基于快速气相色谱电子鼻研究超高压射流处理脱脂乳的感官品质

以新鲜脱脂乳为原料,探究超高压射流(ultra-high pressure jet,UHPJ)处理对脱脂乳感官品质的影响。脱脂乳经100~300 MPa UHPJ处理后,采用电子眼、电子鼻、感官评价分别检测脱脂乳颜色、气味及综合风味变化。结果表明:脱脂乳的主要色号以4095白色为主,占比46.80%~53.83%;电子鼻共检测到酯类、酮类、醛类等42种挥发性风味成分,大部分风味成分呈乳香、果香、烘烤香、青草等气味,主成分分析结果显示,300 MPa处理脱脂乳样品和其他样品风味相差较大;感官评价结果显示,UHPJ处理脱脂乳的乳香和甜味较为突出,不同样品之间在甜味、蛋白胨味、铁锈味、烧焦味和寡淡味方面差异明显,250、300 MPa处理样品生成的二甲基硫等硫化物能够显著增强脱脂乳的烧焦味、蛋白胨味。综上,200 MPa UHPJ处理能较完整地保留脱脂乳中的风味成分,进而实现原料乳风味的保持。

基于GC-MS和快速气相电子鼻对我国东北地区代表性粳米香气组分分析

为探究我国东北地区4种代表性粳米(香米五优稻4号、绥粳18和非香米龙粳31、盐丰47)香气组分差异,通过顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)和快速气相电子鼻(Flash GC e-nose)技术对粳米香气组分进行鉴定。研究采用正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)和层次聚类分析(HCA)等方法对4种粳米香气组分进行分析,结果表明,4种粳米的主要香气组分构成类似,以己醛、壬醛等醛类为主;五优稻4号主要香气成分含量显著(P≤0.05)高于其他3个品种粳米,使得其香气更加浓郁;关于粳米香气组分鉴定技术,GC-MS技术的准确度和检测范围优于电子鼻技术,而检测效率低于电子鼻技术。

基于HeraclesⅡ超快速气相电子鼻的硫熏麦冬快速鉴别研究

目的:通过HeraclesⅡ超快速气相电子鼻技术,建立麦冬硫熏样品与未硫熏样品的快速鉴别方法。方法:采用HeraclesⅡ超快速气相电子鼻对硫熏与未硫熏麦冬样品进行气味分析,根据获取的气味色谱信息,结合Kovats保留指数及Arochembase数据库内容,对两类样品的差异化合物进行定性分析;另外,通过建立的化学计量学模型实现了对硫熏与未硫熏麦冬的快速鉴别。结果:通过Arochembase数据库对比分析,硫熏麦冬硫化物明显比未硫熏麦冬多,气味特征差异大;PCA模型可明显区分硫熏麦冬与未硫熏麦冬;运用SIMCA模型能够实现对硫熏麦冬的快速鉴别。结论:HeraclesⅡ超快速气相电子鼻技术可用于硫熏麦冬与未硫熏麦冬的快速鉴别,为中药材的硫熏快速鉴别提供新技术和新方法。

基于超快速气相电子鼻研究不同类型UHT牛奶的挥发性风味特征

采用超快速气相电子鼻对超高温灭菌(ultra high temperature,UHT)全脂、低脂和脱脂牛奶共36种样品的挥发性风味成分进行定性、定量分析,并结合主成分分析和多层感知器神经网络,对UHT牛奶的香气特征进行分类预测。结果表明,UHT牛奶中含有29种共同的挥发性风味成分,主要为丙酮、正丁醇和δ-癸内酯等,其中丙酮含量最高,癸醛含量最低。异丁醇、乙偶姻、1-戊醇、E-3-己烯醛和癸醛只在UHT全脂牛奶中存在;3-甲基庚烷、2,6-二甲基吡嗪、E-2-壬烯-1-醇是UHT低脂牛奶的特有成分;α-蒎烯、5-甲基糠醛、癸酸仅在UHT脱脂牛奶中被检出。UHT牛奶主要香气特征体现为蔬菜味、奶油味、草香味、水果味及麦芽味。其中蔬菜味、奶油味、麦芽味在UHT全脂牛奶中分布最广泛;水果味在UHT低脂牛奶中分布最广泛;青草味在UHT脱脂牛奶中分布最广泛。主成分分析显示不同品牌UHT牛奶之间存在显著差异;多层感知器神经网络对UHT牛奶种类的预测准确率高达98.6%。

