上(shàng)海保聖電(diàn)子鼻助力上(shàng)海交通(tōng)大(dà)學劉源教授團隊在《Food Science and Human Wellness》發表關于三黃雞胸肉與中國五香調料和(hé)格拉姆馬薩拉混合的揮發性特征及多(duō)變量分析的文章

上(shàng)海保聖電(diàn)子鼻助力上(shàng)海交通(tōng)大(dà)學劉源教授團隊在《Food Science and Human Wellness》發表關于三黃雞胸肉與中國五香調料和(hé)格拉姆馬薩拉混合的揮發性特征及多(duō)變量分析的文章
發布日期：2024-03-07 浏覽次數(shù)：361
1 研究背景

三黃雞是中國著名的土雞品種，以味道(dào)鮮美而聞名。香料能提高(gāo)雞肉的風味，并能很(hěn)好地保存雞肉。五香料(CS)和(hé)格拉姆馬薩拉(GM)分别為(wèi)中國和(hé)巴基斯坦常規使用的香料。傳統香料(CS和(hé)GM)不僅能提供令人(rén)愉悅的風味，而且可(kě)以保留大(dà)量的功能成分，如抗氧化劑，可(kě)以成為(wèi)肉類保存的良好資源。香料被廣泛地添加到肉類中以增強其風味，但(dàn)對其風味特征的研究還(hái)不夠，并且在香料以及雞肉香料混合物中發現的揮發性有(yǒu)機化合物(VOCs)數(shù)量很(hěn)少(shǎo)。

為(wèi)了解決這些(xiē)問題，上(shàng)海交通(tōng)大(dà)學劉源教授團隊在《Food Science and Human Wellness》期刊（IF=4.41）上(shàng)發表了題目為(wèi)“Volatile profi le and multivariant analysis of Sanhuang chicken breast in combination with Chinese 5-spice blend and garam masala ”的文章（DOI: 10.1016/j.fshw.2022.07.023)，采用電(diàn)子鼻(E-nose)、固相微萃取氣相色譜-質譜聯用(SPME - GC-MS)和(hé)氣相色譜離子遷移譜法(GC-IMS)測定了三黃雞胸肉（CB）及其與CS、GM共混物的風味特征。

文章中用到E-nose電(diàn)子鼻就是由我們上(shàng)海保聖自主研發，那(nà)麽如何使用電(diàn)子鼻系統分析揮發性化合物呢？

2 E-nose分析揮發性化合物使用方法

通(tōng)過電(diàn)子鼻E-nose(上(shàng)海保聖)對雞肉樣品揮發性化合物進行(xíng)分析，電(diàn)子鼻中配備了各種金屬氧化物半導體(tǐ)(MOS)傳感器(qì)。MOS傳感器(qì)具有(yǒu)較高(gāo)的交叉選擇性和(hé)靈敏度，可(kě)以有(yǒu)效地将響應信号傳播到各種揮發性化合物中。由于靈敏度高(gāo)，每個(gè)傳感器(qì)在檢測不同種類的揮發物時(shí)會(huì)産生(shēng)不同的響應信号。此次使用14個(gè)MOS傳感器(qì)，包括s1(胺類和(hé)氨)、s2(硫化物和(hé)硫化氫)、s3(氫)、s4(乙醇和(hé)其他有(yǒu)機溶劑)、s5(醛類、醇類、酮類和(hé)芳香化合物)、s6(沼氣、天然氣和(hé)甲烷)、s7(可(kě)燃氣體(tǐ))、s8(揮發性有(yǒu)機化合物)、s9(天然氣和(hé)液化氣)、s10(可(kě)燃氣體(tǐ)和(hé)液化氣)、s11(乙醇、烷烴、煙霧和(hé)天然氣)、s12(乙醇和(hé)有(yǒu)機溶劑)、s13(烹饪氣味和(hé)煙霧)、s14(天然氣和(hé)甲烷)。

将5克煮熟的雞肉樣品稱重，裝入20毫升的電(diàn)子鼻小(xiǎo)瓶中，蓋緊蓋子。樣品在室溫(21±2℃)下靜置30分鍾，然後由電(diàn)子鼻裝置進行(xíng)檢測。樣品中的VOCs通(tōng)過傳感器(qì)以0.6 L/min的速率吸附60 s。當一個(gè)樣品完成後，在插入下一個(gè)樣品之前，用潔淨空(kōng)氣以相同的流速清洗系統120 s，使其重新平衡。每種配方設置7個(gè)重複。

