Elektronik Burun kullanarak Meyve Uçucu Analizi

1. Numune Hazırlama Istenilen olgunluk aşamasında Hasat meyveler. Kir ve tozu temizlemek için musluk suyuyla durulayın. Harici ve dahili arızaların ve boyutu homojenlik yokluğunda göre analiz için meyve seçmek. Uçucu numune için kullanılmak üzere kamalar içine uzunlamasına meyve kesilir. Varsa, cilt, tohumlar, tohum boşluğu doku veya çukur kaldırın. Meyve doku seçimi deney boyunca tutarlı olması ve tek bir meyve (yani, eşit ekvator, çiçek ve kök ucu parçalardan örnek almak) içinde hesap değişkenliği dikkate almak zorundadır. Seçilen meyve doku birleştirin, o rastgele amacıyla karıştırın ve daha sonra bir blender içine 200 gr tarttın. Doymuş CaCI2 çözeltisi (20 g 372,5 ° C, deiyonize su ve 500 mL) ve 2-metilbutil bir 100 mM metanol içindeki bir çözeltisi isovalerate 50 uL, 200 ml ilave edilir. CaCI2 enzimsel ac bir inhibitörü olarak hareket etmeye yöneliktirkesme ve meyve eti homojenizasyon sonrası oluşabilecek sensitivite,. 2-metilbutil isovalerate homojenleştirme işlemi sırasında uçucu bileşiklerin olası herhangi bir zarar izlemek için bir iç standart olarak ilave edilir. 18,000 rpm'de 30 saniye için bir laboratuvar blender (Waring, ABD), karışım homojenize, sonra hemen teflon kapaklı cam şişe ve mühür dökün. Tüm örneklerde hazırlanıncaya kadar oda sıcaklığında şişede Homojenat tutun. Şişeye Homojenat doldurduktan sonra, 20 ml cam şişe içine kehribar, köpük olmadan, sıvıdan köpük ayırma, sıvı daha sonra pipetle 5 ml izin vermek için 10 dakika bekleyin ve Teflon ile donatılmış çelik vidalı kapakları şişeleri mühür / silikon septa. Bu prosedür, kavun ve armut Homojenat hazırlanması için uygundur. Diğer meyveler analiz için kullanılması halinde, santrifüj basamağı gerekli olabilir. Bu nedenle, köpük kaldırmak ve daha sonra pelet parçacıklara sıvı santrifüj olduğu olabilirpipet engel. Teknik çoğaltır olarak hizmet vermeye örnek başına en az üç şişe hazırlayın. Bu noktada, numuneler hemen analiz edilebilir veya sıvı azot içerisinde flash-dondurulmuş ve daha sonra analiz için ultra düşük sıcaklıkta (-80 ° C) saklanır. Donmuş numuneler için, günde analizi dondurucudan örnekleri çıkarın ve oda sıcaklığında bir saat boyunca çözülmeyi izin verir. Çözülme ve analizden önce, temiz, kuru bir septuma sahip yenisi ile flakon kapağı değiştirdikten sonra. Septum yerini değilse, eritme sırasında septum üzerine yoğunlaşmış su aracı içine çekilir ve hasar olabilir. 2. Gaz Kromatografisi-yüzey Akustik Dalga (GC-SAW) Set-up ve Veri Toplama ZNose uygun analiz yöntemi yükleyin. Kavun ester zengini uçucu profili analizi için, yazılım MicroSense versiyonu 5.44.22 (Newbury Park, CA, USA) bizim parametreleri şöyledir: içine tepe boşluğu emişpompası ile 30 mL dak -1 20 saniye boyunca giriş; giriş sıcaklığı 200 ° C; 225 Tenax tuzak ° C; 2.9 mL dk-1 taşıyıcı gaz (helyum saflık% 99.999) akış hızı; kolon (DB-5 45 sütun, 1 m × 0.25mm ID 0.25 mikron film kalınlığında) sıcaklık programı ° C ile 180 ° C 10 oranında ° C sn -1; 40 sensör sıcaklığı ° C, 165 ° C de kapak Toplam analiz süresi örnek başına 1 dakikadır. ZNose girişine olmayan karot ucu ile bir paslanmaz çelik iğne bağlayın ve temel istikrarlı ve 200 Sayımlar daha büyük bir pik (Ct) tespit edilinceye kadar ortam havası ile sistemi birkaç kez temizleme. Düz zincirli alkanlar (C6-C14) solüsyonu kullanılarak aleti ayarlamak. Tune sonucu Kovats Endeksi (KI) birimler halinde zaman birimlerinden Yıkanan tepe retansiyon süresi dönüştürmek için cihaz yazılım tarafından kullanılır. Sistem ayarlanmış sonra Sonuç olarak, tutma süreleri KI biriminde raporlanır. </li> Analizinden önce, Örnek 30 dakika boyunca dengelemek için olanak