一种利用电子鼻鉴别掺蔓菁粉的玛咖粉的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用电子鼻鉴别掺蔓菁粉的玛咖粉的方法，包括如下步骤：1)将纯玛咖粉、纯蔓菁粉和掺有蔓菁粉的玛咖粉的标准品分别依次进行预处理、顶空样品制备、电子鼻数据采集以及PCA和DFA数据处理，得纯玛咖粉、纯蔓菁粉和掺蔓菁粉的玛咖粉标准品的图谱库；2)将待测样品按照与步骤1)相同的方法依次进行预处理、顶空样品制备、电子鼻数据采集以及PCA和DFA数据处理，并将得到的图谱与步骤1)所述的图谱库进行比对，判别待测样品中是否掺有蔓菁粉以及蔓菁粉的添加量。

【技术实现步骤摘要】
一种利用电子鼻鉴别掺蔓菁粉的玛咖粉的方法
本专利技术属于食品检测检验
，尤其涉及一种掺蔓菁粉的玛咖粉的鉴别方法。
技术介绍
玛咖(Lepidiummeyenii)又称玛卡、马卡，英文俗名为MACA，为十字花科(Brassicaceae)独行菜属(Lepidium)一年生或两年生草本植物，原产于秘鲁中部基宁(Jinin)及帕斯科(Pasco)附近3500m以上的安第斯山区。玛咖植株具有莲座状的叶片，叶丛形成垫子状，贴着地面生长；主根和下胚轴膨大成为地下部分，形状像萝卜或蔓菁，外皮颜色呈金色、黄色、红色、紫色、蓝色或者黑色，其中黄色的根最为常见，其长约10～14cm，宽约3～5cm，食用部位为胚轴和主根膨胀形成的肉质贮藏根。玛咖具有很高的营养价值，有“秘鲁人参”之誉。玛咖含有玛咖烯、生物碱、芥子油苷、异硫氰酸酯、玛咖酰胺和甾醇等天然植物活性成分，具有抗疲劳、增强免疫力、提高生育力、抗炎症、抗癌、抗氧化、抗病毒、降血压、缓解抑郁和治疗女性更年期综合征等多种功效。因此，玛咖的药用保健价值得到国际医药公司和保健公司的广泛关注。同时随着人们健康保健意识的提高和对食品安全的关注，以玛咖为主要原料生产出的各类保健品在欧美、日本等国市场上迅速推广，已成为国际保健品市场中的一颗新星，得到越来越多消费者的青睐。由于需求量不断增加，玛咖价格一路上涨，一些商家为了谋取暴利，在玛咖粉中添加一些同科植物粉剂，如蔓菁粉、萝卜粉等。其中由于蔓菁与玛咖同属十字花科，外形和气味与玛咖最为接近，辨别难度很大。但蔓菁只能食用，完全不具备药用价值，通常用来制作腌菜。因此，探索一种鉴别掺蔓菁粉玛咖粉的方法意义重大。电子鼻也称人工嗅觉系统，是一种新颖的模拟人的嗅觉来分析、识别和检测复杂嗅味和挥发性成分的仪器。电子鼻与普通的化学仪器(如色谱仪、光谱仪等)不同，得到的不是被测样品成分定性和定量结果，而是给予样品中挥发成分的整体信息，也就是“气味指纹图谱”。电子鼻主要由气味取样操作器、气体传感器阵列和信号处理系统三种功能器件组成。采用传感矩阵的电子鼻系统可以模拟人类的嗅觉对气味进行感知，这个过程包括三个部分：①气味分子被电子鼻中的传感器阵列吸附，产生信号；②生成的信号经加工处理与传输；③将处理后的信号经模式识别系统做出判断。电子鼻识别气味的主要机理是在阵列中的每个传感器对被测气体都有不同的灵敏度，例如：1#气体可在某个传感器上产生高响应，而对其他传感器则是低响应，同样，2#气体产生高响应的传感器对1#气体则不敏感，归根结底，传感器阵列对不同气体的响应图谱是不同的，正是这种区别，才使系统能根据传感器的响应图谱来识别气味。本方法就是采用电子鼻对不同掺蔓菁粉比例的玛咖粉进行鉴别，以建立一套可靠的玛咖粉真伪快速无损评判系统，为玛咖行业产品检测提供新的科学方法与依据。