基于电子鼻电子舌智能感官技术的香醋风味定量表征方法技术

本发明专利技术公开了基于电子鼻和电子舌智能感官技术的香醋风味定量表征方法，属于调味品品质检测领域。选取不同醋龄的香醋作为代表性样本，用GC‑MS技术测得样本的两大主体香气含量；用国标法测定样本滋味的理化指标含量。采用专门设计的电子鼻获取样本的气味信息,用电子舌系统获取样本的滋味信息；然后将电子鼻、电子舌采集到的数据分别与相应的理化值建立相关信息模型，实现对待测香醋样本风味的表征。本发明专利技术采用电子鼻、电子舌两大智能感官技术实现对不同醋龄香醋风味的定量表征，此评价方法简单、快速、智能化、结果可靠。

Quantitative Characterization of Vinegar Flavor Based on Intelligent Sensory Technology of Electronic Nose and Electronic Tongue

【技术实现步骤摘要】
基于电子鼻电子舌智能感官技术的香醋风味定量表征方法
本专利技术涉及一种基于电子鼻和电子舌智能感官技术的香醋风味定量表征方法，属于调味品品质检测领域。
技术介绍
香醋，香味浓郁、畅销中外。作为调味品，香醋的风味是其重要感官特性，是决定其能否被消费者接受、购买的关键因素。因此，香醋风味的表征方法不仅有助于消费者更好地甄别，更对完善香醋生产工艺、促进醋业发展有十分重要的意义。同时，对提高其它调味品的判别技术亦具有积极作用。目前，国内外对香醋风味的研究多采用常规理化检测法、高效液相色谱法、气相色谱法、气相色谱质谱联用法等。然而，这些方法不仅会损伤原料且耗时长，无法做到对香醋风味的实时综合判别。智能感官仪器的表征方法因其具有重复性好、测量快速、操作简单等特点被广泛用于食醋风味分析中。检索发现，一种基于嗅觉和味觉传感器信息融合的镇江香醋贮藏时间鉴定方法(专利号为：201310123159.8)是通过构建色敏型嗅觉和多电极味觉传感器系统，通过获取香味和滋味特征信息实现对香醋贮藏时间的快速判别。该方法不足之处在于未对香醋不同贮藏时间的特征香气和滋味特征进行描述。一种混合食醋风味分析装置和方法(专利号为：201310332578.2)是通过气敏传感器阵列检测混合食醋挥发气体，利用微处理器对气敏传感器产生的响应信号进行采样、处理，判断混合食醋的风味。该方法不足之处在于只对食醋的挥发性性气味进行了分析，而忽略了食醋的味觉信息，食醋风味。一种食醋不同生产工艺方式的快速鉴别方法(专利号为：201810514429.0)是针对手工醋与工业醋生产工艺的不同，采集样品的质谱信息结合化学计量学方法实现食醋不同生产工艺方式的快速鉴别。该方法使用SPME-MS进行数据采集，检测速度存在提升空间；该方法虽然对生产工艺进行区分，但对两者的差异没有进一步的阐释。本专利技术采用电子鼻和电子舌等无损检测方法对香醋的嗅觉和味觉信息进行检测，建立相应理化指标数据库，进而对香醋风味进行量化表征。本专利技术不仅对相关部门和企业制定香醋风味评判方法具有重要的指导意义，而且对我国未来香醋产业的发展影响深远。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种基于电子鼻和电子舌智能感官技术的针对不同醋龄镇江香醋的气味和滋味特征的定量表征方法。本专利技术所采用的方案概括为：首先，采用电子鼻采集香醋气味信息数据，提取平均值、最大值和总和等电子鼻特征值；其次，采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)技术测定样本的气味成分，获得果香和坚果香两大主体香气的含量；再次，采用电子舌采集香醋滋味信息数据，提取稳定值等电子舌特征值；然后，采用国标法测定样本理化指标数值，获得其特征滋味数值；最后，根据香醋的两大主体香气含量和特征滋味含量构建模型，从而实现香醋风味的快速、准确的定量表征。