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基于電子鼻技術(shù)的荊州魚(yú)糕貯藏過(guò)程新鮮度預(yù)測(cè)

2022-06-22 05:29張欣陳雙宜谷惠文尹小麗
輕工學(xué)報(bào) 2022年3期
關(guān)鍵詞:電子鼻新鮮度新鮮

張欣,陳雙宜,谷惠文,尹小麗

1.長(zhǎng)江大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,湖北 荊州 434025;2.長(zhǎng)江大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,湖北 荊州 434023

0 引言

荊州魚(yú)糕屬淡水魚(yú)糜制品,富含蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸等營(yíng)養(yǎng)成分。在貯藏、運(yùn)輸和流通過(guò)程中,魚(yú)糕極易受微生物、酶等作用而發(fā)生腐敗變質(zhì),生成胺類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)等物質(zhì)[1-2],產(chǎn)生不良?xì)馕肚倚迈r度下降,嚴(yán)重影響其食用品質(zhì)和安全性。目前,與水產(chǎn)品新鮮度檢測(cè)相關(guān)的方法主要包括感官評(píng)定法、理化檢驗(yàn)法和微生物檢驗(yàn)法。其中,感官評(píng)定法快速有效,但存在感官疲勞、低閾值氣味物質(zhì)難以感知等問(wèn)題;理化檢驗(yàn)法和微生物檢驗(yàn)法準(zhǔn)確度較高,但存在破壞性檢測(cè)、操作費(fèi)時(shí)等問(wèn)題[3]。

電子鼻技術(shù)基于陣列傳感器檢測(cè)氣味物質(zhì),具有無(wú)損、操作簡(jiǎn)便、快速等優(yōu)點(diǎn)。利用電子鼻的特定傳感器和模式識(shí)別系統(tǒng),可以快速檢測(cè)被測(cè)樣品的整體氣味信息。模式識(shí)別方法[4](如主成分分析(PCA)、線性判別分析(LDA)等)能完成對(duì)氣味的檢測(cè)分析,較好地區(qū)分被測(cè)樣品的品種、產(chǎn)地,預(yù)測(cè)被測(cè)樣品在不同貯藏條件下的貯藏時(shí)間,評(píng)價(jià)被測(cè)樣品的品質(zhì)優(yōu)劣[5-6],已廣泛應(yīng)用于肉制品[7]、酒類(lèi)[8]、水產(chǎn)品[9]、蔬果類(lèi)[10]、糧食類(lèi)[11]等食品檢測(cè)中。例如,S.Guney等[12]采用具有8個(gè)金屬氧化物傳感陣列的電子鼻研究了竹莢魚(yú)貯藏過(guò)程中的新鮮度變化,發(fā)現(xiàn)基于混合二叉決策樹(shù)的電子鼻能很好地實(shí)現(xiàn)竹莢魚(yú)的新鮮度預(yù)測(cè)。沈秋霞等[13]采用低場(chǎng)核磁共振和電子鼻對(duì)魚(yú)片在貯藏過(guò)程中的水分和揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)電子鼻檢測(cè)結(jié)合PCA或LDA均可較好判斷魚(yú)片樣品的品質(zhì)變化,且檢測(cè)結(jié)果與低場(chǎng)核磁、理化指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

新鮮度可以綜合反映魚(yú)糕的品質(zhì),目前尚未見(jiàn)基于電子鼻技術(shù)對(duì)魚(yú)糕新鮮度預(yù)測(cè)的報(bào)道?;诖?,本研究擬以4 ℃和室溫貯藏的荊州魚(yú)糕為研究對(duì)象,采用感官評(píng)定、揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)分析和電子鼻技術(shù)對(duì)魚(yú)糕新鮮度進(jìn)行評(píng)價(jià),并基于電子鼻檢測(cè)數(shù)據(jù),結(jié)合PCA、層次聚類(lèi)分析(HCA)、偏最小二乘判別分析(PLS-DA)和逐步多元線性回歸分析(Stepwise-MLR)建立魚(yú)糕新鮮度的判別和預(yù)測(cè)模型,以期為荊州魚(yú)糕新鮮度檢測(cè)提供一種無(wú)損、簡(jiǎn)便和快速有效的方法。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑

魚(yú)糕樣品,購(gòu)自本地市場(chǎng),均為當(dāng)天制作。

主要試劑:硼酸、甘油、體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇溶液,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn);HCl,中國(guó)平煤神馬集團(tuán)開(kāi)封東大化工有限公司產(chǎn);K2CO3,天津市福晨化學(xué)試劑廠產(chǎn);阿拉伯膠,天津市北辰方正試劑廠產(chǎn);甲基紅、亞甲基藍(lán),天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)。以上試劑均為分析純。實(shí)驗(yàn)用水為超純水,電阻率為18.2 MΩ·cm。

1.2 主要儀器與設(shè)備

GL124I-1SCN型分析天平(感量為1 mg),賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司產(chǎn);JB40-C型電動(dòng)攪拌機(jī),上海精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn);H2P-250型恒溫培養(yǎng)箱(控溫精度±0.1 ℃),上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司產(chǎn);PEN3型電子鼻,德國(guó)Airsense公司產(chǎn)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備剔除魚(yú)糕樣品表面的蛋黃液后進(jìn)行分割(4.5 cm×2.8 cm×2 cm),每份(25±1) g,將分割好的魚(yú)糕用保鮮膜密封后,分別進(jìn)行4 ℃和室溫貯藏,備用。取樣后立即對(duì)魚(yú)糕樣品進(jìn)行感官評(píng)定,然后進(jìn)行電子鼻和TVB-N檢測(cè),每個(gè)樣品均重復(fù)測(cè)定3次,當(dāng)感官評(píng)分≤3或TVB-N含量>20 mg/100 g時(shí),結(jié)束實(shí)驗(yàn)[16]。

1.3.2 感官評(píng)定主要從彈性、顏色、氣味3個(gè)方面對(duì)魚(yú)糕樣品進(jìn)行評(píng)分,參考文獻(xiàn)[14-15]制定的魚(yú)糕感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。由3名感知能力靈敏的感官評(píng)定人員按表1分別對(duì)魚(yú)糕的3項(xiàng)感官指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分,取每項(xiàng)評(píng)分的平均值作為該項(xiàng)的綜合感官評(píng)分。

表1 魚(yú)糕感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria for fish cake samples

1.3.3TVB-N含量測(cè)定按照GB 5009.228—2016中的微量擴(kuò)散法測(cè)定魚(yú)糕樣品的TVB-N含量[16]。

1.3.4 電子鼻檢測(cè)取5 g魚(yú)糕樣品放入100 mL燒杯中,用保鮮膜封口后靜置5 min,用電子鼻檢測(cè)燒杯中的揮發(fā)性成分。電子鼻檢測(cè)的參數(shù)設(shè)置為清洗時(shí)間150 s,檢測(cè)時(shí)間120 s。PEN3型電子鼻的標(biāo)準(zhǔn)傳感器信息見(jiàn)表2。

表2 PEN3型電子鼻的標(biāo)準(zhǔn)傳感器信息Table 2 Standard sensor information of PEN3 electronic nose

1.4 數(shù)據(jù)分析

在Simca-P軟件中完成電子鼻數(shù)據(jù)的PCA、HCA和PLS-DA,在SPSS 22.0軟件中建立TVB-N含量的逐步多元線性回歸分析預(yù)測(cè)模型。

2 結(jié)果與分析

2.1 魚(yú)糕感官品質(zhì)分析

魚(yú)糕樣品的感官評(píng)定結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知,魚(yú)糕樣品的感官品質(zhì)均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸下降,其中室溫貯藏魚(yú)糕樣品的感官品質(zhì)下降更快。在4 ℃貯藏條件下,魚(yú)糕樣品在第4~5 d時(shí)的魚(yú)肉香味、顏色明顯變淡,按壓后恢復(fù)原狀的速度明顯變慢,多次按壓后不能恢復(fù)原狀;在第7~10 d時(shí),魚(yú)糕樣品表面開(kāi)始變稀,有少部分呈淺黃色,按壓后出現(xiàn)斷裂;氣味變化則相對(duì)較慢,在第10~12 d時(shí),魚(yú)糕樣品的魚(yú)肉香味消失,腥味不太明顯。在室溫貯藏條件下,魚(yú)糕樣品的氣味較顏色和彈性變化更快,表明溫度對(duì)揮發(fā)性成分影響較大,在第60 h左右,魚(yú)糕樣品的魚(yú)肉香味明顯消失,整體新鮮度下降明顯。