文章采用主成分分析(PCA)對電(diàn)子鼻的譜圖和(hé)GC-MS數(shù)據進行(xíng)分析。采用偏最小(xiǎo)二乘回歸(PLS-R)對3種雞肉樣品的揮發性化合物和(hé)電(diàn)子鼻傳感器(qì)的相關數(shù)據進行(xíng)可(kě)視(shì)化分析。

3 實驗結果

1 電(diàn)子鼻結果分析

圖 (a) E-nose數(shù)據和(hé)(b) GC-MS數(shù)據(濃度揮發性化合物)的PCA結果，代表了三種雞肉樣品的整體(tǐ)香氣特征和(hé)空(kōng)間(jiān)分布。

采用主成分分析法對雞肉香氣的空(kōng)間(jiān)分布和(hé)距離進行(xíng)分析(圖a)，如PCA三維圖所示，三個(gè)主成分(PCs)，PC1、PC2和(hé)PC3分别解釋了26.52%、49.21%和(hé)18.83%的方差。三種雞肉配方在不同位置表明(míng)，不僅香料影(yǐng)響雞肉的香氣，而且不同的香料在雞肉香料混合物（CSBs）中也有(yǒu)顯著的變化。

2 多(duō)元分析

圖 (a)雞肉樣品(每個(gè)樣品的一個(gè)重複)的揮發性特征與二維光譜1的比較，(b)不同強度下3個(gè)雞樣品4個(gè)重複揮發性化合物譜圖，包括單體(tǐ)和(hé)二聚體(tǐ)。樣品以行(xíng)表示，化合物以列表示，兩個(gè)圖中的顔色強度與化合物的濃度強度相關，數(shù)字1-4和(hé)樣本名稱代表他們的重複。

主成分分析是一種外推方法，通(tōng)過獲取主成分來(lái)壓縮數(shù)據維數(shù)，提高(gāo)特征指标。電(diàn)子鼻不僅能區(qū)分出三種雞肉樣品的香氣特征，還(hái)能找出不同配方之間(jiān)的差異。CB與C + CS距離較近，與C + GM距離較遠，C + CS保留了更多(duō)普通(tōng)雞胸肉的香氣特征，而GM賦予了雞肉更多(duō)香氣。雞肉配方香氣譜圖的差異是由于揮發性化合物的種類和(hé)濃度的差異。

PLS-R是一種有(yǒu)效的相關分析方法，可(kě)以在一個(gè)點上(shàng)對不同來(lái)源的多(duō)個(gè)目标進行(xíng)相關分析。MOS傳感器(qì)可(kě)以有(yǒu)效地識别雞肉、幹腌火(huǒ)腿、牛肉和(hé)羊肉等食品的揮發性化合物，因此，配備MOS傳感器(qì)陣列的電(diàn)子鼻可(kě)以有(yǒu)效地檢測到雞肉上(shàng)方揮發性化合物産生(shēng)的信号。此外，研究表明(míng)，與分析普通(tōng)雞肉相比，傳感器(qì)分析香料時(shí)産生(shēng)的揮發物的變化更大(dà)，因此MOS傳感器(qì)可(kě)以成為(wèi)分析香料香氣的良好工具。在六組揮發物中，觀察到高(gāo)度相關的有(yǒu)醇類、碳氫化合物和(hé)醛類，其次是酚類和(hé)酸類。隻有(yǒu)一種酮“2-辛酮”受到了PLS-R的影(yǐng)響，傳感器(qì)對它的靈敏度較低(dī)，但(dàn)是高(gāo)濃度的CB可(kě)以被清楚地分别出來(lái)。2-辛酮具有(yǒu)藍(lán)紋奶酪的特有(yǒu)香氣，在雞肉中由于脂質過氧化作(zuò)用而被認為(wèi)具有(yǒu)異味。因此，由于香料的抗氧化活性，雞肉的氧化顯著減少(shǎo)，可(kě)能導緻異味的減少(shǎo)。

由圖可(kě)知，C + CS中受影(yǐng)響最大(dà)的揮發物是醇類和(hé)酸類，C + GM中受影(yǐng)響最大(dà)的揮發物是碳氫化合物和(hé)酚類。即使化合物的性質在兩種混合物之間(jiān)有(yǒu)所不同，但(dàn)這些(xiē)化合物的香氣幾乎是相似的，分别是辛辣、木質、草本和(hé)萜烯氣味。雖然所有(yǒu)傳感器(qì)都能有(yǒu)效地檢測和(hé)區(qū)分雞肉樣品，但(dàn)s6、s8和(hé)s10對CB檢測更高(gāo)效，s2和(hé)s4對C + CS更高(gāo)效，s1、s3和(hé)s9對C + GM的揮發性化合物的檢測效率更高(gāo)。
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