超快速气相电子鼻分析山茱萸炮制过程气味成分动态变化

目的建立山茱萸炮制过程中气味成分动态变化的监测方法。方法采用酒蒸法制备不同炮制时间的山茱萸饮片(即酒萸肉)。采用超快速气相电子鼻采集气味图谱,与AroChemBase数据库对比得到气味成分信息,结合峰面积分析气味成分动态变化并进行化学模式识别分析。结果净山萸肉共识别出12个共有气味色谱峰,酒萸肉共识别出21个共有气味色谱峰。在炮制过程中,乙醇、异丙醇、2-甲基丙醛、乙酸乙酯、2-甲基丁醛、异戊醇、2-己醇、糠醛8个气味成分的峰面积占比较高,其中乙醇、异戊醇、2-己醇、异丙醇的峰面积随炮制时间增加呈先增加后降低趋势,炮制24 h时仍高于净山萸肉;乙酸乙酯、2-甲基丁醛、糠醛的峰面积随炮制时间增加而增加,且上述8个气味成分的变量重要性投影值均大于1。结论建立了山茱萸炮制过程中气味成分的动态变化监测方法,乙醇等8个气味成分可作为山茱萸炮制过程的监测指标。

基于超快速气相电子鼻对不同产地枸杞子快速识别及气味差异物质研究

目的通过气味测定研究,快速识别不同产地枸杞子及气味差异物质。方法收集甘肃、内蒙古、宁夏、新疆及青海等5个产地枸杞子,利用超快速气相电子鼻对样品进行检测,建立气味指纹图谱,并利用AroChemBase数据库对13个共有气味峰进行指认。运用判别因子分析(Discriminant factor analysis,DFA)、卷积神经网络(Convolutional neural networks,CNN)判别模型、主成分分析(Principal component analysis,PCA)及偏最小二乘判别分析(Partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)对所得数据进行处理,并通过变量权重重要性排序(Variable importance in projection,VIP)值作图筛选差异成分。结果不同产地枸杞子能区分开,气味色谱峰峰8(己醛)、峰9(糠醛)为5个产地枸杞子样品间的主要差异成分,己醛含量排序为:内蒙古>甘肃>宁夏>新疆>青海;糠醛含量排序为:甘肃>新疆>宁夏>青海>内蒙古。结论超快速气相电子鼻可较好分析枸杞子气味特征,并快速、准确识别差异物质,为不同产地枸杞子的用药选择和综合利用提供参考。

基于HeraclesⅡ超快速气相电子鼻的牛膝种子快速鉴别研究

通过HeraclesⅡ超快速气相电子鼻技术,建立不同牛膝种子的快速鉴别方法。结果表明,通过Arochembase数据库对比分析,秋子与蔓苔子的气味特征差异小;PCA模型可明显区分不同牛膝种子;运用判别因子模型能够实现对牛膝种子的快速鉴别。HeraclesⅡ超快速气相电子鼻技术可用于不同牛膝种子的快速鉴别,为中药材种子资源鉴别提供新技术和新方法。

基于Heracles Ⅱ超快速气相电子鼻技术对炮天雄气味定性分析

目的:通过HeraclesⅡ超快速气相电子鼻对炮天雄的气味进行定性分析,确定其气味可能成分。方法:采用HeraclesⅡ超快速气相电子鼻技术,获取炮天雄气味色谱信息,进行PCA分析和雷达特征图谱分析,结合Kovats保留指数及Arochembase数据库内容,对炮天雄气味成分进行定性分析。结果:PCA模型可以明显区分不同厂家炮天雄;由雷达特征图谱可知不同厂家炮天雄其气味成分差别大;根据Arochembase数据库对比分析,炮天雄气味成分最可能为二溴乙烷。结论:HeraclesⅡ超快速气相电子鼻技术可对不同厂家炮天雄进行快速鉴别,且炮天雄"气微"的说法有待改善,为炮天雄具有"特殊气味"提供依据。

