采用HS-SPME-GC/MS和电子鼻技术解析生咖啡豆加速贮藏期挥发性组分的变化规律

本研究以罗布斯塔生咖啡豆为研究对象,采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用和电子鼻技术对生咖啡豆贮藏过程中挥发性成分进行分析。结果表明,顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术在生咖啡豆中共鉴定出56种挥发性物质,随着贮藏时间的延长,酸类物质含量先增大后减少,酯类物质含量逐渐增大,醛类物质含量先减小后增大,贮藏前到60℃贮藏结束后醛类化合物由13.72%增加至25.46%;加速贮藏温度越高,挥发性物质含量增加速率越快,总挥发性物质含量由24.12μg/g DW增加至31.34μg/g DW。电子鼻数据分析能较好的区分不同贮藏期的样品,不同阶段样品各自聚为一类,且在60℃时样品聚集更为紧密;通过挥发性化合物含量变化、电子鼻传感器特征响应值和主成分分析,初步推测生咖啡豆加速贮藏期间风味品质劣变的特征性化合物为己醛、苯甲醛、苯乙醛、乙酸、己酸及苯甲酸。因此顶空固相微萃取-气质联用、电子鼻技术结合主成分分析可综合评价生咖啡豆贮藏期的风味特征。     

虾酱罐头在不同的贮藏温度和时间下菌落总数和挥发性物质的变化

目的:研究贮藏温度与时间对虾酱罐头菌落总数和挥发性物质的影响。方法:3M试纸检测虾酱罐头在不同温度下(4、16、30℃)贮藏一定时间后菌落总数的变化;电子鼻结合顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术,分析不同贮藏条件下虾酱挥发性成分。结果:在4、16、30℃下贮藏,实验周期内菌落总数分别达到103、105、107数量级。随着菌落数的增加,电子鼻对挥发性物质的检测信号也发生显著变化。由GC-MS分析结果可知,虾酱中主要有醛类、醇类、酮类等挥发性成分,不同贮藏条件下这些挥发性物质的种类和相对含量具有较大的差异。结论:结果表明贮藏温度对虾酱中菌落总数和挥发性物质的影响较大。贮藏温度与时间的不同直接导致了菌落总数的变化,从而影响了微生物的代谢作用,进一步改变了虾酱挥发性物质种类和相对含量。     

基于电子鼻的冷藏大菱鲆品质变化研究

利用电子鼻技术检测不同贮藏温度下大菱鲆样品的挥发性气体变化情况,对所得数据进行主成分分析(PCA)、载荷分析(LA)和聚类分析(CA),并结合细菌菌落总数和挥发性盐基氮(TVB-N)含量变化进行分析,建立一种基于电子鼻的冷藏大菱鲆新鲜度判别方法。结果表明:电子鼻主成分分析、载荷分析和聚类分析能很好地区分大菱鲆0℃与4℃贮藏过程中的挥发性气味变化,气味发生变化的时间拐点分别是贮藏20 d和16 d;电子鼻分析结果与细菌菌落总数和TVB-N值变化预测的货架期终点基本一致。因此电子鼻技术可以用来判别大菱鲆冷藏过程中的新鲜度变化。     

电子鼻结合气相色谱-质谱联用技术分析冷藏期间刺参挥发性成分的变化

以鲜活刺参为原料,测定其水分含量、自溶酶和挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)指标在0℃冷藏过程中的变化,并采用电子鼻结合气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技术,研究刺参在0℃贮藏过程中的挥发性成分变化。结果表明:电子鼻中PCA和LDA算法能够较好的区分不同贮藏时间的刺参样品,且其分析结果与常规的品质指标变化相一致,即贮藏9 d是刺参品质劣变的拐点。经GCMS共检测出33中挥发性物质,以醇类物质种类最多,含量随贮藏时间的延长呈先增加后降低的趋势;另外还有少量的醛类,其在贮藏6~12 d内含量较高;含氮类物质仅在贮藏9 d和15 d时有少量检出。     