表3 魚(yú)糕樣品的感官評(píng)定結(jié)果Table 3 Results of sensory evaluation for fish cake samples

2.2 魚(yú)糕TVB-N含量變化分析

TVB-N是評(píng)價(jià)魚(yú)類(lèi)制品新鮮度的重要理化指標(biāo),參照GB 5009.228—2016[16]對(duì)鮮、凍動(dòng)物性水產(chǎn)品的規(guī)定,淡水魚(yú)蝦制品中TVB-N含量不得超過(guò)20 mg/100 g。魚(yú)糕樣品在貯藏過(guò)程中的TVB-N含量變化如圖1所示。由圖1可以看出,4 ℃貯藏魚(yú)糕樣品前4 d的TVB-N含量上升較緩慢,第4 d開(kāi)始加速上升,第12 d增至16.62 mg/100 g,雖未超過(guò)國(guó)標(biāo)規(guī)定的安全限值,但從感官品質(zhì)看已不符合食用要求。室溫貯藏魚(yú)糕樣品的TVB-N含量在第48 h后增加較快,并在第96 h后驟增,迅速超過(guò)了國(guó)標(biāo)規(guī)定的安全限值。

圖1 魚(yú)糕樣品在貯藏過(guò)程中的TVB-N含量變化Fig.1 Content change of TVB-N of fish cake samples during storage

2.3 電子鼻檢測(cè)結(jié)果分析

2.3.1 電子鼻對(duì)魚(yú)糕揮發(fā)性氣味的響應(yīng)分析電子鼻對(duì)魚(yú)糕樣品的響應(yīng)曲線如圖2所示。由圖2可以看出,隨著測(cè)量時(shí)間的推移,傳感器電導(dǎo)率響應(yīng)值先增大后趨于平緩。這是因?yàn)殡S著揮發(fā)性成分在傳感器表面富集,傳感器的相對(duì)電阻率不斷增大,最后趨于平緩達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。因此,選取118 s處的數(shù)據(jù)進(jìn)行揮發(fā)性氣味分析。相較于未貯藏的新鮮魚(yú)糕樣品,室溫貯藏48 h的魚(yú)糕樣品的各傳感器電導(dǎo)率比值G/G0(G0/G)均有增大現(xiàn)象,其中對(duì)硫化物、有機(jī)硫化物靈敏的傳感器通道W1W的響應(yīng)值最高,G/G0(G0/G)明顯增大;另外,對(duì)甲烷靈敏的傳感器通道W1S、對(duì)氮氧化物靈敏的傳感器通道W5S的G/G0(G0/G)也出現(xiàn)了明顯增大的現(xiàn)象。這可能是因?yàn)槭覝刭A藏魚(yú)糕樣品腐敗變質(zhì),致使蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生了硫化物、甲烷和氮氧化物。

圖2 電子鼻對(duì)魚(yú)糕樣品的響應(yīng)曲線Fig.2 Response curves of electronic nose to fish cake samples

