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水果蔬菜

电子鼻系统在水果贮藏中的应用

、引言
水果是人们日常生活中不可缺少的食品之一,它含有丰富的碳水化合物、有机酸、维生素及无机盐,是人类重要
的营养源。不同种类水果所含芳香呈味物质不同因而气味不同,同时水果的气味与其成熟度、贮藏时间乃至腐败程度
关系密切,因此气味可以作为水果生理状态的判别因子。人工感官方法依赖人的嗅觉系统,因此根据不同的个体主
观的因素影响较大,有很大的误差。而气相色谱法、色谱一质谱联用法、电化学法等检测方式普遍受到检测费用高昂、

耗时长、样品前处理复杂等因素制约,并且检测过程中容易造成一定的误差。而电子鼻是由具有特异性的气体传感阵

列与模式识别系统构成,可以依靠被测样品挥发出来的气体标定样品类型。因此利用电子鼻系统检测可以避免人类

观因素的干扰,对水果在贮藏中腐败程度的检测会更为客观、准确、稳定,能够有效帮助人们观察贮藏室内水果的情况。

二、电子鼻的组成及工作原理
电子鼻主要由气敏传感器阵列、信号预处理和模式识别三部分组成。某种气味呈现在一种活性材料的传感器面前,
传感器将化学输入转换成电信号,由多个传感器对一种气味的响应便构成了传感器阵列对该气味的响应谱。显然,气味
中的各种化学成分均会与敏感材料发生作用,所以这种响应谱为该气味的广谱响应谱。为实现对气味的定性或定量分
析,必须将传感器的信号进行适当的预处理(消除噪声、特征提取、信号放大等)后采用合适的模式识别分析方法对其进
行处理。理论上,每种气味都会有它的特征响应谱,根据其特征响应谱可区分不同气味。同时还可利用气敏传感器构
成阵列对多种气体的交叉敏感性进行测量,通过适当的分析方法,实现混合气体分析。
三、电子鼻在水果贮藏中的应用研究
目前,电子鼻技术在水果贮藏中的应用研究正在逐渐深人,本文主要介绍的是电子鼻技术在货架期的判断和危害与
品质监控方面的应用。
(一)货架期的判断。张晓华等使用GC—Flash型电子鼻预测红星苹果货架期质量,PCA分析发现,电子鼻能够很
好地将不同贮藏期内的苹果区分开来,并通过传统的理化检测方法证明了电子鼻预测货架期的准确性。电子鼻系统不

仅能够无损监控水果贮藏时期香气成分的变化,而且能够评价鲜切水果货架期的情况。T0而等使用电子鼻自动监控鲜

切菠萝贮藏期间室内顶空气体成分的变化来评价商业电子鼻评价鲜切菠萝新鲜度的能力,结果表明电子鼻能够区别众

多样品挥发性物质的变化,并且这些变化与新鲜度密切相关。

(二)危害与品质监控。Concina等对健康西红柿接种病原微生物使其发生病害,通过气质联用仪对香气成分进行半

定量分析发现接种几小时后,西红柿香气成分变化显著,随后使用电子鼻进行判别,电子鼻不但能够将健康果实与病害
果实区分开来,而且还能鉴别病害果实是否受到微生物的感染。Natale等运用厚度剪切模式谐振器(TSMR)结合电子鼻系统监控苹果贮藏过程,结果表明电子鼻有足够的灵敏度预
测瑕疵苹果占总苹果的比例。Zhang等利用电子鼻系统对大白桃的质量指标(硬度、可溶性固形物、pH )进行预测,并使
用二次多项回归(QPST)、多元线性回归对响应数据进行分析,结果表明在两种分析方法下传感器阵列均与质量指标有
很强的相关性。
四、结语
通过对电子鼻检测系统的分析可以得出以下结论:(1)电子鼻系统可以评价水果货架期的情况;(2)电子鼻系统可
以检测水果的新鲜程度;(3)电子鼻能够区分健康果实与病害果实,并且判定受何种病毒感染;(4)电子鼻有足够的灵敏
度预测瑕疵苹果占总苹果的比例;(5)电子鼻系统可以检测水果的质量指标。
【参考文献】
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