茶树菇软罐头加速贮藏过程中的品质变化规律

研究了茶树菇软罐头在37℃加速贮藏过程中的挥发性物质及品质变化规律。采用顶空-固相微萃取-气质联用技术,分析茶树菇贮藏期3个阶段(0,14,28 d)中的挥发性物质含量变化,并测定了定周期内的色泽和硬度。结果表明:茶树菇软罐头贮藏过程共鉴定出79种化合物,醛类化合物均为主要挥发性成分,其相对含量由第0天的51.63%降至第28天的45.65%;酮类作为第二大类挥发性物质由6.54%升至17.96%;腐败味物质二甲基硫、苯酚、3-甲基-2-丁烯醛在28 d时检出。菇肉的色泽随加速贮藏期变黄变褐,而硬度呈先上升后下降的变化趋势。     

电子鼻结合气相-离子迁移谱联用技术分析兰茂牛肝菌气调贮藏期间挥发性风味物质的变化

采用电子鼻结合气相-离子迁移谱联用（gas chromatography-ion mobility spectroscopy,GC-IMS）技术探究了兰茂牛肝菌在气调贮藏（气体成分:O₂ 6%+CO₂ 10%、温度:（5±0.5）℃、湿度:90%）过程中的香气轮廓及变化趋势。结果表明,新鲜兰茂牛肝菌贮藏13 d后,挥发性香气成分出现明显变化,表征新鲜度明显降低。GC-IMS构建的香气轮廓共有50种挥发性香气成分被检出,其中包括16种醛类、10种醇类、6种酮类、1种酸类、1种酯类和16种未被识别,贮藏第1 d和13 d时挥发性物质的种类和含量最高。兰茂牛肝菌气调贮藏期间醛类化合物的种类和含量明显减少,酮类化合物种类和含量增加,苯乙醛和丙酸可作为兰茂牛肝菌气调贮藏期间特征性挥发性物质。综上所述,电子鼻和GC-IMS联用可快速直观地对不同气调贮藏时间的兰茂牛肝菌进行差异分析,并可快速判断兰茂牛肝菌的新鲜度。     

加工温度对鲣鱼挥发性成分的影响

目的:探明不同温度对鲣鱼普通肉和暗色肉挥发性成分的影响。方法:利用电子鼻定性区分新鲜肉及加热至70,80,90,100,110,120,150℃的鲣鱼肉挥发性风味物质,通过顶空固相微萃取(HS-SPME)和气-质联用仪(GC-MS)分析新鲜及95℃和150℃鲣鱼普通肉和暗色肉的挥发性成分。结果:电子鼻对不同温度下的鲣鱼肉挥发性物质的定性分析快速、灵敏;由GC-MS分析可知,新鲜鲣鱼普通肉以鲜香味为主(2,4-戊二烯醛、苯甲醛、辛醇、1-辛烯-3-醇、1-戊烯-3-醇),略有腥味(壬醛、庚醛);经95℃加热后,腥味大大减弱,并产生肉香味(2-戊基-呋喃、2,5-二甲基吡嗪、2-乙酰吡咯、2-异丙基呋喃)。相比于普通肉,新鲜暗色肉的鲜香味较弱(2,4-戊二烯醛、苯甲醛、1,5-辛二烯-3-醇),腥味大(辛醛、壬醛、庚醛);加热后,腥味增强(壬醛、辛醛、三甲胺),同时也产生肉香味(苯甲醛、2,4-戊二烯醛、反式-2-(2-戊烯基)呋喃、2-戊基呋喃、2-乙基呋喃)。经150℃加热后,普通肉和暗色肉均产生不良风味,失去食用价值。     

基于气味指纹预测养殖大黄鱼贮藏过程中的品质变化

在模拟市场环境冰鲜贮藏条件下,采用电子鼻对大黄鱼不同贮藏时间的挥发性气味及相关指标变化进行分析。以室温贮藏作对照,对电子鼻数据进行主成分分析与最小线性回归分析,并与挥发性盐基氮、三甲胺及菌落总数进行最小线性回归分析,建立大黄鱼在冰鲜贮藏条件下品质变化的预测曲线。结果表明：冰鲜和室温保存的大黄鱼挥发性盐基氮、三甲胺与菌落总数值均随着贮藏时间的延长而增多;电子鼻能很好地区分冰鲜和室温贮藏的大黄鱼随时间的气味变化;基于电子鼻最小线性回归分析拟合的气味信号值与该贮藏条件下的菌落总数、挥发性盐基氮、三甲胺相关系数,冰鲜贮藏条件下分别为0.9884、0.9889和0.9648,室温分别为0.9878、0.9915和0.9924。     