sağlar. Numune şişeleri biri analiz etmek için, basıncı rahatlatmak için flakon septum içine bir iğne takın. Sonra flakon septum içine enstrüman girişine bağlı iğne takın ve headspace örnekleme başlatabilir. Teknik analiz en az üç örnek başına çoğaltır. Elle "Play" butonuna tıklayarak aracı başlatmak; pompanın çalıştığını ve kaçıyor buharlar örnek yukarıda sunuyoruz. Analiz sonunda, bir kromatogram ekranda görüntülenir ve sensör otomatik olarak temizlemek için 10 saniye için 150 ° C'ye kadar ısıtılır. Sistem durumu kutusunda düğmesine tekrar yeşil yandığı zaman, cihaz başka bir numune analiz etmek için hazırdır. Istikrarlı bir temel ve uygun sistem temizliği sağlamak için, her örnek arasında en az bir hava boş çalıştırın. Şişe ve kapak olası uçucu kirlenme izlemek için, günün başında ve sonunda, iki şişe-boşlukları (kapaklı boş tüp) analiz. </ Li> 3. Veri Aktarma ve Analiz MicroSense yazılım "Tepe günlüğünü" işlevini kullanarak kazanılmasından sonra bir Microsoft excel dosyasına veri verir. Veri ihraç edildikten sonra, değişkenler ve çoğaltır için etiket içeren sütunlar ekleyin. Komut biz "reform_data.py" (önce ve script "reform_data kullandıktan sonra veri formatının bir örnek için bakınız Şekil 1 adlı geliştirdi; Python kullanarak daha kolay manipülasyon (serbestçe kullanılabilir on-line versiyonu 2.6) için veri formatını değiştirin. py "). Veri girişi, hem de çıkış için istediğiniz dosya adını (xls formatında) için kaynak dosyası (xls formatında) ve sayfa adını adı, doğrudan komut dosyası düzenlenir. "Kim_interface.py" (de Python 2.6 ile yazılmış; bkz. Şekil 2) başlatın ve önceki adımda oluşturulan dosyadan veri almak. Spesifik olarak, analiz, her Ki değeri tespit edildi kez görüntüleme ve sayısı analiz dayanmaktadır("KI hit"). Böylece program her KI değeri için KI hits bir çubuk grafik görüntüler. Teknik her grup bir araya çoğaltır analiz örneklerinin belirli altkümelerini KI hit değerlendirin. Bunu yapmak için, kontrol / ilgili kutulara unchecking tarafından ayrı ayrı her tedavi veya değişken analiz. Grafik kullanıcı arayüzü (GUI) özellikleri detaylı açıklaması için Şekil 2 başlığa bakın. GUI kullanarak her KI pencerenin genişliğini belirledikten sonra, rastgele Microsense yazılım ilgili kromatogramlar bazı seçin ve teknik arasında doruklarına örtüşen çoğaltır değerlendirmek. Çoğaltır iki teknik overlaid kromatogramlar bir örnek için Şekil 3'e bakın. KI pencere bireyleşirler sonra, en kalabalık KI içine penceresinde düşmek KIS birleştirmek için GUI mevcut 'Birleştirme' özelliğini kullanın. Bu özelliği kullanarak, KI bir değer aralığı ile etiketlenmiş zirveleri tek KI etiket, allowi altında konsolide edilirng tek bir değişken gibi zirveleri tedavi. Bunu yapmak için ilk özelliği etkinleştirmek için 'Birleştirme' butonuna tıklayın ve ilgili çubuk sol-tıklayarak pencereyi merkezi olarak en kalabalık KI seçin. Çubuk seçildikten sonra, bu renk değiştirir ve yeşile döner. Seçilen KI içine penceresinde giren KIS birleştirmek için, ilgili çubukları üzerinde sağ tıklayın; ilgili uzunlukta bir mavi çubuk merkezi KI üstüne ilave edilirken, bu (Bkz: Şekil 4, bar kırmızı dönmesine neden olur ). Bir kez tüm seçilen KIS uygun merkezi KI içine birleştirilmiş, değişiklikleri kabul etmek için tekrar 'Birleştirme' düğmesini tıklatın; bu sararmaya 'Birleştirme' düğmesine neden olur. Hata durumunda, 'Ayırma' düğmesini de mevcuttur. Çözebilirsiniz için, çözebilirsiniz istediğiniz kırmızı çubuğunda sağ tıklatın, GUI 'Ayırma' düğmesini tıklatın. Kırmızı itibaren, çubuk mavi olur. Değişiklikleri kabul etmek için tekrar 'Ayırma' düğmesini tıklayın. Eğer ben bir denemencorrectly tek KI değer olarak tek bir