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用电子鼻鉴别掺蔓菁粉的玛咖粉的方法，包括如下步骤：1)纯玛咖粉、纯蔓菁粉和掺蔓菁粉的玛咖粉标准品图谱库的建立将纯玛咖粉、纯蔓菁粉和掺有蔓菁粉的玛咖粉的标准品分别依次进行顶空样品制备、电子鼻数据采集以及PCA和DFA数据处理，得纯玛咖粉、纯蔓菁粉和掺蔓菁粉的玛咖粉标准品的图谱库；2)待测样品的检测将粉状待测样品按照与步骤1)相同的方法依次进行顶空样品制备、电子鼻数据采集以及PCA和DFA数据处理，并将得到的图谱与步骤1)所述的图谱库进行比对，判别待测样品中是否掺有蔓菁粉以及蔓菁粉的添加量。研究发现，蔓菁粉富含维生素A，叶酸，维生素C，维生素K和钙，而玛咖中则含有丰富的玛咖烯、生物碱、芥子油苷、异硫氰酸酯、玛咖酰胺和甾醇等天然植物活性成分，二者的挥发性成分相差很大，电子鼻检测的方法恰好可利用二者的区别来实现对二者的区分。优选的，所述掺有蔓菁粉的玛咖粉中蔓菁粉的添加比例为80％、60％、40％和20％。经过研究发现，现市场上蔓菁粉的添加量多少不一，且分布范围较广，选择上述添加比例可鉴别掺加任意量蔓菁粉的市售玛咖粉，也可以根据所测样品在标准品图谱库中分布的位置，判别掺加蔓菁粉的大致比例。优选的，所述标准品的制备方法为，在温度36～38℃的条件下，将玛咖切片和/或蔓菁切片烘干至含水量为6％-9％，粉碎，过60目筛。优选的，所述粉状待测样品在检测前需在36～38℃的条件下烘干，至其含水量为6％-9％，过60目筛。或待测物料不是粉料的形式，如为片状或小块将，需将其在温度36～38℃的条件下烘干至含水量6％-9％后，粉碎，然后过60目筛。由于物料含水量、粒径大小，干燥温度等都会在一定程度上影响顶空处理的结果，按照上述方式进行预处理后，所得的产品具有更好的均一性，而且更适用于本申请所述的样品制备和电子鼻处理，可保证测量结果的准确性。优选的，所述顶空样品制备的过程中，将样品以480～520rpm的速度进行振荡，控制温度为48～52℃，平衡时间为115～125s，每20ml顶空瓶中添加1.500±0.001g样品。采用上述样品的制备方法，所得的样品的浓度适当，增加振荡操作，可使样品更加均匀。进一步地优选，所述顶空样品制备的过程中，将样品以500rpm的速度进行振荡，控制温度为50℃，平衡时间为120s，每20ml顶空瓶中添加1.500±0.001g样品。优选的，所述电子鼻数据采集的过程中，选择LY/LG、LY2/G、LY2/AA、LY2/gCTL、LY2/gCT、T30/1、P10/1、P10/2、P40/1、T70/2、PA/2、P30/1、P40/2、P30/2、T40/2、T40/1、TA/2和LY2/Gh共18种传感器。样品的种类不同，其挥发性物质不同，若想实现准确地鉴别不同的样品，选择可准确感应样品中典型挥发物的传感器十分重要。针对于玛咖粉、蔓菁粉以及二者的混合物，选择上述传感器可实现准确地检测。上述传感器常检测的物质如表1：表1：优选的，所述电子鼻为FOX4000型电子鼻。优选的，电子鼻数据采集的过程中，控制进样注射器的温度为60℃，进样体积为4000μL，进样速度为1000μL/s，所述电子鼻数据采集时间为120s，延迟时间1080s。优选的，所述PCA分析的过程中，以电子鼻获得的传感器响应值作为PCA分析的输入，根据电子鼻的PCA分析结果，采用前两个贡献最大的主成分构成二维得分图。优选的，所述DFA分析的过程中，以电子鼻获得的传感器响应值作为DFA模型的输入，根据电子鼻的DFA分析结果，获得二维得分图。