我國是世界果蔬生產(chǎn)大國，但是每年由于采摘、分級、包裝、貯藏、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)的技術(shù)因素，造成了大量損耗。其中運輸過程中的機械損傷是不良消耗的主要原因之一，我國果蔬在運輸過程中產(chǎn)生的損失達 ２５％～４５％，國外發(fā)達國家果蔬的采后損傷也達到 １５％～２０％。因此，探究運輸振動對果蔬的影響就變得尤為重要。消費者購買果蔬一般會從口感、色澤、風(fēng)味、營養(yǎng)成分等多方面進行果蔬品質(zhì)的評價，果蔬產(chǎn)生機械損傷后氣味變化較大。因此，通過氣味品質(zhì)檢測可探究出運輸振動對果蔬的影響。
茉莉酸甲酯（ＭｅＪＡ）是植物中天然存在的生長調(diào)節(jié)因子，在調(diào)節(jié)植物脅迫反應(yīng)和發(fā)育過程方面發(fā)揮著重要的作用。ＭｅＪＡ可以修復(fù)果蔬外來的機械損傷，防止病原菌侵染，還可促進果蔬營養(yǎng)成分的有效積累，提高果實的營養(yǎng) 價 值，延 長 其 貯 藏 期。但ＭｅＪＡ 在振動蔬 菜 上 鮮 有 研 究，因 此 該 研 究 利 用電子檢測技術(shù)分析尖椒、青圓椒、西蘭花３種蔬菜在運輸振動后氣味品質(zhì)的變化，探究茉莉酸甲酯處理對振動后果蔬氣味品質(zhì)的影響。材料與方法
樣品處理
尖椒、青圓椒、西蘭花均以同種方法進行處理。以尖椒為例：將挑選好的尖椒平均裝 入５個紙箱中，分別做如下處理（表１）
結(jié)果與分析
尖椒振動電子鼻分析
尖椒運輸振動主成分分析
如 圖１所示，ＰＣＡ是一種掌握事物主要矛盾的統(tǒng)計分析方法。該方法通過將所提取的傳感器多指標的信息進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和降維，并對降維后的特征向量進行線性分類，最后在ＰＣＡ 分析的散點圖上顯示試驗主要的兩維散點圖。圖１為運輸振動和未振動尖椒的 ＰＣＡ 分析圖（Ａ 組），處理組和對照組的尖椒主成分１的貢獻率為８４．７７％，主成分２的貢獻率為１５．０８％，總貢獻率為９９．８５％。表明２個主成分已經(jīng)基本代表了樣品的主要信息特征，電子鼻能夠?qū)悠泛唾A藏時 間 加 以 區(qū) 分。尖 椒 振 動 組 和 未 振 動 組 前６ｄ的揮發(fā)性物質(zhì)成分區(qū)域較為接近，說明振動組和未振動組貯藏前６ｄ尖椒果實揮發(fā)性物質(zhì)變化不大，而貯藏８ｄ時揮發(fā)性物質(zhì)成分區(qū)域與前６ｄ距離較遠，１０ｄ果實的揮發(fā)性物質(zhì)成分區(qū)域與８ｄ距離較 遠，說 明 尖 椒 果 實 揮 發(fā) 性 物 質(zhì) 在 貯 藏８ｄ 和１０ｄ均有明顯變化，可以作為尖椒新鮮度降低的拐點。用 ＰＣＡ 分析可以明顯對振動組和未振動組尖椒不同貯藏時間進行區(qū)分。
雷達圖是利用電子鼻的不同傳感器所檢測到的不同類型 揮 發(fā) 物 質(zhì) 的 特 征 圖。從 圖２可以看出，隨著貯藏時間的延長，雷達圖的外形均不相同，２號和７號傳感器的響應(yīng)值最大，說明尖椒揮發(fā)性成分主要含有氮氧化合物和有機硫化物。如圖２（Ａ）為尖椒振動組和對照組在０～６ｄ的雷達圖（Ａ 組），前６ｄ振動和不振動的尖椒氣味與初值相比，有所增加，說明振動并未減弱尖椒前６ｄ氣味，甚至隨著貯藏時間的增加，尖椒的香氣更加濃郁。前４ｄ不振動組２號和７號的傳感器響應(yīng)值要高于振動組，說明前４ｄ不振動尖椒香氣要明顯于振動尖椒，可能是振動組的果蔬發(fā)生了生物形 變，生物出現(xiàn)了細胞的破壞，比未振動組散發(fā)出較少的香氣物質(zhì)。圖２（Ｂ）為尖椒０ｄ和８～１０ｄ的雷達圖，８～１０ｄ尖椒２號和７號傳感器總體小于初值，說明貯藏８ｄ后，尖椒散發(fā)的香氣物質(zhì)要低于０ｄ，８ｄ后尖椒的商品價值明顯降低，風(fēng)味品質(zhì)下降。