基于超快速气相电子鼻的黄精蒸制过程气味成分变化规律研究

目的分析黄精蒸制过程中气味成分的物质基础及其变化规律。方法采用清蒸法和酒蒸法分别制备不同蒸晒次数的黄精炮制样品,建立黄精的超快速气相电子鼻分析方法,对黄精蒸制过程中的气味成分进行定性分析,并分析气味成分的动态变化。运用主成分分析(PCA)对所得数据进行处理。结果生黄精识别出19个气味色谱峰,清蒸九蒸九晒黄精识别出16个气味色谱峰,酒蒸九蒸九晒黄精识别出17个气味色谱峰。黄精蒸制过程中有多处色谱峰发生明显变化,丙醛、乙酸甲酯、3-己醇、乙醛的色谱峰峰面积在清蒸与酒蒸后均降低;糠醇的色谱峰峰面积随着蒸晒次数的增加,整体呈增加趋势;糠醛、5-甲基糠醛的色谱峰峰面积均随着蒸晒次数的增加,呈先降低后增加的趋势。在PCA模型中,生黄精与黄精炮制品明显分为两个不同区域。结论Heracles Neo超快速气相电子鼻可以快速分析黄精蒸制过程气味变化的物质基础,可应用于生、蒸黄精的气味差异标志物快速识别,具有重要的应用价值。

基于超快速气相电子鼻构建不同品种花椒和花椒提取物指纹图谱库及应用研究

使用超快速气相电子鼻技术,解析不同品种花椒及花椒提取物挥发性化合物,通过主成分分析建立产品有效判别模型,为市售花椒及花椒提取物品质评价及产地区分提供理论参考依据,同时解析花椒物质构成特征,进一步明确花椒及花椒提取物气味特征描述和香气贡献值,为花椒提取物香气成分调配及差异化产品开发提供理论支撑。

基于超快速气相电子鼻构建不同产地胡椒及胡椒提取物指纹图谱库及应用研究

利用超快速气相电子鼻技术,解析不同产地胡椒及胡椒提取物挥发性电子鼻响应特征并构建指纹图库,通过主成分分析建立胡椒及胡椒提取物分类的有效判别模型,为市售胡椒及胡椒提取物品质评价及产地区分提供理论参考依据,同时解析胡椒物质构成特征,进一步明确胡椒及胡椒提取物气味特征描述和香气贡献值,为胡椒提取物香气成分调配及差异化产品开发提供理论支撑。

基于电子鼻技术结合网络药理学分析半夏不同炮制品的气味差异标志物

目的借助HeraclesⅡ超快速气相电子鼻获取半夏不同炮制品的气味指纹图谱信息,并结合网络药理学分析半夏不同炮制品之间的气味差异标志物。方法使用HeraclesⅡ超快速气相电子鼻获取半夏不同炮制品的气相色谱图,利用多元分析方法,得到半夏不同炮制品的气味差异标志物,结合网络药理学分析,得到差异成分的靶点和通路,从而预测半夏不同炮制品潜在的气味差异标志物。结果半夏不同炮制品共鉴定出21个与气味相关的化学成分,其中甲基丁香酚、二乙基酮等5个成分是半夏不同炮制品的气味差异标志物,经网络药理学分析,这些成分具有止咳、抗炎等作用。结论所建立的半夏及其炮制品气味指纹图谱专属性强,筛选出5种可作为半夏不同炮制品的潜在气味差异标志物的化学成分,可为中药炮制机制及工艺研究提供新思路和适用方法。