2.3.2PCA和HCA分析為了更清晰地了解魚(yú)糕樣品在貯藏過(guò)程中電子鼻傳感器指示的新鮮度變化,采用PCA對(duì)電子鼻響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)果如圖3所示。由圖3a)可以看出,4 ℃貯藏魚(yú)糕樣品的前兩個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率分別為62.3%和17.7%,累積貢獻(xiàn)率達(dá)80.0%,表明前兩個(gè)主成分所含信息能較好地代表總體數(shù)據(jù)信息。新鮮魚(yú)糕樣品(d01,d02,d03)位于第一主成分正軸方向最右端,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),魚(yú)糕樣品在得分圖上的位置逐漸向負(fù)軸方向移動(dòng)。貯藏至第4 d的魚(yú)糕樣品(d41,d42,d43),第一主成分得分變?yōu)樨?fù)值,表明此時(shí)魚(yú)糕樣品的新鮮度已有明顯變化,這與感官評(píng)定結(jié)果一致,此時(shí)氣味得分均值為6分,魚(yú)糕樣品的新鮮度明顯下降。貯藏12 d的魚(yú)糕樣品(d121,d122,d123)在得分圖上的位置明顯偏離其他樣品,此時(shí)其感官上的新鮮度已變差。由圖3b) 可以看出,室溫貯藏魚(yú)糕樣品的前兩個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率分別為59.9%和27.4%,累積貢獻(xiàn)率達(dá)87.3%。新鮮魚(yú)糕樣品與不新鮮魚(yú)糕樣品在得分圖上有較明顯區(qū)分,前24 h的魚(yú)糕樣品與新鮮魚(yú)糕樣品的距離較近,說(shuō)明新鮮度保持較好,與感官評(píng)定結(jié)果一致。貯藏36~96 h的魚(yú)糕樣品在得分圖上距離較近,可認(rèn)為貯藏36 h后,魚(yú)糕樣品的新鮮度開(kāi)始明顯下降。貯藏108 h的魚(yú)糕樣品在得分圖上遠(yuǎn)離其他樣品,獨(dú)自聚為一類(lèi),即與其他樣品相比,此時(shí)魚(yú)糕樣品的新鮮度已發(fā)生明顯變化,這與感官評(píng)定和TVB-N含量的分析結(jié)果一致。PCA結(jié)果顯示,基于電子鼻數(shù)據(jù)進(jìn)行魚(yú)糕新鮮度評(píng)價(jià)的效果較好。

由圖3c)可以看出,傳感器W1C、W3C、W5C 和W1S在第一主成分上的載荷參數(shù)較大,可作為區(qū)分新鮮與不新鮮魚(yú)糕樣品的主要傳感器。其中W1C、W3C、W5C是對(duì)芳香族化合物、香氣分子敏感的傳感器,這些傳感器的響應(yīng)與新鮮度呈正相關(guān)。W1S是對(duì)甲烷等烷類(lèi)物質(zhì)靈敏的傳感器,與魚(yú)糕樣品的新鮮度呈負(fù)相關(guān)。這是因?yàn)殡S著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),魚(yú)糕樣品中的蛋白質(zhì)等分解產(chǎn)生了甲烷等物質(zhì)[17]。而W2W、W1W和W5S在第二主成分上的載荷參數(shù)較大,是魚(yú)糕樣品新鮮度發(fā)生顯著變化的關(guān)鍵差異傳感器。W2W和W1W為對(duì)硫化物和有機(jī)硫化物靈敏的傳感器,W5S為對(duì)氮氧化物靈敏的傳感器,這些物質(zhì)的產(chǎn)生與脂肪、蛋白質(zhì)腐敗變質(zhì)過(guò)程中的分解密切相關(guān),這些物質(zhì)的增加也意味著新鮮度的下降。相對(duì)而言,W6S在第一和第二主成分上的載荷參數(shù)均較小,表明其對(duì)新鮮度變化不靈敏。由圖3d)可以看出,W6S對(duì)應(yīng)的傳感器對(duì)魚(yú)糕樣品新鮮度的變化相對(duì)不靈敏,W1C、W3C和W5C這3個(gè)傳感器的響應(yīng)與新鮮度呈正相關(guān),其他6個(gè)傳感器的響應(yīng)與新鮮度呈負(fù)相關(guān)。

圖3 魚(yú)糕樣品的PCA結(jié)果Fig.3 PCA results of fish cake samples

對(duì)前5個(gè)主成分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行的HCA結(jié)果如圖4所示。由圖4a)可以看出,以距離40為基準(zhǔn)可將4 ℃貯藏魚(yú)糕樣品分為3類(lèi):貯藏前3 d魚(yú)糕樣品與新鮮魚(yú)糕樣品聚為一類(lèi),可分類(lèi)為新鮮魚(yú)糕樣品;貯藏4~10 d的魚(yú)糕樣品聚為一類(lèi),可判定為次新鮮魚(yú)糕樣品;貯藏12 d的魚(yú)糕樣品單獨(dú)聚為一類(lèi),此時(shí)樣品新鮮度很差,感官上已不能食用,為不新鮮魚(yú)糕樣品。由圖4b)可以看出,以距離20為基準(zhǔn)也可將室溫貯藏魚(yú)糕樣品分為3類(lèi):前24 h的魚(yú)糕樣品與新鮮魚(yú)糕樣品聚為一類(lèi);貯藏36~96 h的魚(yú)糕樣品聚為一類(lèi),其中貯藏84 h的魚(yú)糕樣品也被歸為了新鮮魚(yú)糕樣品類(lèi)別,可能該點(diǎn)是異常點(diǎn);貯藏108 h的魚(yú)糕樣品單獨(dú)聚為一類(lèi),此時(shí)在感官和理化標(biāo)準(zhǔn)上均已不可食用。HCA結(jié)果與PCA結(jié)果一致。

