פרי ניתוח נדיפים באמצעות האף האלקטרוני
Summary
השיטה המהירה לניתוח מתחם נדיפים בפרי מתואר. התרכובות נדיפים הנמצאים אמיץ של homogenate המדגם מופרדות במהירות זוהה עם כרומטוגרפיה אולטרה מהיר גז (GC) יחד עם גל משטח אקוסטי (SAW) חיישן. נוהל לטיפול נתונים וניתוח נדון גם.
Abstract
שינויים פיזיולוגיים רבים ומגוונים להתרחש במהלך הבשלת הפרי, כולל פיתוח של תערובת תנודתי ספציפי המאפיין את ניחוח הפרי. לפדיון על הקציר הוא אחד הגורמים המרכזיים המשפיעים על איכות הטעם של פירות וירקות 1. אימות של שיטות חזקים כי במהירות להעריך בגרות פירות איכות ארומה תאפשר ניהול משופר של תוכניות רבייה מתקדמות, שיטות ייצור וטיפול postharvest.
בשלושת העשורים האחרונים, מחקר רב נערך לפתח מה שנקרא אפים אלקטרוניים, שהם מכשירים המסוגלים לזהות במהירות ריחות וטעמים 2-4. כרגע יש כמה אפים אלקטרוניים מסחריים מסוגל לבצע ניתוח נדיף, המבוססים על טכנולוגיות שונות. האף האלקטרוני המשמשים את העבודה שלנו (zNose, EST, ניוברי פארק, קליפורניה, ארה"ב), כולל כרומטוגרפיה אולטרה מהיר הגז יחד עם חיישן אקוסטי פני גל (UFGC-וירא). טכנולוגיה זו כבר נוסתה על יכולתה לפקח על איכות של סחורות שונות, כולל זיהוי של הידרדרות אפל 5, בשלות והערכה של ריקבון מנגו 6; פרופיל ארומה של מינים התימוס 7: C 6 תרכובות נדיפות של גרגרי הענבים 8; אפיון שמן צמחי 9 וזיהוי של adulterants בשמן קוקוס בתולה 10.
מערכת זו ניתן לבצע את שלושת השלבים העיקריים של ניתוח ארומה: אמיץ את הדגימה, הפרדת חומרים נדיפים, וזיהוי. אחרי דקה אחת, פלט, הכרומתוגרמה, מופק, לאחר מחזור הקאה, המכשיר מוכן לניתוח נוסף. התוצאות שהושגו עם zNose אפשר להשוות לאלה של גז chromatographic מערכות אחרות של חישוב מדדי Kovats (KI). פעם אחת המכשיר כבר מכוון את הפתרון הסטנדרטי בספירה הכללית, זמני השמירה הם הופכים אוטומטיתכיס. עם זאת, שינויים קלים הטמפרטורה וקצב הזרימה צפויים להתרחש לאורך זמן, גורמת פעמים שמירה להיסחף. כמו כן, בהתאם הקוטביות של שלב עמודה נייח, שחזור של חישובים קי יכול להשתנות על ידי יחידות ראשי מספר 11. סדרה של תוכניות וממשקים גרפיים פותחו ולכן להשוות בין דגימות כיס מחושבים באופן אוטומטי למחצה. תוכניות אלה להפחית את הזמן הנדרש לניתוח הכרומתוגרמה של ערכות נתונים גדולות לצמצם את הסיכון מוטעה של הנתונים כאשר chromatograms לא מיושרים באופן מושלם.
אנו מציגים שיטה לניתוח מהיר מתחם נדיפים בפרי. , הכנת נתונים רכישה וטיפול נהלים לדוגמה הם דנו גם.
