專利名稱：海產(chǎn)品氣味辨別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)分析聯(lián)用技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種海產(chǎn)品氣味辨別方法。
背景技術(shù)：
海產(chǎn)品(如魚、蝦、蟹及貝類等)儲藏不當(dāng)，極易腐壞變質(zhì)。因此，鮮度是評價海產(chǎn)品 品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)。目前，海產(chǎn)品鮮度評定方法主要有感官法、物理法、微生物學(xué)以及化學(xué)評 價法等。感官評價主要用眼看、鼻嗅的方法檢驗(yàn)，受主觀感覺影響大，不易形成標(biāo)準(zhǔn)。物理 方法評價鮮度主要有僵硬指數(shù)和激光測定兩種，但是其應(yīng)用一般只限于魚類，且隨儲藏溫度 不同，僵硬指數(shù)變化較大，易產(chǎn)生偏差。而微生物評價無法對非微生物引起的變質(zhì)進(jìn)行評價 ，且存在操作繁瑣的缺點(diǎn)。
在海產(chǎn)品尤其海鮮產(chǎn)品的變質(zhì)過程中，氣味的變化一般都先于性質(zhì)的變化，氣味特征的 變化可用于預(yù)示海產(chǎn)品的變質(zhì)。因此，通過監(jiān)測某些揮發(fā)性化合物(V0Cs)含量的變化來評 價海產(chǎn)品鮮度的化學(xué)方法是應(yīng)用最為廣泛的海產(chǎn)品鮮度評價方法。目前，海產(chǎn)品鮮度評價的 指標(biāo)性VOCs主要包括三甲胺、丙二醛、揮發(fā)性鹽基氮、氨基態(tài)氮等。但是，由于海產(chǎn)品變質(zhì) 過程中氣味特征的變化，不僅僅是由某種或者某幾種VOCs變化引起的，因此，采用單一 VOCs指標(biāo)來評價海產(chǎn)品鮮度往往具有局限性和不準(zhǔn)確性。
而且，采用氣味評價海產(chǎn)品鮮度的研究剛起步，許多研究僅僅停留在對某些VOCs組分的 定性和初步定量，缺乏海產(chǎn)品變質(zhì)過程整體氣味特征及潛在氣味標(biāo)志物的系統(tǒng)研究。海產(chǎn)品 變質(zhì)過程氣味整體特征的研究主要有三個難點(diǎn)。第一，氣味采樣方法還不能全面采集海產(chǎn)品 V0Cs，可能丟失部分生物信息。同時，傳統(tǒng)采樣方法(如水蒸汽蒸餾等)耗時耗能、操作繁 瑣、采樣效率低、污染嚴(yán)重，需要進(jìn)一步發(fā)展溶劑用量少、高效節(jié)能、采樣效率高、對環(huán)境 友好的新型采樣方法。第二，對氣味整體特征的研究必然得到海量的原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，只有采 用合適的數(shù)據(jù)解析方法才能有效解析海產(chǎn)品變質(zhì)過程氣味整體特征的變化以及提取隱藏在氣 味特征差異后面的生物信息。
發(fā)明目的
本發(fā)明的目的是提供一種海產(chǎn)品氣味辨別方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中對于海產(chǎn)品氣味分析方 法中的不足之處，聯(lián)用有機(jī)分析技術(shù)，結(jié)合生物學(xué)原理，找到預(yù)示海產(chǎn)品變質(zhì)的氣味標(biāo)志物 ，海產(chǎn)品變質(zhì)過程氣味色譜特征及其鮮度的關(guān)系，為海產(chǎn)品鮮度判別提供一種可靠有效的方法。
本發(fā)明的海產(chǎn)品氣味辨別方法采用固相微萃取方法SPME采集海產(chǎn)品儲藏過程的氣味氣體；將采集的氣味氣體用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)GC-MS檢測，獲得海產(chǎn)品的氣味特征；聯(lián)合采用歸一化法、主成分分析PCA和共有模式結(jié)合的數(shù)據(jù)解析方法，解析海產(chǎn)品儲藏過程氣味特征的變化，尋找海產(chǎn)品鮮度變化的氣味預(yù)警及標(biāo)志物，以此辨別出海產(chǎn)品的新鮮程度，具體的海產(chǎn)品為蟶、蟹或?qū)οx下。