本专利技术采用的技术方案如下：一种基于电子鼻和电子舌智能感官技术的香醋风味表征定量方法，按照下述步骤进行：步骤(1)：采用GC-MS技术测定香醋的气味信息，依据其结果筛选电子鼻传感器；步骤(2)：对香醋样本前处理，采用GC-MS技术测定样本的气味成分，获得其两大主体香气含量；步骤(3)：采用电子鼻系统对香醋样本进行顶空气体采样，记录电子鼻传感器阵列响应值，从而得到传感器阵列对不同样本的响应曲线，将其存储于计算机中；步骤(4)：采用电子舌系统对香醋样本进行测定，记录电子舌传感器阵列的响应值，从而得到传感器阵列对不同样本的响应曲线，将其存储于计算机中；步骤(5)：对香醋样本前处理，采用国标法测定样本理化指标的含量，获得其特征滋味的含量；步骤(6)：对步骤(1)电子鼻所获得香醋的气味信息和步骤(3)电子舌获得香醋的滋味信息进行预处理，并提取各自特征值，分别构建与步骤(2)中两大主体香气含量和步骤(4)中特征滋味含量的相关关系，建立模型对香醋风味进行表征。所述步骤(1)中，电子鼻系统包括气体采集系统、气敏传感器阵列、主控系统和软件分析系统四部分；所述步骤(1)中，气敏传感器阵列的确定：采用GC-MS技术对香醋样本的气体成分进行检测，依据GC-MS所得结果，结合电子鼻传感器的交互敏感特性构建适合于香醋样本检测的传感器阵列；所述步骤(1)中，GC-MS的数据所得香醋气体成分：酯类15种、醛类10种、杂环化合物12种，还包括酸类、酮类等物质，共59种；所述步骤(1)中，初定传感器阵列为：TGS825、TGS832、TGS831、TGS822、TGS813、TGS816、TGS880、TGS826、TGS2610、TGS2611、TGS2600、TGS2620；所述步骤(1)中，对获取的电子鼻信息根据传感器响应变化值和传感器变异系数分析方法对传感器予以剔除，最终确定传感器阵列为：TGS825、TGS831、TGS822、TGS816、TGS826、TGS2610、TGS2611、TGS2600、TGS2620。所述步骤(2)中，香醋样本前处理过程：移液器移取8mL醋样放入15mL萃取瓶中，加入10uL6.212g/L4-甲基-2-戊醇作为内标物质；加入2.5g氯化钠，密封放入50℃恒温水浴中温育10分钟。将SPME萃取头从瓶盖的橡胶垫插入样品的顶空部分，推出纤维头距液面1.5cm左右，顶空吸附40min，搅拌转速250rpm，完成萃取操作；所述步骤(2)中，GC-MS技术测定样本的气味成分：抽出纤维头，将萃取头插入GC-MS仪的气相色谱进样口，推出纤维头，于280℃下解吸5min后退回萃取头，完成样品的进样；所述步骤(2)中，色谱条件：DB-WAX色谱柱(60m×0.25mm×0.25μm)，载气He，流量1.1mL/min，不分流，进样口温度280℃。柱温：起始温度35℃保持5min，以5℃/min升温至100℃，再以3℃/min升温至200℃，最后以10℃/min升温至220℃，保持15min；所述步骤(2)中，质谱条件：接口温度250℃，离子源温度230℃，电离方式EI+，电子能量70eV，扫描质量范围33-400amu。通过电化学工作站采集和处理数据；步骤(2)中，两大主体香气含量分析：对GC-MS仪检测的各醋龄香醋中挥发性成分进行分析；再从检测到的59种挥发性成分中选取代表果香和坚果香特征的香味物质分别求和作为香醋两大主体香气的含量；所述步骤(2)中，果香和坚果香这两大主体香气对应的特征物质的确定过程为检索相关文献将已研究出的香醋中的特征香味物质的风味描述进行归纳概括得到。所述步骤(3)中，在样本采集前，样品瓶体积优化：选取10mL，25mL，50mL和100mL四种不同体积的样品瓶，分别加入4种醋龄(6个月，18个月，48个月和84个月)各2mL醋样采集电子鼻传感器信号，对电子鼻的响应值进行主成分分析确定最优样品瓶体积为50mL；所述步骤(3)中，在样本采集前，样本量优化：选取最优样品瓶后，分别取4种醋龄(6个月，18个月，48个月和84个月)各0.5mL，1mL，2mL和4mL不同样品量的醋样采集电子鼻传感器信号，对电子鼻的响应值进行主成分分析确定最优样品量为2mL；所述步骤(3)中，以试验优化后的50mL样品瓶加入2mL香醋样本进行电子鼻实验，采集5分钟的电子鼻传感器响应信号值。