华富苹果常温贮藏过程中感官品质及挥发性风味物质变化

以华富苹果为实验材料,利用电子鼻、固相微萃取-气质联用技术(SPME/GC-MS)分析苹果在(20±1)℃贮藏1个月的过程中风味物质的变化。结果表明,随着贮藏时间的延长,果皮色泽变暗,逐渐变绿、变黄;果实失重率逐渐增高。苹果糖酸比呈先降后升的趋势;而淀粉含量逐渐降低。利用电子鼻通过主成分分析和线性判别分析均可以对不同贮藏时间的苹果果实进行良好区分,且传感器R2、R6、R8和R9对区分苹果贮藏期内挥发性风味变化效果较好。SPME/GC-MS分析表明,随着贮藏时间的延长,2-甲基丁基乙酸酯、丁酸丙酯、丁酸2-甲基丁酯、异戊酸己酯的含量呈先升后降的趋势,己酸己酯的含量持续下降,2-甲基丁酸乙酯的含量逐渐升高,醇类物质的种类和含量逐渐减少;正己醛的含量成先升高后降低的趋势,2-己烯醛和壬醛的含量均降低;α-法呢烯、双戊烯和甲苯在贮藏期间一直存在。电子鼻有望替代GC-MS对富士苹果货架期内挥发性风味变化进行快速评价。     

不同压榨工艺下花生油风味成分的变化

该研究采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪（HS-SPME-GC-MS）及电子鼻对不同压榨工艺下花生油挥发性风味成分和脂肪酸组成进行分析。6种不同压榨工艺花生油中共检测到10类38种挥发性成分,其中包含19种风味成分。在热榨花生油中以呋喃类（63.43%~66.68%）、醛类（10.04%~5.47%）、酚类（8.83%~7.18%）为主要的挥发性成分,在冷榨花生油中以酯类（26.43%）、醛类（23.47%）、酸类（22.10%）为主要的挥发性成分。此外,热榨花生油检测出少部分吡嗪、吡啶、酮类关键风味成分,其在冷榨花生油中并没有检出。电子鼻结果基本与GC-MS一致,硫化物、芳香化合物、氮氧化合物和甲基类化合物对花生油整体风味贡献率较大,通过主成分分析和K-mean聚类分析结果显示6种花生油挥发性成分变化差异显著。6种花生油脂肪酸组成都以油酸、亚油酸、棕榈酸为主,含量可达到90%以上。然而通过对比不同温度下花生油脂肪酸组成发现随着压榨温度的升高,不饱和脂肪酸的氧化加速。综上,对比不同压榨工艺下花生油风味和营养成分的变化发现高温条件压榨下花生油的风味成分显著增加,花生油品质略有下降,利用电子鼻可快速区分不同压榨工艺花生油。     

基于HS-SPME/GC-MS和电子感官技术的热泵干燥对烘焙咖啡豆风味品质影响研究

为了探讨热泵干燥对烘焙咖啡豆风味品质的影响,本研究以日晒干燥为对照,采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用（HS-SPME/GC-MS）、电子鼻和电子舌检测技术,研究了热泵干燥不同温度下焙炒咖啡豆的挥发性风味成分、气味及滋味特性。HS-SPME/GC-MS结果表明：共检测到挥发性风味成分131种,包括10大类物质;干燥温度为40 ℃时检测数目最多,为124种,随着温度升高,挥发性风味成分数目呈下降趋势,其中呋喃类化合物和吡嗪类化合物所占百分含量最高,均达到了20%以上,酮类化合物数目最多为31种。电子鼻及电子舌数据经主成分分析（PCA）降维处理,结果表明：电子鼻和电子舌的前两个主成分累积方差贡献率分别为99.66%和84.59%,均大于80%,能够较好的提取样品中多维数据信息,并且均能够有效的区分日晒干燥及不同热泵干燥温度处理所得烘焙咖啡豆。     