örnek, iki tepe birleştirme, bir hata mesajı yazdırılır. Bu gibi durumlarda, yakından kromatogram kontrol edin ve bu bölgede KI penceresini yeniden tanımlıyor. Sonra birleştirme işlemleri tüm yapılmıştır, dosyayı kaydedin. Istatistiksel analiz geçmeden önce, hava ve flakon boşlukları kromatogramlar olası kontaminasyonların izlemek için analiz edilir. Boşlukları tepe KI tespit edildiğinde, örnek pikin alanında gelen hava ve / veya şişe-boş tespit pik alanı çıkarılır. Daha sonra istatistiksel analizler ile devam edin. 4. Temsilcisi Sonuçlar Elektronik burun, farklı olgunluk aşamalarında (Şekil 5) hasat kavun meyve arasında uçucu profilleri farklılıkları tespit etmeyi başardı. Yirmi KI pencereler tüm örnekler arasında belirlendi. Varyans analizi 14 zirveleri Dete olduğunu gösterdiolgunluk aşamaları arasında anlamlı farklılık elektronik burun tarafından cted. Şekil 6, bu 14 bileşenlerin ortalama pik alanlarının günlük erken olgun ve tam olgun meyve iki olgunluk aşamaları arasında pik bollukları farklılıkları göstermek için çizilir. Şekil 1. Cihaz yazılımı (A) arasında ve dönüşümden sonra, "reform_data.py" komut dosyası (B) kullanılarak yapıldı. Ihraç veri formatı örnekleri Veri manipülasyonu ve analiz kolaylaştırmak için, bütün eşsiz KIS tüm örnekleri arasında tespit edilir, daha sonra veri satır ve eşsiz KIS tekabül kolonları, pik alanı örnek bilgiler ile birlikte tekrar sıralanır. Bir tepe bir numune bir Ki değeri için tespit değilse, karşılık gelen hücre boş kalır. Kese Şekil 2'de. Ekran yakalamat dosyası "kim_interface.py". Merkezinde arsa KI karşı KI başına isabet sayısını gösterir. 'KI başına vur' belirli KI ile pik tespit edildiği örneklerinin sayısıdır. Sol tarafta, seçilen veriler kontrol üç sarı kutu vardır. Bu veri seti (tedaviler, çoğaltır, nitel değişkenler, vb) bölmek için parametreleri görüntülemek. Bu şekilde, onlar (yukarıdan aşağıya) şunlardır: Hasatta Variety, Dikim tarih ve Olgunluk aşaması. Altta: 3 bar tıklayarak ve sola veya sağa doğru mavi çubuğunu taşıyarak, bir minimum ve KI aralığı ve minimum pik alanı ('Eşik') maksimum değeri seçebilirsiniz. Sağda: 'Birleştirme' düğmesine elle çizim çubukları tıklayarak seçilen KIS birleştirme sağlar. 'Ayırma' düğmesini biri seçilmiş olgularda, süreci tersine sağlar. Şekil 3. Overlaid kromatogramları (in İki teknik siyah ve kırmızı) tutma süresi bir kayma göstermek için kavun uçucu tepe boşluğundan çoğaltır. Şekil 4. Prosedürü birleştirme KI örneği. Merkezi arsa, yeşil bar (Merkez KI) KI pencerenin merkezi olarak seçilmiştir en kalabalık KI, temsil eder. KI KI X ve Y ilgi penceresinde düşen KIS ve bunlar merkezi KI birleştirilecek gerekir. KI X çubuğuna sağ tıklayarak, kırmızı olur ve, aynı zamanda, KI X çubuğu aynı uzunlukta, bir mavi çubuk yeşil birinin üzerinde görüntülenir. KI Y, mavi çubuğun uzunluğunun (birleştirilmiştir KIS) için aynı prosedür tekrar edilerek karşılık gelen uzunluğunun artacaktır. Bir kez tüm KIS yeşil 'Birleştirme' düğmesine, birleştirme işlemi sona erer tıklayarak, eklenmiş, değişiklikler kaydedilir ve tuş rengi sarıya döner edilir. / Files/ftp_upload/3821/3821fig5.jpg "/> Şekil 5. Farklı olgunluk aşamalarında hasat edilen kavun örneklerin ikisi kromatogramları, erken olgun (üst) ve tam olgun (altta), uçucu bollukları farklılıkları tespit etmek için elektronik burun yeteneğini göstermek için. Şekil 6. Erken olgun ve tam olgun iki farklı olgunluk aşamalarında, iki kavun numuneleri içinde bulunan 14 bileşenlerin pik alanı gösteren Radar arsa. Pik alanları karşılaştırma görselleştirmek yardımcı olmak için günlük ölçekli bildirilmektedir. Her bir ray sonunda numaraları karşılık gelen Kovats indisleri temsil eder.