圖4 魚(yú)糕樣品的HCA結(jié)果Fig.4 HCA results of fish cake samples

2.3.3PLS-DA分析PCA和HCA為無(wú)監(jiān)督的模式識(shí)別方法,為探索電子鼻實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合監(jiān)督模式識(shí)別方法進(jìn)行魚(yú)糕貯藏過(guò)程新鮮度判別的可能性,進(jìn)一步采用有監(jiān)督的模式識(shí)別方法PLS-DA對(duì)不同貯藏時(shí)間的魚(yú)糕樣品進(jìn)行分析,結(jié)果如圖5所示。根據(jù)PCA和HCA分析結(jié)果標(biāo)記類(lèi)別標(biāo)簽,將4 ℃和室溫貯藏的魚(yú)糕樣品均分為3類(lèi)。由圖5a)可以看出,4 ℃條件下,新鮮魚(yú)糕樣品(綠色)主要位于坐標(biāo)系的第一象限,次新鮮魚(yú)糕樣品(藍(lán)色)位于第三和第四象限,不新鮮魚(yú)糕樣品(紅色)位于第四象限且與新鮮和次新鮮魚(yú)糕樣品的距離均較遠(yuǎn)。PLS-DA模型對(duì)自變量的累積方差解釋率(R2X)為0.991,對(duì)因變量的累積方差解釋率(R2Y)為0.961,模型預(yù)測(cè)率(Q2)為0.931,表明該模型可有效區(qū)分4 ℃貯藏魚(yú)糕樣品的新鮮度。由圖5b)可以看出,新鮮魚(yú)糕樣品位于第二象限,次新鮮魚(yú)糕樣品位于第一和第四象限,不新鮮的魚(yú)糕樣品位于第三象限,落在95%置信區(qū)間外,顯示了與新鮮魚(yú)糕樣品的明顯差異。此時(shí),PLS-DA模型對(duì)自變量的R2X為0.997,對(duì)因變量的R2Y為0.957,模型Q2為0.914,表明該模型可有效區(qū)分室溫貯藏魚(yú)糕樣品的新鮮度。

圖5 魚(yú)糕樣品的PLS-DA結(jié)果Fig.5 PLS-DA results of fish cake samples

在PLS-DA模型中,可根據(jù)變量投影重要性(VIP)判斷分類(lèi)過(guò)程中各變量的重要性,其中VIP大于1的變量對(duì)不同類(lèi)樣本的區(qū)分貢獻(xiàn)較大。由圖5c)可以看出,VIP大于1的傳感器通道包括W5S、W2W、W1W和W5C。由圖5 d)可以看出,VIP大于1的傳感器通道包括W1W、W6S、W5S、W2S和W2W。綜上可知,W5S(氮氧化物)、W2W(有機(jī)硫化物)和W1W(硫化物、有機(jī)硫化物)3個(gè)傳感器為共有的對(duì)新鮮度區(qū)分有重要貢獻(xiàn)的變量,即電子鼻技術(shù)結(jié)合PCA和PLS-DA可以較好地區(qū)分魚(yú)糕樣品的新鮮度。