本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)是1)采用HSSPME采集海產(chǎn)品氣味成分，具有高效、無損、無溶劑、環(huán)境友好、操作簡便的優(yōu)點(diǎn)；2)采用歸一化、PCA以及共有模式聯(lián)用的方式解析海產(chǎn)品儲藏過程中氣味特征，能最大限度的獲得鮮度判別信息，提取到海產(chǎn)品變質(zhì)預(yù)警信息。3)該海產(chǎn)品鮮度判別方法比傳統(tǒng)的化學(xué)判別法更方便準(zhǔn)確。


圖1采用HSSPME獲得的蟶子新鮮(A)和變質(zhì)(B)狀態(tài)下的氣味分析色譜圖。圖2采用HSSPME獲得的紅斑蟹新鮮(A)和變質(zhì)(B)狀態(tài)下的氣味分析色譜圖。圖3采用HSSPME獲得的斑節(jié)對奸新鮮(A)和變質(zhì)(B)狀態(tài)下的氣味分析色譜圖。圖4為蟶子(A)、紅斑蟹(B)、斑節(jié)對蝦(C)儲藏過程氣味特征的PCA模式識別。(〇.新鮮樣品；□.變質(zhì)樣品；參.未知新鮮樣品；■.未知變質(zhì)樣品；*.儲藏過程中的
樣品；標(biāo)記"1"的標(biāo)記點(diǎn)為三甲胺出現(xiàn)的采樣點(diǎn))
具體實(shí)施方式
海產(chǎn)品為蟶、蟹或?qū)οx下。
采用固相微萃取方法SPME采集海產(chǎn)品儲藏過程的氣味氣體的具體過程為將海產(chǎn)品隨機(jī)分成50 g—組，分別用自來水和去離子水清洗，自然風(fēng)干；取2.0 g樣品于研缽中，加入2.0mLNaCl溶液(NaCl溶液的濃度一般為O. 04-0. 10 g/mL，可以根據(jù)不同的海產(chǎn)品適當(dāng)改變濃度，如在處理蟶、紅斑蟹、斑節(jié)對蝦樣品分別為0.06、 0.08及0. 10 g/mL)，均漿；取2. 0 g均漿樣品于15 ml的頂空瓶中平衡5 min，在攪拌情況下，30 。C恒溫下頂空固相微萃取(HSSPME)采樣40 min; SPME手動取樣裝置100 mm聚二甲基硅氧烷(Polydimethysiloxane，PDMS) ， 65mm聚二甲基硅氧烷-聚二乙烯基苯(Polydimethysiloxane-divinylbenzene，PDMS-DVB) ， 65 mm聚乙二醇-聚二乙烯基苯(Carbowax-divinylbenzene, CW-DVB) ， 85mm聚丙烯酸酯(Polyacrylate， PA)和75 mm碳分子篩-聚二乙烯基苯(Carboxen-divinylbenzene, CAR-DVB)，電磁攪拌-加熱操作臺，攪拌子(3.0 mmXIO. 0mm) ， 15 mL頂端帶有孔蓋子和聚四氟乙烯隔墊的樣品瓶；進(jìn)行固相微萃取方法SPME采集海產(chǎn)品儲藏過程的氣味氣體。
采集的氣味氣體用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)GC-MS檢測，獲得海產(chǎn)品的氣味特征的具體過程為采樣完畢后，將富集有海產(chǎn)品氣味成分的固相微萃取纖維于GC/MS進(jìn)樣口以250 。C解吸后，在不分流模式下進(jìn)行分析檢測；分析儀器是安捷倫6890氣相色譜儀GC-5973質(zhì)譜檢測系統(tǒng)MS (Palo Alto， CA)，采用HP-5MS (Agilent Scientific, USA)的毛細(xì)管柱(30 mX0.25 mmX0.25mm);高純氦作為載氣，高純氦恒定流速l. 0 mL/min，進(jìn)樣口溫度為25(TC;樣品的GC/MS程序升溫方式為樣品的GC/MS程序升溫方式為初始溫度4(TC，保持2-3 min，以15。C/min升溫至130。C-230°C，保持0-11 min;以10-20。C/min升溫至250。C-280°C ，保持O-IOmin;(如對于不同的海產(chǎn)品的GC/MS程序升溫方式為蟶樣品的GC/MS程序升溫方式為初始溫度40。C，保持3 min，以15 。