基于气味判别“红颜”草莓采后品质的研究

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草莓因其色泽艳丽、美味可口且营养丰富而深受消费者喜爱。近年来,草莓的保鲜技术发展迅速,已能大大提高其贮藏和流通期。草莓品质变化具有前期劣变缓慢,一旦腐败发生,病原菌交叉感染严重,品质迅速劣变的特点。因此,若能够建立草莓果实品质实时监测方法,实现对草莓贮运过程的监控,掌握合适的时间点将败坏初始发生时的草莓转移出贮存环境,能大大提高草莓的利用率,避免不必要的损失。本文以"红颜"草莓果实为试材,分别在20℃(常温组)、4℃(低温组),相对湿度85~95%条件下贮藏,研究基于气味判别草莓果实品质的方法。分别运用电子鼻和单一乙醇传感器采集草莓贮藏期间的气味,采用偏最小二乘判别分析(Partial Least Squares Discriminant Analysis,PLS-DA)和分类型支持向量机(Support Vector Machine-Classification,SVM-C)法构建了基于气味预测草莓品质等级的模型;并利用固相微萃取技术结合气相色谱质谱联用仪(GC-MS)测定了草莓果实品质劣变过程中气体成分变化;同时建立了基于乙醇浓度预测草莓腐烂指数的模型,且模拟了草莓贮藏和流通过程中乙醇浓度的变化。以期建立草莓采后贮藏和流通过程中品质实时监测的方法。1."红颜"草莓品质等级的确定以感官评分结果为基准,综合考虑失重率、硬度、可溶性固形物、可滴定酸、腐烂指数、颜色等理化指标,将"红颜"草莓果实品质划分为四个等级。即果实食用品质优良,颜色红黄、果型饱满有光泽划为1级(L1);草莓果实食用品质尚佳,颜色变深,果肉质地较好,有一定硬度,其品质等级为2级(L2);草莓果实可食用,但也出现水渍状斑点,硬度有明显下降,外观可接受,其品质等级为3级(L3);草莓果实失去食用价值,发生腐败,褐变,外表皱缩,其品质等级为腐败级(L腐败级,失去商品价值)。2.电子鼻技术判别"红颜"草莓品质等级运用电子鼻提取草莓贮藏期间的气味,通过对响应值和草莓品质等级相关性分析和基于传感器响应值判别草莓品质等级的主成分分析,确定判别草莓品质等级的特征变量集为S6、S7、S8、S9;基于PLS-DA法所建模型常温建模组、验证组总体准确率分别为89.2%、96.7%;低温建模组、验证组总体准确率分别为84.2%、90.0%;基于SVM-C法所建模型常温建模组、验证组总体准确率分别为99.2%、100.0%;低温建模组验证组总体准确率分别为100.0%、98.3%。利用GC-MS测定草莓果实品质劣变过程中挥发性气体成分变化,结果表明:甲基酯、乙基酯、十二醇含量的增加伴随着草莓品质的劣变,植物醇、芳樟醇、烯烃、烯醛、烯醇以及含硫化合物的出现是果实品质已经劣变的标志。3.乙醇传感器判别"红颜"草莓品质运用乙醇传感器提取草莓4℃贮藏期间的气味,建立了基于乙醇浓度预测草莓腐烂指数的模型,模型R2为0.9111,Sig.为0.000,RMSE为0.532;验证模型R2为0.9395,Sig.为0.000,RMSEP为0.214。基于PLS-DA法和SVM-C法建立的基于乙醇浓度判别草莓果实品质等级的模型准确率分别为83.3%(PLS-DA法建模组),85.0%(PLS-DA法验证组);89.2%(SVM-C建模组),88.3%(SVM-C验证组)。同时,对草莓贮藏和流通过程中乙醇浓度分布变化的模拟,能很好的反应草莓品质变化状况。
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