2.3.4Stepwise-MLR分析通過(guò)檢測(cè)蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨類(lèi)、胺類(lèi)等堿性含氮物質(zhì)可得到評(píng)價(jià)魚(yú)類(lèi)制品新鮮度的重要指標(biāo)TVB-N,而電子鼻的部分傳感器也可檢測(cè)到含氮揮發(fā)性成分,因此,筆者以電子鼻傳感器通道信號(hào)為自變量,TVB-N含量為因變量,進(jìn)一步進(jìn)行Stepwise-MLR分析。相比傳統(tǒng)的多元回歸分析,Stepwise-MLR分析會(huì)對(duì)自變量進(jìn)行篩選,保留對(duì)因變量影響較大的自變量,使回歸方程更合理地反映自變量與因變量的關(guān)系。將魚(yú)糕樣品按7∶3分為校正集和預(yù)測(cè)集,校正集21個(gè)樣品,預(yù)測(cè)集9個(gè)樣品。Stepwise-MLR模型預(yù)測(cè)結(jié)果如圖6所示?;赪3C、W5S和W1W這3個(gè)傳感器通道信號(hào)與TVB-N含量建立4 ℃貯藏魚(yú)糕樣品線性回歸模型,其R2為0.925 0,這表明電子鼻的W3C、W5S和W1W傳感器通道對(duì)魚(yú)糕樣品新鮮度的變化有較強(qiáng)的響應(yīng),基于這3個(gè)傳感器通道信號(hào),可以預(yù)測(cè)魚(yú)糕樣品在貯藏過(guò)程中的TVB-N含量。TVB-N含量的多元線性回歸預(yù)測(cè)模型如下:

TVB-N含量=97.799-126.894W3C通道信號(hào)+20.646W5S通道信號(hào)-8.599W1W通道信號(hào)

基于這一回歸模型預(yù)測(cè)樣品的TVB-N含量如圖6a)所示,實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值的相關(guān)系數(shù)R2為0.932 5,預(yù)測(cè)集樣品的預(yù)測(cè)均方根誤差為1.21,表明所建立的Stepwise-MLR模型預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。

基于W1S、W3C、W5C、W5S、W2S和W1C這6個(gè)傳感器通道信號(hào)與TVB-N含量建立的室溫貯藏魚(yú)糕樣品線性回歸模型,其R2為0.992 8,表明以上6個(gè)傳感器通道對(duì)魚(yú)糕樣品新鮮度的變化有較強(qiáng)的響應(yīng)。TVB-N含量的多元線性回歸預(yù)測(cè)模型如下:

TVB-N含量=-107.121+19.638W1S通道信號(hào)+634.4W3C通道信號(hào)-436.521W5C通道信號(hào)+14.937W5S通道信號(hào)-19.732W2S通道信號(hào)-87.028W1C通道信號(hào)

基于這一回歸模型預(yù)測(cè)樣品的TVB-N含量如圖6b)所示,實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值的相關(guān)系數(shù)R2為0.992 8,預(yù)測(cè)集樣品的預(yù)測(cè)均方根誤差為0.62,表明所建立的Stepwise-MLR模型預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。

圖6 Stepwise-MLR模型預(yù)測(cè)結(jié)果Fig.6 Prediction results of Stepwise-MLR models

3 結(jié)論

本文基于電子鼻檢測(cè)信號(hào),結(jié)合PCA、HCA、PLS-DA和Stepwise-MLR多元統(tǒng)計(jì)分析方法建立了魚(yú)糕貯藏過(guò)程中新鮮度的預(yù)測(cè)模型。通過(guò)PCA、HCA和PLS-DA分析發(fā)現(xiàn),基于電子鼻響應(yīng)信號(hào)可以將新鮮魚(yú)糕樣品、次新鮮魚(yú)糕樣品和不新鮮魚(yú)糕樣品區(qū)分開(kāi),魚(yú)糕貯藏過(guò)程中產(chǎn)生的氮氧化物、硫化物、甲烷等是新鮮度下降的重要指標(biāo)?;谶@些重要指標(biāo)對(duì)應(yīng)的電子鼻傳感器信號(hào)建立了魚(yú)糕貯藏過(guò)程中TVB-N含量的多元線性回歸預(yù)測(cè)模型,模型預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的相關(guān)系數(shù)R2均大于0.932 5,預(yù)測(cè)集樣品的預(yù)測(cè)均方根誤差均小于1.22。因此,基于電子鼻技術(shù)預(yù)測(cè)魚(yú)糕樣品貯藏過(guò)程中新鮮度的變化是可行的。該研究對(duì)開(kāi)發(fā)魚(yú)糕樣品新鮮度的無(wú)損、快速檢測(cè)方法具有一定的指導(dǎo)意義。下一階段將進(jìn)一步結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)研究魚(yú)糕貯藏過(guò)程中氣味的變化,并優(yōu)選合適的傳感器和多元統(tǒng)計(jì)分析方法,建立更精準(zhǔn)的新鮮度預(yù)測(cè)模型。

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