C/min升溫至230。C，保持ll min;以20 。C/min升溫至250°C;蟹樣品的GC/MS程序升溫方式為初始溫度4(TC，保持2 min，以15 TVmin升溫至13(TC;以IO 。C/min升溫至28(TC，保持IO min;對蝦樣品的GC/MS程序升溫方式為初始溫度40°C，保持3 min，以15 。C/min升溫至23(TC ，保持ll min;以20 。C/min升溫至25(TC);質(zhì)譜條件電子轟擊電離(EI)，接口溫度280。C，離子源溫度150。C，在20-500 amu的掃描范圍內(nèi)獲得全掃描質(zhì)譜圖，然后從圖譜解析中獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，通過與標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(NIST)的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)圖譜的比較分析從而對海產(chǎn)品氣味成分進(jìn)行定性與定量分析，匹配度達(dá)到或超過85 (完全匹配為IOO)，可定性。對于一些特殊的海產(chǎn)品氣味物質(zhì)還需要進(jìn)一步采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)確認(rèn)，方法為將其保留時間與標(biāo)準(zhǔn)物的保留時間進(jìn)行對比，保留時間差值小于0.05 min，可定性
聯(lián)合采用歸一化法、主成分分析PCA和共有模式結(jié)合的數(shù)據(jù)解析方法，解析海產(chǎn)品儲藏過程氣味特征的變化，尋找海產(chǎn)品鮮度變化的氣味預(yù)警及標(biāo)志物，以此辨別出海產(chǎn)品的新鮮程度具體為根據(jù)得到的儲藏過程海產(chǎn)品的氣味色譜圖，對各氣味組分的峰面積進(jìn)行歸一化處理，獲取各氣味組分的歸一化相對百分含量。海產(chǎn)品儲藏過程中，隨著鮮度的變化，各個氣味組分量和質(zhì)的變化表現(xiàn)為氣味整體特征的變化，須采用化學(xué)計量學(xué)方法從統(tǒng)計層面上解析海產(chǎn)品儲藏過程氣味特征的差異。然后，采用PCA解析海產(chǎn)品儲藏過程中氣味色譜數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)不同新鮮度海產(chǎn)品氣味色譜數(shù)據(jù)有不同的聚類規(guī)律，結(jié)果表明海產(chǎn)品儲藏過程不同階段有明顯不同的氣味特征。PCA聚類規(guī)律可以反映海產(chǎn)品儲藏過程氣味特征的整體差異。最后，采用共有模式統(tǒng)計和對比變質(zhì)前后海產(chǎn)品氣味特征，獲取氣味組分對于海產(chǎn)品氣味特征的貢獻(xiàn)，得到對海產(chǎn)品變質(zhì)前后氣味特征差異有貢各氣味組分，這些特征氣味成分即為海產(chǎn)品儲藏過程鮮度判別的預(yù)警物質(zhì)，具體操作如下應(yīng)用歸一化、PCA和共有模式分析三種數(shù)據(jù)
7處理方式，獲取海產(chǎn)品氣味特征中的潛在信息，將樣品以及空白的GC/MS原始數(shù)據(jù)，即保留時間以及信號強(qiáng)度經(jīng)ChemSW軟件轉(zhuǎn)換為"mX2"矩陣，其中m代表采樣頻率，數(shù)據(jù)的第一列為具體采樣的保留時間值，第二列為質(zhì)譜檢測器的信號響應(yīng)強(qiáng)度。