ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
April 15, 1999
Ben Hardin, (309) 681-6597, bhardin@asrr.arsusda.gov
"Interrogate" corn kernels under strobe lights and they may admit aloud that
they're harboring a toxin-producing fungus. Nowadays, Agricultural Research Service
scientists with specially programmed computers find such confessions ring true with 96
percent accuracy.
At grain elevators, inspectors routinely check corn for the fungus Aspergillus flavus. It
produces aflatoxin, a hazardous substance that poses health risks if it gets into food or
livestock feed.
To check for the fungus, inspectors use a bright greenish yellow fluorescence (BGYF) test.
Samples that glow under ultraviolet light are suspect and must undergo lab analysis. As
another check, the latest cross-examination idea may fit into a system that would monitor
corn on a
conveyor belt and divert infected grain.
At the National Center for Agricultural Utilization Research, Peoria, Ill., the ARS
scientists "interrogated" corn by using Fourier transform infrared photoacoustic
spectroscopy (FTIR- PAS). In this process, pulses of infrared light bombard kernels inside
a chamber. The resulting heat waves radiate from the corn, sending sound waves to a
microphone. Sound, representing
different infrared wavelengths, is recorded in a computer database. Infected corn sends
out different levels of sound than non-infected corn.
To enable computers to recognize differences in infrared patterns, the researchers chose
software written by University of Illinois computer scientists. Called an artificial
neural network, the software distinguishes infected from uninfected corn, using
conditioned reflexes--somewhat like those in a nervous system.
To apply the same principles to moving corn, the ARS scientists are collaborating with
colleagues at Iowa State University, Ames, who research a related technology, Transient
Infrared Emission Spectroscopy.
ARS, the chief research agency of the U.S. Department of Agriculture, is currently seeking
an industrial partner to help develop portable infrared sensors. The sensors, along with a
knowledge-based computer program or expert system, would enhance reliability of neural
networks at elevators and corn processing plants.
An article about the research appears in the April issue of Agricultural Research magazine
and online at: http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/apr99/sound0499.htm
Scientific contacts:
Richard V. Greene and Sherald H. Gordon, ARS,
National Center for Agricultural Utilization Research, Peoria, IL 61604
phone (309) 681-6591, fax (309) 681-6689, e- mail bprvg@mail.ncaur.usda.gov (Greene) and
gordonsh@mail.ncaur.usda.gov
(Gordon).
Maíz
revela el secreto
Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en ingles)
15 de abril, 1999
Ben Hardin, (309) 681-6597, bhardin@asrr.arsusda.gov
"Interroga" pepitas de maíz debajo de luzes calientes y podrian admitir en voz
alta que están refugiando un fungo que produce toxina. Hoy en día, científicos del
Servicio de Investigaciónes Agrícola (ARS siglas en ingés) con computadoras
especialmente programados encuentran estas
confesiónes son de verdad con una precisión de 96 por ciento.
En los depósitos de granos, inspectores rutinariamente buscan en las pepitas de maíz el
fungo Aspergillus Flavus. Esto produce aflatoxina, una sustancia que es peligrosa cuando
se encuentra en la comida o el alimento de los animales de cría.
Para encontrar el fungo, investigadores usan un examen de fluorescencia de verde y
amarilla brillante. Las pruebas que brillan debajo de la luz ultravioleta son sospechosos
y entonces pasan por un análisis en el laboratorio. Otro comprobación, la última idea
de interrogatorio podría ir
en una sistema que escuchará el maíz en una correa de transmisión y desviará el grano
infectado.
En el Centro Nacional para la Investigación de Utilización Agrícola en Peoria,
Illinois, el científico de ARS "interrogo" el maíz usando una espectroscopia
especial. En este método, pulsos de la luz infrarroja bombardearon las pepitas adentro de
la cámara. Las olas de calor radian del
maíz, mandando sonidos a un micrófono. El sonido, representando diferentes longitudes de
ondas infrarrojas, están grabadas en una base de datos. Pepitas de maíz infectadas
mandan un sonido diferente que las que no están infectadas.
Para habilitar las computadoras a reconocer las diferencias en los arreglos infrarrojos,
los investigadores escogieron una logicial escrito por científicos de computadoras de la
Universidad de Illinois. Llamado una artificial red nérveo, la logicial distingue entre
las infectadas y las que
no están infectadas, usando reflejos acondicionados--algo como los del sistema de
nervios.
Para aplicar los mismos principios al maíz que se está moviendo, los científicos de ARS
están colaborando con colegas de la Universidad de Iowa. Ellos están investigando una
tecnología parecida.
ARS es la agencia principal de investigación del Departamento de Agricultura (USDA siglas
en inglés). ARS está corrientement buscando un socio industrial para ayudar en
desarrollar sensores infrarrojos portátiles. Los sensores, junto con una computadora
especial o sistema experto, mejorará la confiabilidad de los reds nérveos en los
depósitos de granos y fábricas que
producen maíz.
Un artículo describiendo esta investigación aparece en la revista 'Agricultural
Research' en abril. También se encuentra en la Página en la World Wide Web: http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/apr99/sound0499.htm
Contacto científico:
Richard V. Greene and Sherald H. Gordon, ARS,
National Center for Agricultural Utilization Research, Peoria, Ill., 61604;
teléfono (309) 681-6591, fax (309) 681-6689, e-mail bprvg@mail.ncaur.usda.gov (Greene) and gordonsh@mail.ncaur.usda.gov
(Gordon).
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