一种水果发育过程特征香气检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水果发育过程特征香气检测方法及系统，涉及气体分析技术领域，首先采集不同成熟度的水果样品；对样品产生的香气进行动态稀释；将稀释后的样品香气使用PTR

【技术实现步骤摘要】
一种水果发育过程特征香气检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及气体分析
，更具体的说是涉及一种水果发育过程特征香气检测方法及系统。

技术介绍

[0002]水果风味是一种综合感受，组成水果风味的香气物质是以挥发性有机化合物(VOC)的复杂混合物的方式存在，不仅取决于水果挥发性风味的种类，而且更加取决于挥发性成分的含量和阈值。一般而言，仅部分或少数挥发性化合物对水果风味有贡献，这些独特的风味物质即特征香气成分。尽管多数水果中已明确了许多VOC，但这并不能完全阐明水果风味品质的特征香气以及达到快速定量的效果，一种VOC对特征香气的贡献取决于该VOC成分香气阈值及其浓度。
[0003]传统的方法是通过水果的色、香、味的不同进行判别，这种方法依赖于人们的经验，易受主观因素影响。为了能客观地对水果成熟度进行判断，近年来，采用水果香气指纹图谱对柠檬进行分类日益为人们所关注，目前常用技术有电子鼻法、气相色谱(gaschromatography，GC)和气相色谱
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质谱联用技术(gaschromatog raphy
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mass spectrometry，GC
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MS)，近年来运用于水果产地、等级、年份等判别，但随着科学技术的进步，GC及GC
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MS、电子鼻的分析方法也逐渐暴露出它们在水果香气分析中的局限性，如GC及GC
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MS灵敏度低、检测速度慢、具有破坏性、预处理过程复杂、分析过程需要高温等问题，而电子鼻也存在的灵敏度低、稳定性差、不能检测到水果具体香气成分等问题，为克服这些局限性，开发和验证非破坏性和高度灵敏的水果香气检测方法，判断水果的成熟度，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种水果发育过程特征香气检测方法及系统。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种水果发育过程特征香气检测方法，包括以下步骤：
[0007]采集不同成熟度的水果样品；
[0008]获取所述水果样品的香气成分质谱数据；
[0009]对所述香气成分质谱数据进行主成分分析，建立特征质谱数据库；
[0010]基于所述特征质谱数据库，对质谱矩阵按照成熟度进行分区；
[0011]获取待测样品的香气成分质谱数据，将待测样品的香气成分质谱数据与所述质谱矩阵的分区结果进行比较，得到待测样品的成熟度。
[0012]可选的，所述质谱数据的获取方法为：
[0013]对样品产生的香气进行动态稀释；
[0014]将稀释后的样品香气使用PTR
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TOF
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MS进行顶空进样分析，得到样品香气成分的质谱数据。
[0015]本专利技术还公开一种水果发育过程特征香气检测系统，包括依次连接的进样系统、PTR
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TOF
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MS与处理器，其中进样系统同于对水果产生的香气进行动态稀释，PTR
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TOF
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MS用于对稀释后的香气进行检测得到质谱数据，所述处理器用于对质谱数据进行数据分析。
[0016]可选的，所述进样系统包括载气瓶、过滤装置、总进气管、第一三通阀、第一支管、第二支管、第一流量计、第二流量计、样品瓶、第二三通阀、总出气管；
[0017]其中，载气瓶、过滤装置、总进气管依次连接，总进气管出气端通过第一三通阀分别连接第一支管、第二支管的进气端；第一支管的出气端连接第一流量计的进气端，第一流量计的出气端连接到样品瓶的进样口，样品瓶的出气口连接第二三通阀；第二支管的出气端连接第二流量计的进气端，第二流量计的出气端连接第二三通阀；第二三通阀与总出气管连接，总出气管的出气口与PTR
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TOF
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MS的进气口连接。
[0018]可选的，在总进气管、第一支管、第二支管、总出气管的管路上均设置有单向气体流量控制阀。
[0019]通过上述进样系统的设置，以确保测试过程中减少空气中挥发性成分的干扰，并能实时动态控制样品的进样浓度，使PTR
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TOF
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MS的分析结果更为准确。本专利技术进样系统能在线进行监测反应产物的定性和定量，单向气体流量控制阀的精度精确到10mL/min级别，并且能进行在线多级控制气流量，稀释倍数稳定在10
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105范围内在线稀释。
[0020]可选的，样品瓶中设置有加热板和磁力搅拌器，可根据实验目的进行设置不同的实验参数。
[0021]可选的，所述过滤装置为活性炭。
[0022]可选的，载气瓶可配有两种不同类型载气，载气瓶中还可更换不同载气类别，为PTR
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TOF
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MS在线反应测试提供极大便利。
[0023]可选的，PTR
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TOF
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MS的分析条件设置为：漂移管电压550V，漂移管温度60℃，漂移管压力225Pa，电场强度E/N124Td，漂移管中气体流量40Pa
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m3/s，扫描范围为m/z13
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500。
[0024]经由上述的技术方案可知，本专利技术公开提供了一种水果发育过程特征香气检测方法及系统，与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0025]本专利技术首次利用PTR
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TOF
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MS技术结合在线动态多级稀释系统，建立了一种水果发育过程特征香气检测方法及系统，其具有分析速度快、灵敏度高、准确性好、对样品无损等优点，能够对水果特征香气进行鉴别和定量，且样品无需预处理，并配有动态稀释系统，可在线多级稀释，为水果原材料的标准制定提供了新方法。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术的方法步骤示意图；
[0028]图2为本专利技术的系统结构示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例中的进样系统结构示意图；
[0030]图4为本专利技术实施例中不同生长阶段柠檬典型质谱图；
[0031]图5为本专利技术实施例中不同生长阶段柠檬经PCA分析的质谱矩阵分布图；
[0032]其中，1为载气瓶，2为过滤装置，3为总进气管，4为第一三通阀，5为第一支管，6为第一流量计，7为样品瓶，8为第二三通阀，9为第二支管，10为第二流量计，11为总出气管。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水果发育过程特征香气检测方法，其特征在于，包括以下步骤：采集不同成熟度的水果样品；获取所述水果样品的香气成分质谱数据；对所述香气成分质谱数据进行主成分分析，建立特征质谱数据库；基于所述特征质谱数据库，对质谱矩阵按照成熟度进行分区；获取待测样品的香气成分质谱数据，将待测样品的香气成分质谱数据与所述质谱矩阵的分区结果进行比较，得到待测样品的成熟度。2.根据权利要求1所述的一种水果发育过程特征香气检测方法，其特征在于，质谱数据的获取方法为：对样品产生的香气进行动态稀释；将稀释后的样品香气使用PTR
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TOF
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MS进行顶空进样分析，得到样品香气成分的质谱数据。3.一种水果发育过程特征香气检测系统，其特征在于，包括依次连接的进样系统、PTR
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TOF
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MS与处理器，其中进样系统同于对水果产生的香气进行动态稀释，PTR
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MS用于对稀释后的香气进行检测得到质谱数据，所述处理器用于对质谱数据进行数据分析。4.根据权利要求3所述的一种水果发育过程特征香气检测系统，其特征在于，所述进样系统包括载气瓶(1)、过滤装置(2)、总进气管(3)、第一三通阀(4)、第一支管(5)、第二支管(9)、第一流量计(6)、第二流量计(10)、样品瓶(7)、第二三通阀(8)、总出气管(11)；其中，载气瓶(1)、过滤装置(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺丽苹，邓广牒，曹庸，阚启鑫，陈美妙，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：