基于超快速气相电子鼻及Feller加成模型的胡椒精油特征香气成分分析

本文以胡椒精油为研究对象,基于超快速气相电子鼻及Feller加成模型对其特征香气进行分析,结果表明:胡椒精油主要由α-蒎烯、桧烯、β-蒎烯、3-蒈烯、D-柠檬烯、月桂烯、反式石竹烯等萜类及倍半萜类化合物构成,明确胡椒精油香气贡献度:3-蒈烯>月桂烯>D-柠檬烯>α-蒎烯>桧烯>β-蒎烯>反式石竹烯。利用Feller加成模型对关键呈香成分柠檬烯、α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、3-蒈烯、反式石竹烯进行相互作用分析,除柠檬烯+α-蒎烯为加成作用,其余均为掩盖。利用超快速气相电子鼻及Feller加成模型对胡椒精油特征香气成分进行分析,明确呈香物质间的相互作用,为胡椒精油风味特征研究提供理论指导。

基于电子鼻与GC-MS融合技术的优质红茶和缺陷红茶香气品质评价

依据专家感官审评结果将14个红茶样本按香气品质的优劣划分为优质红茶与缺陷红茶2组,基于快速气相电子鼻(fast gas chromatography-electronic-nose,GC-E-Nose)和气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)融合技术结合多元统计分析对2组茶样进行判别分析,筛选影响两类茶样分类的关键差异组分。结果显示:GC-E-Nose(44维)和GC-MS(73维)相融合可以得到117维融合数据集,用其建立的正交偏最小二乘判别分析模型可以实现两类红茶的准确分类,其模型解释能力和预测能力(R_(Y)^(2)=0.976,Q^(2)=0.959)较单一的GC-E-Nose或GC-MS数据模型更优。基于变量投影重要性>1.6和P<0.05双变量原则,共筛选出二甲基硫醚(B3、B25)、β-紫罗酮(A59)、(3E)-4,8-二甲基壬-1,3,7-三烯(A20)、二氢猕猴桃内酯(A64)、芳樟醇(A17)、苯乙醇(A19)、δ-辛内酯(A41)和γ-壬内酯(A45)8个关键香气组分对分类起重要作用。研究结果表明,GC-E-Nose与GC-MS融合技术可以实现缺陷红茶和优质红茶的快速、准确分类,该方法可作为传统感官审评方法的补充,为红茶品质控制和质量提升提供技术支撑。

电子鼻技术应用于木香和川木香的快速鉴别研究

目的:基于超快速气相电子鼻技术建立一种快速鉴别木香与川木香的方法。方法:收集市场上不同来源的木香与川木香样品,基于HeraclesⅡ超快速气相电子鼻探索建立合适的气味分析方法,结合Kovats保留指数及Arochembase数据库对木香和川木香的气味化合物进行分析研究;针对采集的气味指纹信息,建立主成分分析(PCA)、判别因子分析(DFA)、软独立建模分析(SIMCA)和统计质量控制分析(SQCA)模型,对其气味信息进行数据处理和分析。结果:通过对比气味指纹信息发现木香与川木香存在较大差异,建立的PCA、DFA、SIMCA、SQCA模型均能实现对木香与川木香的快速识别。结论:该方法简单、快速、准确,为快速无损鉴别木香和川木香提供了新技术和新依据。

采用Heracles NEO超快速气相色谱探究冷冻干燥速溶咖啡加工过程中香气变化

为探究冷冻干燥速溶咖啡加工过程中的香气变化,采用不同萃取方式制备样品进行分析对比。本文利用Heracles NEO超快速气相色谱检测手段对咖啡萃取液、冷冻咖啡液及冷冻干燥速溶咖啡的香气成分进行了分析,结果表明:在冷冻干燥的第一阶段(冷冻),冷萃、热萃两组样品的香气总量变化较小,分别降低了3.37%和4.24%,冷冻过程对香气影响不显著;在冷冻干燥的第二阶段(升华),冷萃、热萃两组样品香气总量显著降低,分别降低了30.53%、21.59%;同时,冷冻干燥对咖啡香气总量影响显著,对香气类型无显著影响。因此,冷冻干燥加工方式对咖啡挥发性香气具有一定影响,该结果为冷冻干燥速溶咖啡的风味品质提供理论依据。