优选的，本专利技术所述的方法包括如下步骤：1)纯玛咖粉、纯蔓菁粉和掺蔓菁粉的玛咖粉标准品图谱库的建立将纯玛咖粉、纯蔓菁粉和掺有蔓菁粉的玛咖粉的标准品分别依次进行顶空样品制备、电子鼻数据采集以及PCA和DFA数据处理，得纯玛咖粉、纯蔓菁粉和掺蔓菁粉的玛咖粉标准品的图谱库；所述标准品的制备方法为，在温度36～38℃的条件下，将玛咖切片和/或蔓菁切片烘干至含水量为6％-9％，粉碎，过60目筛；所述掺有蔓菁粉的玛咖粉中蔓菁粉的添加比例为80％、60％、40％和20％；所述顶空样品制备的具体操作为，将样品以500rpm的速度进行振荡，控制温度为50℃，平衡时间为120s，每20ml顶空瓶中添加1.500±0.001g样品；所述电子鼻数据采集的过程中，选择FOX4000型电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用电子鼻鉴别掺蔓菁粉的玛咖粉的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)纯玛咖粉、纯蔓菁粉和掺蔓菁粉的玛咖粉标准品图谱库的建立将纯玛咖粉、纯蔓菁粉和掺有蔓菁粉的玛咖粉的标准品分别依次进行顶空样品制备、电子鼻数据采集以及PCA和DFA数据处理，得纯玛咖粉、纯蔓菁粉和掺蔓菁粉的玛咖粉标准品的图谱库；2)待测样品的检测将粉状待测样品按照与步骤1)相同的方法依次进行顶空样品制备、电子鼻数据采集以及PCA和DFA数据处理，并将得到的图谱与步骤1)所述的图谱库进行比对，判别待测样品中是否掺有蔓菁粉以及蔓菁粉的添加量。

【技术特征摘要】
1.一种利用电子鼻鉴别掺蔓菁粉的玛咖粉的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)纯玛咖粉、纯蔓菁粉和掺蔓菁粉的玛咖粉标准品图谱库的建立将纯玛咖粉、纯蔓菁粉和掺有蔓菁粉的玛咖粉的标准品分别依次进行顶空样品制备、电子鼻数据采集以及PCA和DFA数据处理，得纯玛咖粉、纯蔓菁粉和掺蔓菁粉的玛咖粉标准品的图谱库；2)待测样品的检测将粉状待测样品按照与步骤1)相同的方法依次进行顶空样品制备、电子鼻数据采集以及PCA和DFA数据处理，并将得到的图谱与步骤1)所述的图谱库进行比对，判别待测样品中是否掺有蔓菁粉以及蔓菁粉的添加量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掺有蔓菁粉的玛咖粉中蔓菁粉的添加比例为80％、60％、40％和20％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述标准品的制备方法为，在温度36～38℃的条件下，将玛咖切片和/或蔓菁切片烘干至含水量为6％-9％，粉碎，过60目筛。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粉状待测样品在检测前需在36～38℃的条件下烘干，至其含水量为6％-9％，过60目筛。5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述顶空样品制备具体操作为，将预处理后的物料以480～520rpm的速度进行振荡，控制温度为48～52℃，平衡时间为115～125s，每20mL顶空瓶中添加1.500±0.001g样品。6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，所述电子鼻数据采集的过程中，选择LY/LG、LY2/G、LY2/AA、LY2/gCTL、LY2/gCT、T30/1、P10/1、P10/2、P40/1、T70/2、PA/2、P30/1、P40/2、P30/2、T40/2、T40/1、TA/2和LY2/Gh共18种传感器。7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述电子鼻为FOX4000型...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱民，段盛林，苑鹏，李永强，张红，夏凯，温霖，党艳婷，李颖，赵可心，
申请(专利权)人：新时代健康产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11