經(jīng)過點(diǎn)對點(diǎn)的空白扣除，系統(tǒng)能得到不含空白值的海產(chǎn)品氣味凈譜圖，經(jīng)過小波平滑和多項(xiàng)式平滑處理以及保留時間和質(zhì)譜響應(yīng)校正，所有獲得的海產(chǎn)品氣味凈譜圖組成一個"mXn"的矩陣Y，其中n代表凈譜圖數(shù)，對矩陣Y進(jìn)行奇異值分解(Single Value Decomposition, SVD) ， g口 ^=US\這里，U為標(biāo)準(zhǔn)列正交矩陣，VT為標(biāo)準(zhǔn)行正交矩陣，即得分矩陣和載荷矩陣，分別收集了特征值矩陣S中特征值所對應(yīng)的列特征矢量和行特征矢量，在統(tǒng)計分析中，對得分矩陣的主成分進(jìn)行投影分析，就可以得到代表原始矩陣Y在空間分布上差異的投影圖，最終達(dá)到聚類分析目的，在此基礎(chǔ)上對聚類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，即共有模式分析，通過抽提這些子集數(shù)據(jù)中的共同特征并對不同的共有模式進(jìn)行對比分析，即能找到各類數(shù)據(jù)的共同點(diǎn)與差異性。
以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，充分說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不僅限于此。1 實(shí)驗(yàn)部分(實(shí)施例中刪除了關(guān)于牡蠣的部分請確認(rèn)數(shù)據(jù)正確性)1.1儀器與試劑
SPME手動取樣裝置(Supelco公司);Agilent 6890N/5973I GC/MS;各揮發(fā)性有機(jī)物的標(biāo)準(zhǔn)樣品等。
1.2采樣與數(shù)據(jù)處理
準(zhǔn)確稱取一定量的海產(chǎn)品，磨碎后加入一定濃度的NaCl溶液，磁力攪拌，3(TC恒溫下頂空萃取后采用GC-MS檢測。
采用在Matlab 6. 5平臺上編輯的"色譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)"對色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理。"色譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)"功能實(shí)現(xiàn)如下
將樣品以及空白的GC/MS原始數(shù)據(jù)，即保留時間以及信號強(qiáng)度經(jīng)ChemSW軟件轉(zhuǎn)換為"mX2"矩陣，其中m代表采樣頻率，數(shù)據(jù)的第一列為具體采樣的保留時間值，第二列為質(zhì)譜檢測器的信號響應(yīng)強(qiáng)度。經(jīng)過點(diǎn)對點(diǎn)的空白扣除，系統(tǒng)能得到不含空白值的海產(chǎn)品氣味凈譜圖，經(jīng)過小波平滑和多項(xiàng)式平滑處理以及保留時間和質(zhì)譜響應(yīng)校正，所有獲得的海產(chǎn)品氣味凈譜圖組成一個"mXn"的矩陣Y，其中n代表凈譜圖數(shù)，對矩陣Y進(jìn)行奇異值分解(Single
Value Decomposition, SVD) ， g卩^=US\這里，U為標(biāo)準(zhǔn)列正交矩陣，vT為標(biāo)準(zhǔn)行正交矩陣，即得分矩陣和載荷矩陣，分別收集了特征值矩陣S中特征值所對應(yīng)的列特征矢量和行特征矢量，在統(tǒng)計分析中，對得分矩陣的主成分進(jìn)行投影分析，就可以得到代表原始矩陣Y在空間分布上差異的投影圖，最終達(dá)到聚類分析目的，在此基礎(chǔ)上對聚類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，即共有模式分析，通過抽提這些子集數(shù)據(jù)中的共同特征并對不同的共有模式進(jìn)行對比分析，即能找到各類數(shù)據(jù)的共同點(diǎn)與差異性。
2 結(jié)果討論
2. 1海產(chǎn)品儲藏過程的氣味組成
海產(chǎn)品氣味組分通過SPME富集后，在GC系統(tǒng)進(jìn)行分離，采用GC/MS標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫鑒定氣味組分(匹配度》85); —些VOCs還通過與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對比保留時間(峰位移小于0.05 min)進(jìn)一步定性。圖l給出了HSSPME采集的新鮮和變質(zhì)蟶子的氣味色譜圖。HSSPME采集的新鮮蟶子、紅斑蟹和斑節(jié)對奸氣味組分分別為19、 13、和22種；變質(zhì)蟶子、紅斑蟹和斑節(jié)對奸的氣味組分分別為21、 14和21種。