基于电子鼻技术的臭灵丹草指纹图谱建立及谱效关系研究

目的:基于超快速气相电子鼻技术,建立15批臭灵丹草饮片的气味指纹图谱,结合谱效相关性分析,筛选与抗氧化活性相关的成分。方法:使用超快速气相电子鼻建立15批臭灵丹草饮片的气味指纹图谱,进行相似度评价。结合AroChemBase数据库进行定性分析。以DPPH自由基、ABTS自由基清除能力为指标评价臭灵丹草饮片挥发性成分的抗氧化活性,结合多元统计分析评价谱效关系,筛选与抗氧化活性关联度较大的成分。结果:建立了15批臭灵丹草饮片的气味指纹图谱,结合AroChemBase数据库标定了14个共有峰,分别为异戊烷、乙叉降冰生烯、α-蒎烯、α-水芹烯、1,8-桉叶素、5-甲基-4-壬烯、柠檬烯、二溴氯丙烷、芳樟醇、甲基丁香酚、十一酸甲酯、β-石竹烯、醋酸十一酯、覆盆子酮。臭灵丹草饮片挥发油清除DPPH、ABTS自由基的IC50分别为6.56~21.26 mg/mL、3.89~18.34 mg/mL,灰色关联度分析及偏最小二乘回归分析结果表明柠檬烯、甲基丁香酚、覆盆子酮等与其抗氧化相关性较大。结论:臭灵丹草饮片超快速气相电子鼻气味指纹图谱结合谱效关系研究初步筛选了与抗氧化能力相关性较大的3个成分,可为臭灵丹草饮片质量控制提供依据。

不同类型电子鼻在中药质量评价研究中的应用

中药质量评价研究在中药现代化进程中发挥着不可或缺的作用,然而,中药质量受多重因素影响,这给其研究带来极大挑战。"气味"作为中药的性状之一,是反映中药质量的重要信号。电子鼻技术将主观感受数字化、模型化,以挥发性成分为研究对象考察中药的质量。对传感器型电子鼻和超快速气相电子鼻进行比较,并综述了近几年电子鼻技术在中药质量评价中的应用,以期为中药现代化的研究及电子鼻技术的应用提供新思路。

伤口细菌感染快速筛查技术的研究进展

感染影响伤口愈合,如何快速筛查出伤口感染后的细菌类型,指导医生尽快使用对症的抗菌药物,促进伤口的快速恢复,在临床上具有重要意义。本研究围绕三种细菌类型快速筛查技术的原理和应用,并结合这三种技术取得的最新研究进展进行综述。

基于Heracles NEO超快速气相电子鼻的硫熏白芍快速鉴别研究

基于当前硫熏白芍检测方法操作繁琐复杂、耗时较长、对技术要求较高等问题,采用Heracles NEO超快速气相电子鼻技术,对硫熏与未硫熏白芍饮片样品进行鉴别研究,以期建立一种硫熏白芍的快速鉴别方法。利用Heracles NEO超快速气相电子鼻对硫熏与未硫熏白芍饮片样品进行气味分析,根据获取的气味色谱信息,建立化学计量学模型,运用主成分分析(PCA)、判别因子分析(DFA)、软独立建模聚类分析(SIMCA)以及偏最小二乘法-判别因子分析(PLS-DA)对所得数据进行处理。同时结合Kovats保留指数以及Arochembase数据库内容,对白芍饮片硫熏前后2类样品的差异化合物进行定性分析。对硫熏与未硫熏白芍饮片样品的气相色谱图进行对比分析,发现白芍饮片硫熏后多处色谱峰峰高均发生明显变化;其中,乙苯因在硫熏过程中发生磺化反应,所产生的色谱峰(8号峰)完全消失,这表明乙苯可能是鉴别硫熏白芍的关键成分;在PCA、DFA、SIMCA和PLS-DA模型中,2类样品明显分为2个不同区域,表明所建模型能够明显区分硫熏与未硫熏白芍饮片。研究结果表明,Heracles NEO超快速气相电子鼻技术能够实现对硫熏白芍的快速鉴别,为硫熏中药饮片的快速鉴别提供了新的方法与思路。