基于HS-SPME/GC-MS和电子感官技术的热泵干燥对烘焙咖啡豆风味品质影响研究

为了探讨热泵干燥对烘焙咖啡豆风味品质的影响,本研究以日晒干燥为对照,采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用(HS-SPME/GC-MS)、电子鼻和电子舌检测技术,研究了热泵干燥不同温度下焙炒咖啡豆的挥发性风味成分、气味及滋味特性。HS-SPME/GC-MS结果表明:共检测到挥发性风味成分131种,包括10大类物质;干燥温度为40℃时检测数目最多,为124种,随着温度升高,挥发性风味成分数目呈下降趋势,其中呋喃类化合物和吡嗪类化合物所占百分含量最高,均达到了20%以上,酮类化合物数目最多为31种。电子鼻及电子舌数据经主成分分析(PCA)降维处理,结果表明:电子鼻和电子舌的前两个主成分累积方差贡献率分别为99.66%和84.59%,均大于80%,能够较好的提取样品中多维数据信息,并且均能够有效的区分日晒干燥及不同热泵干燥温度处理所得烘焙咖啡豆。     

GC-MS结合电子鼻分析1-MCP处理对线椒低温贮藏期挥发性物质的影响

采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱（head space solid-phase microextraction and gas chromatographymass spectrometry,HS-SPME-GC-MS）联用并结合电子鼻技术检测线椒的挥发性成分,研究1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene,1-MCP）处理对线椒在10 ℃贮藏过程中挥发性成分变化的影响。结果表明,HS-SPMEGC-MS方法共检测出52 种挥发性成分,主要为醛类、醇类和酯类物质,1-MCP处理减缓了线椒醛类、酯类、酸类物质相对含量的降低,同时抑制了醇类、烃类以及其他类挥发性物质相对含量的增加,1-MCP处理可以保持线椒良好的挥发性物质成分变化,延缓其风味的改变;用电子鼻对线椒在10 ℃贮藏期间挥发性物质进行主成分分析、负荷加载分析及线性判别分析,结果均表明,1-MCP处理对线椒挥发性物质的影响主要在贮藏期第15～35天,10 ℃贮藏线椒在第15天的挥发性成分相对含量变化较大,是其新鲜度变化的拐点。     

基于电子鼻分析的南美白对虾品质变化研究

利用电子鼻识别技术检测南美白对虾在不同贮藏温度下的挥发性成分变化,运用主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)和Loading分析法,结合虾肉pH、TVBN含量变化,判定南美白对虾的新鲜程度与货架寿命。结果表明,贮藏过程中南美白对虾pH、TVBN呈不断升高的趋势;5℃和0℃组分别贮藏4 d和6 d后,肌肉TVBN含量超过国家限量标准。电子鼻传感器响应分析发现,PCA和LDA均能较好的判别不同贮藏时间的对虾样品,且LDA分析总体贡献率略高于PCA分析;Loading分析传感器负载参数值依次为:W5S>W1S>W2S>W3S,即在贮藏过程中对虾挥发性氮氧化合物、甲烷、乙醇及烷烃类物质发生了显著性变化,可依此类物质变化情况判定样品的鲜度及腐败进程。     

牛肉贮藏过程中的挥发性成分分析

分别利用固相微萃取-气-质联用(SPME-GC-MS)和电子鼻对牛肉贮藏过程的挥发性成分进行检测。0℃和10℃样品分别检测出37种和40种化合物,包括烃类、酮类、醇类、醛类、酸类、酯类、含硫及杂环化合物。在相同温度下,随贮藏时间延长,化合物总量增加,其中烃类和酮类化合物含量先减少后增加,醇类、含硫及杂环化合物不断增加,醛类减少。在相同贮藏时间不同温度下,烃类、酮类、醇类、含硫及杂环化合物以及化合物总量在0℃时低于10℃时的含量,而醛类相反。通过分析电子鼻主要传感器的输出信号,发现氨气、胺类化合物、硫化氢和醇类含量均随贮藏时间延长而增加,主成分分析法(PCA)可将0℃和10℃贮藏不同天数的牛肉样品区分开。结果表明,牛肉贮藏过程中随新鲜度的下降,挥发性成分不断发生变化,并可利用SPME-GC-MS和电子鼻进行检测。     

猪肉腐败过程中挥发性成分的测定

对5、25℃贮藏不同时间的猪肉样品,用顶空固相微萃取气质联用(HS-SPME-GC-MS)检测分析其产生的挥发性成分。结果表明:在25℃贮藏的猪肉样品共鉴定出26种挥发性成分,5℃的猪肉样品共鉴定出22种挥发性成分;相同贮藏时间下,用HS-SPME-GC-MS检测到的挥发性成分的种类和含量,5℃贮藏的猪肉样品比25℃贮藏的猪肉样品少;相同贮藏温度下,猪肉样品中的挥发性成分会随着贮藏时间的延长不断发生变化,其中醇类物质和含氮含硫化合物会随着贮藏时间的延长不断增大。     