海產(chǎn)品儲藏過程的氣味特征及其與鮮度的關(guān)系
從歸一化結(jié)果初步看出海產(chǎn)品儲藏過程氣味組分種類和含量發(fā)生很大變化，為了從統(tǒng)計層面上解析不同鮮度海產(chǎn)品氣味特征，采用具體實(shí)施方式
中所述的方法，應(yīng)用PCA和共有模式解析海產(chǎn)品儲藏過程不同鮮度狀態(tài)下的氣味特征。結(jié)果表明蟶子、紅斑蟹及斑節(jié)對蝦，圖4為部分海產(chǎn)品的PCA分析結(jié)果。
PCA分析結(jié)果表明海產(chǎn)品儲藏過程不同鮮度狀態(tài)VOCs特征存在普遍差異，從新鮮到變質(zhì)狀態(tài)，斑節(jié)對蝦的氣味特征呈現(xiàn)過渡變化特點(diǎn)。而且，氣味特征的變化先于傳統(tǒng)海產(chǎn)品變質(zhì)氣味標(biāo)志物三甲胺的出現(xiàn)，說明采用海產(chǎn)品儲藏過程氣味特征的變化可以提供更加準(zhǔn)確的海產(chǎn)品鮮度變化預(yù)警信息。
為了獲取海產(chǎn)品VOCs組分對于海產(chǎn)品儲藏過程氣味特征的貢獻(xiàn)，采用共有模式統(tǒng)計對比了新鮮和變質(zhì)海產(chǎn)品氣味特征聚類數(shù)據(jù)，提取對蟶子、紅斑蟹及斑節(jié)對蝦變質(zhì)前后VOCs特征差異貢獻(xiàn)前5位V0Cs及其貢獻(xiàn)率，可為海產(chǎn)品儲藏過程鮮度變化提供潛在的氣味標(biāo)志物。
權(quán)利要求
1.一種海產(chǎn)品氣味辨別方法，其特征在于采用固相微萃取方法SPME采集海產(chǎn)品儲藏過程的氣味氣體；將采集的氣味氣體用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)GC-MS檢測，獲得海產(chǎn)品的氣味特征；聯(lián)合采用歸一化法、主成分分析PCA和共有模式結(jié)合的數(shù)據(jù)解析方法，解析海產(chǎn)品儲藏過程氣味特征的變化，尋找海產(chǎn)品鮮度變化的氣味預(yù)警及標(biāo)志物，以此辨別出海產(chǎn)品的新鮮程度。
2 根據(jù)權(quán)利要求l所述的海產(chǎn)品氣味辨別方法，其特征在于所述的 海產(chǎn)品為蟶、蟹或?qū)οx下。
3 根據(jù)權(quán)利要求2所述的海產(chǎn)品氣味辨別方法，其特征在于所述采 用固相微萃取方法SPME采集海產(chǎn)品儲藏過程的氣味氣體的具體過程為將所述海產(chǎn)品隨機(jī)分 成50 g—組，分別用自來水和去離子水清洗，自然風(fēng)干；取2.0 g樣品于研缽中，加入2.0 mLNaCl溶液，均漿；取2. 0 g均漿樣品于15 ml的頂空瓶中平衡5 min，在攪拌情況下，30 °C 恒溫下頂空固相微萃取(HSSPME)采樣40 min;采用SPME手動取樣裝置100 mm聚二甲基硅 氧烷(Polydimethysiloxane， PDMS) ， 65mm聚二甲基硅氧烷-聚二乙烯基苯( Polydimethysiloxane-divinylbenzene，PDMS-DVB) ， 65 mm聚乙二醇-聚二乙烯基苯( Carbowax—divinylbenzene， CW—DVB) ， 85 mm聚丙稀酸酉g (Polyacrylate， PA)禾口75 mm石炭 分子篩-聚二乙烯基苯(Carboxen-divinylbenzene， CAR-DVB)，電磁攪拌-加熱操作臺，攪 拌子(3.0 mmX10.0 mm) ， 15 mL頂端帶有孔蓋子和聚四氟乙烯隔墊的樣品瓶；進(jìn)行固相微 萃取方法SPME采集海產(chǎn)品儲藏過程的氣味氣體。
4 根據(jù)權(quán)利要求3所述的海產(chǎn)品氣味辨別方法，其特征在于所述 NaCl溶液的濃度為O. 06-0. 10 g/mL。