Protocol
Discussion
אפים אלקטרוניים מייצגים שיטה מבטיחה להערכה, מהירה מטרת פרופילים ארומה של פירות או נדיפים עשירים ודוגמאות. עם זאת, עובר בזמן השמירה מהווים אתגר לזיהוי שיא עלול להוביל לפרשנות שגויה של הנתונים כאשר שני chromatograms לא מיושרים באופן מושלם. בדיקה ויזואלית של chromatograms עולה כי ההשתנות של הזמנים שמירה בין דגימות לעתים קרובות נגרמת השיא אותו להיות מתויג עם ערכים קי שונים מעט (כ ± 10). זה מתורגם למספר מוגזם של KIS ייחודיים שהתגלו. על מנת לנצל את העובדות כי (א) תרכובות שונות נמצאים בשלבים שונים לפדיון (ב) טכנית משכפל זהים בקירוב, שני תסריטים מבוססי מחשב ("kim_merge.py", אשר מכיל את השגרה לטיפול בנתונים סט, ו "kim_interface.py", אשר מספק ממשק המשתמש הגרפי (GUI)) פותחו באופן שיטתילהשוות דגימות באופן חצי אוטומטי, מאוד לצמצם את הזמן הדרוש לניתוח הכרומתוגרמה של ערכות נתונים גדולות. תוכניות אלה מאפשרות איחוד, מקום שמתאים, של פסגות שכותרתו עם מגוון של ערכים קי תחת המותג KI אחת. זו משרתת שתי מטרות חשובות: (א) היא מאפשרת ניתוח סטטיסטי לטיפול פסגות כגון משתנה אחד, ו (ב) מאפשר זיהוי שיא בהשוואה למערכות אחרות וערכים שפורסמו. התוצאות המוצגות כאן עולה כי דגימות מלון ניתן אפליה על בסיס בגרות פרופיל ארומה באמצעות מערכת zNose בשילוב עם זיהוי KI הולם. זה מייצג את הטכנולוגיה החדשה מבטיחה ניתוח של נדיפים שעלולים לשמש תוכניות בקרת איכות.
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים מודים ביל מתמודדת (האריס החברה מורן זרע, דייויס) לאספקת פירות מלון בניתוח זה. פרויקט זה נתמך על ידי גידולים מיוחדים תוכנית המחקר היוזמה להעניק מענקים תחרותי לא. 2009-51181-05783 מן הלאומי USDA המכון המזון והחקלאות.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| Calcium chloride | MP Biomedical | 195088 | |
| 2-Methylbutyl isovalerate | SAFC Global | W350613 | ≥ 98%, natural, FCC |
| Methanol | Fisher Scientific | A411-4 | |
| Vial | Sigma/Supelco | SU860098 | |
| Cap | Sigma/Supelco | SU860101 | |
| Laboratory blender | Waring Laboratory Science | 7009G | 2-speed blender; 1- Liter glass container |
| Bottle | Fisher Scientific | 06-414-1C | Pyrex, 500 mL; polypropylene plug-seal |
| Needle | Electronic Sensor Technology | TLC101046 | Side hole luer |
| Alkanes solution | Electronic Sensor Technology | C6-C14 alkanes solution in methanol | |
| zNose | Electronic Sensor Technology | Model 4500 | |
| DB-5 GC column | Electronic Sensor Technology | SYS4500C5 | |
| MicroSense | Electronic Sensor Technology | Version 5.44.22 | |
| Python 2.6 | Freely available on-line | ||
| “reform_data.py” and “kim_interface.py” scripts | Scripts available as supplementary material on JoVE |
Referências
- Kader, A. A. Flavor quality of fruits and vegetables. Journal of the Science of Food and Agriculture. 88, 1863-1868 (2008).
- Persaud, K., Dodd, G. Analysis of discriminant mechanisms in the mammalian olfactory system using a model nose. Nature. 299, 352-355 (1982).
- Gardner, J. W., Bartlett, P. N. A brief-history of electronic noses. Sensors and Actuators. 18, 211-220 (1994).
- Rock, F., Barsan, N., Weimar, U. Electronic nose: Current status and future trends. Chem. Rev. 108, 705-725 (2008).
- Li, C., Heinemann, P. H., Irudayaraj, J. Detection of apple deterioration using an electronic nose and zNose. Transactions of the Asabe. 50, 1417-1425 (2007).
- Li, Z. F., Wang, N., Raghavan, G. S. V., Vigneault, C. Ripeness and rot evaluation of ‘Tommy Atkins’ mango fruit through volatiles detection. J. Food Eng. 91, 319-324 (2009).
- Oh, S. Y., Ko, J. W., Jeong, S. Y., Hong, J. Application and exploration of fast gas chromatography-surface acoustic wave sensor to the analysis of thymus species. J. Chromatogr. A. 1205, 117-127 (2008).
- Watkins, P., Wijesundera, C. Application of zNose for the analysis of selected grape aroma compounds. Talanta. 70, 595-601 (2006).
- Gan, H. L., Man, Y. B. C., Tan, C. P., NorAini, I., Nazimah, S. A. H. Characterisation of vegetable oils by surface acoustic wave sensing electronic nose. Food Chem. 89, 507-518 (2005).
- Marina, A. M., Man, Y. B. C., Amin, I. Use of the SAW Sensor Electronic Nose for Detecting the Adulteration of Virgin Coconut Oil with RBD Palm Kernel Olein. Journal of the American Oil Chemists Society. 87, 263-270 (2010).
- Evans, M. B., Haken, J. K. Recent developments in the gas-chromatographic index scheme. Journal of Chromatography. 472, 93-127 (1989).