綜上，利用ＰＣＡ 分析方法可區(qū)分 ＭｅＪＡ 處理后的尖椒揮發(fā)性物質(zhì)，但還有８ｄ后區(qū)分不夠明顯，需要借助雷達圖進行細致分析。
茉莉酸甲酯對尖椒運輸振動影響雷達圖分析
青圓椒振動電子鼻分析
青圓椒運輸振動主成分分析
如圖５所 示，為運輸振動 ＣＫ 和不振動 ＣＫ青圓椒的 ＰＣＡ 分析圖（Ａ 組），２組的尖椒主成分１的貢獻率 為 ９７．０５％，主成分 ２ 的貢獻率為２．８５％，總貢獻率 為９９．９０％。表明２個主成分已經(jīng)基本代表了樣品的主要信息特征，電子鼻能夠?qū)悠泛唾A藏時間加以區(qū)分。從 圖５可以看出，青圓椒的振動 ＣＫ 和不振動 ＣＫ１０ｄ內(nèi)的揮發(fā)性物質(zhì)成分區(qū)域較為接近，且不同貯藏時間內(nèi)揮發(fā)性物質(zhì)成分區(qū)域有重疊，說明振動組和不振動組貯藏１０ｄ內(nèi)的青圓椒果實揮發(fā)性物質(zhì)變化不大，在貯藏期內(nèi)，運輸振動和不振動對青圓椒的氣味影響不大，均可保持青圓椒的香氣。
由圖６青圓椒的振動ＰＣＡ 所示，青圓椒振動ＣＫ 組和不振 動 ＣＫ 組（Ａ 組）在貯藏時間內(nèi)，氣味變化并不明顯，以青圓椒貯藏２ｄ和１０ｄ為例，做青圓椒的 振動雷達圖，如圖６（Ａ）和（Ｂ）所示。振動 ＣＫ 組和不振動 ＣＫ 組的雷達圖的外形相近，接近于初值，２號和７號傳感器的響應(yīng)值均為最大。運輸振動后貯藏１０ｄ內(nèi)對青圓椒的氣味影響并不大，不會影響青圓椒的商品價值。
如圖７所示，為運輸振動清水 ＣＫ 和不振動清水 ＣＫ 青圓椒的 ＰＣＡ 分析圖（Ｂ組），其中尖椒主成分１的貢獻率為９１．４２％，主成分２的貢獻率為５．５６％，總貢獻率為９６．９８％。表明２個主成分已經(jīng)基本代表了樣品的主要信息特征，電子鼻能夠?qū)悠泛唾A藏時間加以區(qū)分。從圖７可以看出，青圓椒振動清水 ＣＫ 組、不振動清水 ＣＫ 組和振動 ＭｅＪＡ 組在相同貯藏天數(shù)下，揮發(fā)性物質(zhì)成分區(qū)域并未重合，可以很明顯的看出，振動 ＭｅＪＡ 組的揮發(fā)性物質(zhì)成分區(qū)域比振動清水 ＣＫ 組和不振動清水 ＣＫ 組更接近初值。試驗表明，用ＭｅＪＡ 處理可以有效抑制青圓椒氣味的改變，延長青圓椒的貨架期，保持其新鮮度。
由圖８青圓椒的振動雷達圖可知，青圓椒在相同貯藏天數(shù)后，青圓椒振動清水 ＣＫ 組、不振動清水 ＣＫ 組和振動 ＭｅＪＡ 組（Ｂ組）呈現(xiàn)相同的變化，所以雷達圖以２ｄ和１０ｄ為例。如圖８（Ａ）和（Ｂ）所示，為青圓椒振動清水 ＣＫ 組、不振動清水ＣＫ 組和振動 ＭｅＪＡ 組在貯藏２ｄ和１０ｄ的雷達圖。２號和７號傳感器的響應(yīng)值均為最大，振動ＭｅＪＡ 組的青圓椒氣味的改變最小，其氣味接 近初值。因此，用 ＭｅＪＡ 處理振動后的青圓椒可以有效延長其貨架期，防止青圓椒的腐敗。
西蘭花運輸振動主成分分析
如圖９所示，振動 ＣＫ 組和不振動 ＣＫ 組（Ａ組）的西蘭花主成分１的貢獻率為９４．７６％，主成分２ 的貢獻率為 ５．０４％，總貢獻率為 ９９．８０％。表明２個主成分已經(jīng)基本代表了樣品的主要信息特征，電子鼻能夠?qū)悠泛唾A藏時間加以區(qū)分。前３ｄ，振動 ＣＫ 組和不振動 ＣＫ 組的揮發(fā)性物質(zhì)成分區(qū)域接近初值，４ｄ均遠離初值，西蘭花的揮發(fā)性物質(zhì)在４ｄ發(fā) 生 改 變，此時西蘭花的新鮮度降低，失去商品價值。在相同貯藏時間下，不振動ＣＫ 組比振動 ＣＫ 組揮發(fā)性物質(zhì)成分區(qū)域更接近初值，說明在相同貯藏天數(shù)下，西蘭花經(jīng)過振動后，氣味更容易發(fā)生改變。運輸過程中更容易使西蘭花發(fā)生損傷，如擦傷、淤傷和擦傷帶有淤傷，這些擦傷會減少西蘭花貯藏時間，使西蘭花更易腐敗。