5 根據(jù)權(quán)利要求4所述的海產(chǎn)品氣味辨別方法，其特征在于所述 NaCl溶液的濃度在處理對蝦樣品為O. 10 g/mL; NaCl溶液的濃度在處理蟶為O. 06 g/mL;在處 理蟹樣品為0.08 g/mL。
6 根據(jù)權(quán)利要求2所述的海產(chǎn)品氣味辨別方法，其特征在于所述采集的氣味氣體用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)GC-MS檢測，獲得海產(chǎn)品的氣味特征的具體過程為采樣完畢 后，將富集有海產(chǎn)品氣味成分的固相微萃取纖維于GC/MS進(jìn)樣口以250 'C解吸后，在不分流 模式下進(jìn)行分析檢測；分析儀器是安捷倫6890氣相色譜儀GC-5973質(zhì)譜檢測系統(tǒng)MS (Palo Alto， CA)，采用HP-5MS (Agilent Scientific, USA)的毛細(xì)管柱(30 mX0.25 mmXO.25 mm);高純氦作為載氣，高純氦恒定流速l.O mL/min，進(jìn)樣口溫度為25(TC;樣品的GC/MS程 序升溫方式為初始溫度40。C，保持2-3 min，以15 。C/min升溫至130。C-23CTC，保持O-ll min;以10-2(TC/min升溫至25(TC-28(rC，保持O-IO min;質(zhì)譜條件電子轟擊電離(EI) ，接口溫度28(TC，離子源溫度15(TC，在20-500 amu的掃描范圍內(nèi)獲得全掃描質(zhì)譜圖，然后 從圖譜解析中獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，通過與標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(NIST)的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)圖譜的比較分析從而對海 產(chǎn)品氣味成分進(jìn)行定性與定量分析，匹配度達(dá)到或超過85，完全匹配為IOO，定性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的海產(chǎn)品氣味辨別方法，其特征在于對于一 些特殊的海產(chǎn)品氣味物質(zhì)還需要進(jìn)一步采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)確認(rèn)，方法為將其保留時間與標(biāo)準(zhǔn)物的 保留時間進(jìn)行對比，保留時間差值小于0.05 min，定性。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的海產(chǎn)品氣味辨別方法，其特征在于所述對 于不同的海產(chǎn)品的GC/MS程序升溫方式為蟶樣品的GC/MS程序升溫方式為初始溫度4(TC，保持3min，以15 。C/min升溫至23(TC ，保持ll min;以20 。C/min升溫至250。C;蟹樣品的GC/MS程序升溫方式為初始溫度40。C，保持2min，以15 。C/min升溫至130。C ;以IO 。C/min升溫至280。C，保持IO min;對蝦樣品的GC/MS程序升溫方式為初始溫度40。C，保持3min，以15 。C/min升溫至230 。C，保持ll min;以20 。C/min升溫至250。C 。
9.根據(jù)權(quán)利要求l所述的海產(chǎn)品氣味辨別方法，其特征在于所述聯(lián) 合采用歸一化法、主成分分析PCA和共有模式結(jié)合的數(shù)據(jù)解析方法，解析海產(chǎn)品儲藏過程氣 味特征的變化，尋找海產(chǎn)品鮮度變化的氣味預(yù)警及標(biāo)志物，以此辨別出海產(chǎn)品的新鮮程度具 體為根據(jù)得到的儲藏過程海產(chǎn)品的氣味色譜圖，對各氣味組分的峰面積進(jìn)行歸一化處理， 獲取各氣味組分的歸一化相對百分含量；海產(chǎn)品儲藏過程中，隨著鮮度的變化，各個氣味組 分量和質(zhì)的變化表現(xiàn)為氣味整體特征的變化，須采用化學(xué)計量學(xué)方法從統(tǒng)計層面上解析海產(chǎn) 