HS-SPME-GC-MS和电子鼻分析低温等离子杀菌对甘蔗汁挥发性风味物质的影响

低温等离子体技术具有温度低、杀菌效果好、无残留等特点，在液体食品杀菌领域有良好的应用前景。为探明低温等离子杀菌对甘蔗汁挥发性风味物质的影响，利用顶空固相微萃取结合气质联用技术和电子鼻对不同处理电压和处理时间下的甘蔗汁挥发性成分进行分析。结果表明：随着电源电压的升高，甘蔗汁中挥发性物质的种类逐渐增加。低温等离子杀菌能够提高甘蔗汁中已醛的含量，也会导致酸、呋喃、硫化物等物质的产生。通过电子鼻分析可知，在40～60 kV,处理1 min的甘蔗汁，其香气特征与新鲜甘蔗汁接近。电子鼻主成分分析可以对新鲜甘蔗汁和低温等离子体杀菌的甘蔗汁进行较好的区分。聚类分析结果进一步表明，电子鼻传感器的响应值与甘蔗汁中的挥发性物质存在相关性。50 kV下会有较多的芳香醛类物质产生，而70 kV下则有大量酸、呋喃、硫化物生成。综合考虑挥发性物质和电子鼻表征结果，在40或50 kV下处理1 min,甘蔗汁能够较好地保持原有的香气特征。     

新鲜牛肉冷藏过程中挥发性成分的变化

以新鲜牛肉为研究对象,测定其4℃冷藏过程中总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)和菌落总数的变化,并采用采用吹扫/捕集-热脱附-气质联用分析技术,研究在此贮藏过程中挥发性成分种类及含量的变化。结果表明:TVB-N值和菌落总数在贮藏期间呈增长趋势,在贮藏第6天时,TVB-N值已超过新鲜肉最高限值,菌落总数也已接近国家标准。挥发性物质中酸类、醇类和酮类物质含量呈逐渐增加的趋势;醛类物质先增加后又降低;芳香烃类物质含量则随时间延长呈下降趋势;胺类物质于贮藏后期,第8天时被检出。因此,牛肉挥发性成分的变化在一定程度上可以反应其新鲜度。     

基于电子鼻的鲐鱼新鲜度研究

利用电子鼻对鲐鱼在不同贮藏温度和不同贮藏时间下的挥发性成分变化进行了分析,并利用自带Winmuster软件对测得的数据进行了主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA);同时采用平板计数法对鲐鱼中菌落总数进行测定。结果表明:PCA和LDA分析都能很好的区分贮藏在18℃、12℃、6℃下不同贮藏时间的鲐鱼,但是LDA分析能更好地反映在不同贮藏温度和时间下鲐鱼挥发性物质的变化情况;鲐鱼在不同贮藏温度下挥发性成分分布变化趋势都存在拐点,拐点出现的时间分别是18℃的第2 d,12℃的第4 d以及6℃时的第6d,说明温度越高,到达拐点的时间也就越短;菌落总数测定试验显示菌落总数在拐点附近急剧增加,表明菌落总数的变化与挥发性成分的变化密切相关。研究表明利用电子鼻评价鲐鱼新鲜度的变化是可行的,拐点可以作为切分点。     

基于电子鼻和GC-IMS联用技术分析不同豆类馒头挥发成分的差异

为探究不同豆类馒头挥发性成分差异,采用电子鼻和气相色谱-离子迁移色谱(GC-IMS)联用技术分别对质量分数为10%、20%、30%的红豆、绿豆、豌豆、鹰嘴豆、黄豆、黑豆馒头挥发性成分进行测定与分析,并对结果进行多元统计分析。结果表明,电子鼻对样品中的氮氧化物、甲烷、硫化物、醇类、有机硫化物和芳香族化合物的响应信号普遍较强;经偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)黄豆和黑豆馒头中挥发性成分对馒头的影响较大。GC-IMS共定性识别出25种挥发性成分,豆类馒头中挥发性成分主要为醇、醛、酯、酮、呋喃类化合物。通过多元统计分析发现不同豆类馒头挥发性成分存在一定差异,黄豆和黑豆的挥发性成分种类和浓度差异较大,红豆、绿豆、豌豆、鹰嘴豆差异较小。