圖１０（Ａ）為西蘭花前３ｄ的雷達圖（Ｂ 組），前３ｄ西蘭花的氣味變化并不明顯，均接近初值，說明此時的西蘭花新鮮，具有商品價值。４ｄ西蘭花的氣味與 初 值 相 比 明 顯 改 變，２號 和７號 傳感器的響應(yīng)值變化明顯，此時西蘭花腐爛變質(zhì)，出現(xiàn)其它氣味，失去商品價值。不振動 ＣＫ 組的氣味明顯好于振動 ＣＫ 組，說明振動影響西蘭花組織表皮細胞的滲透和細胞壁的降解，并影響運輸后西蘭花的硬度和外部變化，降低商品價值。
如圖１１所示，清水ＣＫ 組和振動 ＭｅＪＡ 組（Ｂ組）的西蘭花主成分１的貢獻率為８２．３６％，主成分２的貢獻率為１７．４４％，總貢獻率 為９９．８０％。表明２個主成分已經(jīng)基本代表了樣品的主要信息特征，電子鼻能夠?qū)悠泛唾A藏時間加以區(qū)分。如圖１１所示，２ｄ后振動清水 ＣＫ 組、不振動清水ＣＫ 組和振動 ＭｅＪＡ 組的揮發(fā)性物質(zhì)成分區(qū)域遠離初值，說明經(jīng)過清水浸泡的西蘭花，比未經(jīng)過清水浸泡的西蘭花更容易腐敗，貯藏２ｄ氣味就改變較為明顯。在相同貯藏時間下，經(jīng)過 ＭｅＪＡ 處理的西蘭花揮發(fā)性物質(zhì)成分區(qū)域距離初值較為接近，說明，運輸振動后的西蘭花，經(jīng)過 ＭｅＪＡ 浸泡可以有效減弱西蘭花氣味的改變，提高商品價值和貯藏品質(zhì)。貯 藏４ｄ后，西蘭花氣味改變較為明顯，此時西蘭花完全失去商品價值。
如圖12所示，２號和７號傳感器的響應(yīng)值變化明顯。圖１２（Ａ）所示，貯藏１ｄ時，不振動清水ＣＫ 組、振動清水 ＣＫ 組和振動 ＭｅＪＡ 組（Ｂ組）的西蘭花氣味變化均不大，說明貯藏１ｄ西蘭花新鮮，具有較高的商品價值。ＭｅＪＡ 處理過的西蘭花與振動清水ＣＫ和不振動清水ＣＫ相比更接近初值，說明，用 ＭｅＪＡ處理振動后的西蘭花可以有效降低西蘭花的損傷，提高其商品價值。圖１２（Ｂ）所 示，２ｄ后，西蘭花的氣味改變明顯，經(jīng)過 ＭｅＪＡ 處理后的西蘭花氣味變化較小，因此用 ＭｅＪＡ 處理可以有效抑制振動后的西蘭花氣味變化，延長貨架期。
對振動組和 ＭｅＪＡ 處理組的尖椒、青 圓 椒 和西蘭花進行檢測，分析運輸振動對蔬菜變化與電子鼻無損檢測間的關(guān)系，利用對傳感器響應(yīng)值進行ＰＣＡ 方法的分析，實現(xiàn)了蔬菜運輸振動后的新鮮度鑒別。當采用 ＰＣＡ 方 法分 析 時，電 子 鼻 可以區(qū)分處理組與對照組的蔬菜，并且可以區(qū)分不同貯藏時間的尖椒和西蘭花。采用雷達圖分析方法可得出，傳感器 Ｗ５Ｓ、Ｗ１Ｗ 在檢測中作用最大，對區(qū)分蔬菜是否新鮮，是否有商品價值貢獻最大。不振動組的尖椒和西蘭花的氣味改變較小，青圓椒的不振動組和振動組的氣味變化不大，所以減小運輸過程中果蔬的振動可以有效提高果蔬的商品價值。ＭｅＪＡ 可通過激活植物的防御反應(yīng)和修復(fù)外來機械損傷來調(diào)控果蔬的品質(zhì)，用ＭｅＪＡ 處理振動 后 的 尖 椒、青圓椒和西蘭花可以有效抑制尖椒、青圓椒和西蘭花氣味的改變。
為了提供更可靠的依據(jù)，可以把電子鼻檢測與氣相色譜－質(zhì)譜方法結(jié)合起來，分析出振動后果蔬的各自特征呈味物質(zhì)及其所占的比例，分析對照組和經(jīng)過 ＭｅＪＡ 處理后蔬菜間的差別，為降低振動對果蔬損傷提供理論依據(jù)。以后可以從傳感器的優(yōu)化以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等相結(jié)合的模式識別方法，模擬人的思維過程，獲得更為精確的模型。
來源：感官科學(xué)與評定 轉(zhuǎn)載請注明來源。
參考文獻：劉瑤,徐冬穎,劉婧,左進華,高麗樸,王清.基于電子鼻的運輸振動蔬菜氣味品質(zhì)檢測[J].北方園藝,2019,{4}(18):100-109.轉(zhuǎn)載請注明來源。
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