品儲藏過程氣味特征的差異；然后，采用PCA解析海產(chǎn)品儲藏過程中氣味色譜數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)不 同新鮮度海產(chǎn)品氣味色譜數(shù)據(jù)有不同的聚類規(guī)律，結(jié)果表明海產(chǎn)品儲藏過程不同階段有明顯不同的氣味特征；PCA聚類規(guī)律可以反映海產(chǎn)品儲藏過程氣味特征的整體差異；最后，采用 共有模式統(tǒng)計和對比變質(zhì)前后海產(chǎn)品氣味特征，獲取氣味組分對于海產(chǎn)品氣味特征的貢獻(xiàn)， 得到對海產(chǎn)品變質(zhì)前后氣味特征差異有貢各氣味組分，這些特征氣味成分即為海產(chǎn)品儲藏過 程鮮度判別的預(yù)警物質(zhì)，具體操作如下應(yīng)用歸一化、PCA和共有模式分析三種數(shù)據(jù)處理方 式，獲取海產(chǎn)品氣味特征中的潛在信息，將樣品以及空白的GC/MS原始數(shù)據(jù)，即保留時間以 及信號強(qiáng)度經(jīng)ChemSW軟件轉(zhuǎn)換為"mX2"矩陣，其中m代表采樣頻率，數(shù)據(jù)的第一列為具體 采樣的保留時間值，第二列為質(zhì)譜檢測器的信號響應(yīng)強(qiáng)度；經(jīng)過點(diǎn)對點(diǎn)的空白扣除，系統(tǒng)能 得到不含空白值的海產(chǎn)品氣味凈譜圖，經(jīng)過小波平滑和多項(xiàng)式平滑處理以及保留時間和質(zhì)譜 響應(yīng)校正，所有獲得的海產(chǎn)品氣味凈譜圖組成一個"mXn"的矩陣Y，其中n代表凈譜圖數(shù)，Y=US/t對矩陣Y進(jìn)行奇異值分解(Single Value Decomposition, SVD) ， g卩 這里，U為標(biāo)準(zhǔn)列正交矩陣，VT為標(biāo)準(zhǔn)行正交矩陣，即得分矩陣和載荷矩陣，分別收集了特征值矩陣 S中特征值所對應(yīng)的列特征矢量和行特征矢量，在統(tǒng)計分析中，對得分矩陣的主成分進(jìn)行投 影分析，就可以得到代表原始矩陣Y在空間分布上差異的投影圖，最終達(dá)到聚類分析目的， 在此基礎(chǔ)上對聚類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，即共有模式分析，通過抽提這些子集數(shù)據(jù)中的共同特征并 對不同的共有模式進(jìn)行對比分析，即能找到各類數(shù)據(jù)的共同點(diǎn)與差異性。
全文摘要
本發(fā)明提供一種海產(chǎn)品氣味辨別方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中對于海產(chǎn)品氣味分析方法中的不足之處，本發(fā)明的海產(chǎn)品氣味辨別方法采用固相微萃取方法SPME采集海產(chǎn)品儲藏過程的氣味氣體；將采集的氣味氣體用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)GC-MS檢測，獲得海產(chǎn)品的氣味特征；聯(lián)合采用歸一化法、主成分分析PCA和共有模式結(jié)合的數(shù)據(jù)解析方法，解析海產(chǎn)品儲藏過程氣味特征的變化，尋找海產(chǎn)品鮮度變化的氣味預(yù)警及標(biāo)志物，以此辨別出海產(chǎn)品的新鮮程度。本發(fā)明聯(lián)用有機(jī)分析技術(shù)，結(jié)合生物學(xué)原理，找到預(yù)示海產(chǎn)品變質(zhì)的氣味標(biāo)志物，海產(chǎn)品變質(zhì)過程氣味色譜特征及其鮮度的關(guān)系，為海產(chǎn)品鮮度判別提供了一種可靠有效的方法。
文檔編號G01N30/00GK101666787SQ200910308398
公開日2010年3月10日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者張卓旻, 曾丹丹, 李天麟, 林 羅, 陳國南 申請人:福州大學(xué);羅 林;曾丹丹