Détection des infections fongiques et de la contamination par l’ochratoxine A dans l’orge entreposée par imagerie hyperspectrale dans le proche infrarouge
Citation
Senthilkumar, T., Jayas, D.S., White, N.D.G., Fields, P.G., Gräfenhan, T. (2016). Detection of fungal infection and Ochratoxin A contamination in stored barley using near-infrared hyperspectral imaging. Biosystems Engineering, [online] 147 162-173. http://dx.doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2016.03.010
Résumé en langage clair
Des infections causées par les moisissures du grain Aspergillus glaucus et Penicillium spp. ainsi qu'une contamination par la mycotoxine ochratoxine A ont été détectées dans l’orge entreposée à l’aide d’un système d’imagerie hyperspectrale dans le proche infrarouge. Des échantillons infectés par des champignons et des échantillons contaminés par l’ochratoxine A ont été soumis à une imagerie d’un seul grain toutes les deux semaines. L’analyse statistique a montré que les longueurs d’onde significatives de 1260, 1310 et 1360 nm correspondaient aux grains infectés par A. glaucus, Penicillium spp. et Penicillium verrucosum non producteurs d’ochratoxine A infectaient les grains, tandis que les longueurs d’onde de 1310, 1360 et 1480 nm correspondaient aux grains contaminés à l’ochratoxine A. À l’aide de modèles statistiques, nous avons pu différencier les grains stériles avec une précision de classification de plus de 94 %, les grains infectés par des champignons avec une précision de classification de plus de 80 % aux périodes initiales d’infection fongique et de 100 % après quatre semaines d’infection fongique. Les grains contaminés à l’ochratoxine A peuvent être différenciés des grains stériles avec une précision de classification de 100 %. Différentes périodes d’infection fongique et différents degrés de contamination par l’ochratoxine A ont été distingués avec une exactitude de classification de plus de 82 %.
Résumé
© 2016. Les infections à Aspergillus glaucus et Penicillium spp. et la contamination par l’ochratoxine A ont été détectées dans l’orge entreposée à l’aide d’un système d’imagerie hyperspectrale dans le proche infrarouge. Des échantillons infectés par des champignons et des échantillons contaminés par l’ochratoxine A ont été soumis à une imagerie d’un seul grain toutes les deux semaines, et les données d’images tridimensionnelles acquises ont été transformées en données bidimensionnelles. Les données bidimensionnelles correspondant à chaque échantillon infecté par un champignon et à chaque échantillon contaminé par l’ochratoxine A ont été soumises à une analyse en composantes principales (ACP) pour réduire les données et déterminer les longueurs d’onde significatives. Les longueurs d’onde significatives de 1260, 1310 et 1360 nm correspondant aux grains infectés par A. glaucus, Penicillium spp. et Penicillium verrucosum non producteurs d’ochratoxine A, ainsi que les longueurs d’onde de 1310, 1360 et 1480 nm correspondant aux grains contaminés par l’ochratoxine A ont été obtenues en fonction des saturations de facteur les plus élevées dans l'analyse en composantes principales (CP). Les caractéristiques statistiques et d’histogramme des longueurs d’onde significatives ont été extraites et utilisées comme données d’entrée pour les classificateurs statistiques linéaires, quadratiques et de Mahalanobis. Des modèles de classification par paires, à deux classes et à six classes ont été mis au point pour distinguer les grains stériles des grains infectés. Les trois classificateurs ont distingué les grains stériles avec une précision de classification de plus de 94 %, les grains infectés par des champignons avec plus de 80 % de précision de classification au début de l’infection fongique et une précision de classification de 100 % après quatre semaines d’infection fongique. Les grains contaminés à l’ochratoxine A peuvent être différenciés des grains stériles avec une précision de classification de 100 %. Différentes périodes d’infection fongique et différents degrés de contamination par l’ochratoxine A ont été distingués avec une précision de classification de plus de 82 %.