所述步骤(4)中，采用电子舌系统五味专一型传感器检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电子鼻和电子舌智能感官技术的香醋风味表征定量方法，其特征在于按照下述步骤进行：步骤(1)：采用GC‑MS技术测定香醋的气味信息，依据其结果筛选电子鼻传感器；步骤(2)：对香醋样本前处理，采用GC‑MS技术测定样本的气味成分，获得其两大主体香气含量；步骤(3)：采用电子鼻系统对香醋样本进行顶空气体采样，记录电子鼻传感器阵列响应值，从而得到传感器阵列对不同样本的响应曲线，将其存储于计算机中；步骤(4)：采用电子舌系统对香醋样本进行测定，记录电子舌传感器阵列的响应值，从而得到传感器阵列对不同样本的响应曲线，将其存储于计算机中；步骤(5)：对香醋样本前处理，采用国标法测定样本理化指标的含量，获得其特征滋味的含量；步骤(6)：对步骤(1)电子鼻所获得香醋的气味信息和步骤(3)电子舌获得香醋的滋味信息进行预处理，并提取各自特征值，分别构建与步骤(2)中两大主体香气含量和步骤(4)中特征滋味含量的相关关系，建立模型对香醋风味进行表征。

【技术特征摘要】
1.一种基于电子鼻和电子舌智能感官技术的香醋风味表征定量方法，其特征在于按照下述步骤进行：步骤(1)：采用GC-MS技术测定香醋的气味信息，依据其结果筛选电子鼻传感器；步骤(2)：对香醋样本前处理，采用GC-MS技术测定样本的气味成分，获得其两大主体香气含量；步骤(3)：采用电子鼻系统对香醋样本进行顶空气体采样，记录电子鼻传感器阵列响应值，从而得到传感器阵列对不同样本的响应曲线，将其存储于计算机中；步骤(4)：采用电子舌系统对香醋样本进行测定，记录电子舌传感器阵列的响应值，从而得到传感器阵列对不同样本的响应曲线，将其存储于计算机中；步骤(5)：对香醋样本前处理，采用国标法测定样本理化指标的含量，获得其特征滋味的含量；步骤(6)：对步骤(1)电子鼻所获得香醋的气味信息和步骤(3)电子舌获得香醋的滋味信息进行预处理，并提取各自特征值，分别构建与步骤(2)中两大主体香气含量和步骤(4)中特征滋味含量的相关关系，建立模型对香醋风味进行表征。2.根据权利要求1所述的一种基于电子鼻和电子舌智能感官技术的香醋风味表征定量方法，其特征在于所述步骤(1)中，电子鼻系统包括气体采集系统、气敏传感器阵列、主控系统和软件分析系统四部分；所述步骤(1)中，气敏传感器阵列的确定：采用GC-MS技术对香醋样本的气体成分进行检测，依据GC-MS所得结果，结合电子鼻传感器的交互敏感特性构建适合于香醋样本检测的传感器阵列；所述步骤(1)中，GC-MS的数据所得香醋气体成分：酯类15种、醛类10种、杂环化合物12种，还包括酸类、酮类等物质，共59种；所述步骤(1)中，初定传感器阵列为：TGS825、TGS832、TGS831、TGS822、TGS813、TGS816、TGS880、TGS826、TGS2610、TGS2611、TGS2600、TGS2620；所述步骤(1)中，对获取的电子鼻信息根据传感器响应变化值和传感器变异系数分析方法对传感器予以剔除，最终确定传感器阵列为：TGS825、TGS831、TGS822、TGS816、TGS826、TGS2610、TGS2611、TGS2600、TGS2620。3.根据权利要求1所述的一种基于电子鼻和电子舌智能感官技术的香醋风味表征定量方法，其特征在于所述步骤(2)中，香醋样本前处理过程：移液器移取8mL醋样放入15mL萃取瓶中，加入10uL6.212g/L4-甲基-2-戊醇作为内标物质；加入2.5g氯化钠，密封放入50℃恒温水浴中温育10分钟；将SPME萃取头从瓶盖的橡胶垫插入样品的顶空部分，推出纤维头距液面1.5cm左右，顶空吸附40min，搅拌转速250rpm，完成萃取操作；所述步骤(2)中，GC-MS技术测定样本的气味成分：抽出纤维头，将萃取头插入GC-MS仪的气相色谱进样口，推出纤维头，于280℃下解吸5min后退回萃取头，完成样品的进样；所述步骤(2)中，色谱条件：DB-WAX色谱柱(60m×0.25mm×0.25μm)，载气He，流量1.1mL/min，不分流，进样口温度280℃；柱温：起始温度35℃保持5min，以5℃/min升温至100℃，再以3℃/min升温至200℃，最后以10℃/min升温至220℃，保持15min；所述步骤(2)中，质谱条件：接口温度250℃，离子源温度230℃，电离方式EI+...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄星奕，马梅，王成全，任晓锋，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32