常适合啤酒腐败菌的检测。此外，无标记SERS技术由于成本低、效果好，非常适合商业化。

在这项研究中，研究人员改进了现有的无标记SERS银纳米粒子(AgNPs)制备工艺。研究了AgNPs@KCl团聚效应对SERS增强的影响。SERS鉴定了啤酒酿造过程中产生的8种啤酒腐败菌。

研究人员通过结合t分布随机邻域嵌入(t-SNE)降维分析算法、支持向量机(SVM)、k-NearestNeighbor(KNN)和线性判别分析，进一步研究了该方法对最终识别率的影响(LDA)机器学习算法。三种机器学习算法都达到了90%左右的准确率，并且在识别啤酒腐败菌方面表现良好。