本發(fā)明屬于食品安全領(lǐng)域，具體涉及一種評(píng)價(jià)大蒜品質(zhì)的模型構(gòu)建
背景技術(shù)：
：：大蒜是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡恼{(diào)味料，具有去腥增味的作用；在涼菜中加入蒜泥，不僅可以增添口味而且具有殺菌的效果；也可以將大蒜加工成酸、甜、咸、香等風(fēng)味的漬物。一直以來(lái)大蒜就是最佳保健食品之一，主要是因?yàn)樗哂薪∑?qiáng)身和祛濕抗毒的功效。醫(yī)學(xué)研究表明大蒜本身含有抗菌消炎、提高免疫力、防治心血管疾病等特殊功能成分，因此具有保健和藥理功能?，F(xiàn)在大蒜和大蒜制品風(fēng)靡全球，被稱(chēng)為“天然藥用植物黃金”。大蒜中揮發(fā)性化合物是大蒜生物活性的主要成分，對(duì)大蒜的品質(zhì)起重要作用?，F(xiàn)有技術(shù)中，大蒜品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法主要是傳統(tǒng)的感官評(píng)價(jià)方法，但是結(jié)果易受主觀性影響，評(píng)定人員的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)、地區(qū)差異、嗅覺(jué)疲勞等因素都會(huì)影響評(píng)審結(jié)果。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的是提供一種評(píng)價(jià)大蒜品質(zhì)的方法，該方法能夠簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確、客觀、公正的判斷大蒜品質(zhì)的優(yōu)劣。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種評(píng)價(jià)大蒜品質(zhì)的方法，包括如下步驟：步驟1、分別檢測(cè)不同大蒜中揮發(fā)性物質(zhì)的含量；所述揮發(fā)性物質(zhì)如下：亞硫酸酐、硫化丙烯、烯丙硫醇、甲基丙烯基硫醚、二甲基二硫、1,2-二硫戊環(huán)、二烯丙基硫醚、3,4-二甲基噻吩、烯丙基甲基二硫醚、1,3-二硫環(huán)戊烷、二烯丙基二硫醚、3-乙烯基-4烯-1,2-環(huán)己二硫醚、3-乙烯基-5烯-1,2-環(huán)己二硫醚、二烯丙基三硫醚、S6硫單質(zhì)、二烯丙基四硫醚和S8硫單質(zhì)；步驟2、根據(jù)公式(1)、(2)和(3)計(jì)算F1、F2和F3；F1＝-0.140X1+0.830X2+0.917X3+0.873X4+0.753X5+0.883X6+0.144X7-0.045X8-0.065X9-0.041X10+0.413X11+0.180X12+0.042X13-0.501X14+0.060X15-0.147X16-0.013X17(1)；F2＝-0.836X1+0.055X2+0.049X3+0.376X4-0.486X5+0.026X6+0.620X7+0.150X8-0.676X9+0.891X10+0.130X11+0.118X12+0.105X13+0.149X14+0.925X15-0.298X16-0.180X17(2)；F3＝-0.054X1+0.398X2+0.057X3-0.293X4+0.271X5-0.068X6+0.214X7-0.018X8+0.398X9+0.376X10+0.851X11+0.579X12+0.573X13+0.765X14-0.199X15+0.019X16+0.954X17(3)；其中X1為亞硫酸酐含量、X2為硫化丙烯含量、X3為烯丙硫醇含量、X4為甲基丙烯基硫醚含量、X5為二甲基二硫含量、X6為1,2-二硫戊環(huán)含量、X7為二烯丙基硫醚含量、X8為3,4-二甲基噻吩含量、X9為烯丙基甲基二硫醚含量、X10為1,3-二硫環(huán)戊烷含量、X11為二烯丙基二硫醚含量、X12為3-乙烯基-4烯-1,2-環(huán)己二硫醚含量、X13為3-乙烯基-5烯-1,2-環(huán)己二硫醚含量、X14為二烯丙基三硫醚含量、X15為S6硫單質(zhì)含量、X16為二烯丙基四硫醚含量、X17為S8硫單質(zhì)含量；步驟3、根據(jù)公式(4)計(jì)算F值；F＝0.35124F1+0.23086F2+0.2226F3(4)；步驟4、根據(jù)F值比較不同大蒜的品質(zhì)，F(xiàn)值越小，大蒜的品質(zhì)越高。在本發(fā)明中，將大蒜洗凈、去皮、粉碎，然后置于鉗口頂空瓶?jī)?nèi)，在45-55℃條件下放置5-15min，采用纖維萃取針富集揮發(fā)性氣體，然后采用電子鼻或GC-MS分析大蒜中揮發(fā)性物質(zhì)的含量。在本發(fā)明中，電子鼻分析檢測(cè)條件如下：電子鼻傳感器數(shù)據(jù)采集時(shí)間為120s，延滯時(shí)間360s，進(jìn)樣流量150ml/min，清洗時(shí)間300s，內(nèi)部流量300ml/min。在本發(fā)明中，GC-MS中的色譜條件如下：采用DB-5MS色譜柱；升溫程序：起始溫度是35℃，以每分鐘2℃升溫至180℃，再以每分鐘8℃升溫至200℃，最后以每分鐘20℃升溫至250℃，在250℃保持5min；樣品汽化室溫度250℃，載氣為氦氣，流速1.5ml/min。在本發(fā)明中，所述GC-MS中的質(zhì)譜條件如下：電子轟擊電離源，離子源溫度230℃、接口溫度250℃、電子轟擊能量70eV、掃描范圍50～500m/z。本發(fā)明評(píng)價(jià)大蒜品質(zhì)的方法能夠簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確、客觀、公正的判斷大蒜品質(zhì)的優(yōu)劣。本發(fā)明方法的評(píng)價(jià)結(jié)果與感官分析的結(jié)果有較好的一致性，表明本發(fā)明方法用來(lái)評(píng)判大蒜品質(zhì)的優(yōu)劣是合理、準(zhǔn)確、可行的。附圖說(shuō)明圖1江蘇南京(圖(a))與山東金鄉(xiāng)(圖(b))大蒜的電子鼻檢測(cè)響應(yīng)值曲線對(duì)比。圖2不同產(chǎn)地的大蒜樣品雷達(dá)指紋圖譜，雷達(dá)圖外圈的字母表示傳感器。圖3不同產(chǎn)地大蒜樣品數(shù)據(jù)的PCA、DFA分析具體實(shí)施方式實(shí)施例1大蒜品質(zhì)模型的建立以不同產(chǎn)地的大蒜中的特征性呈香物質(zhì)的相對(duì)含量(質(zhì)量百分含量，單位為％)為變量，利用SPSS19.0軟件構(gòu)建相關(guān)矩陣用于主成分分析和因子分析(變量正向化)，然后根據(jù)分析結(jié)果，建立綜合評(píng)價(jià)函數(shù)并且對(duì)不同產(chǎn)地的樣本進(jìn)行計(jì)算得分，用以評(píng)判大蒜的品質(zhì)，結(jié)果采用感官評(píng)價(jià)得分指數(shù)來(lái)檢驗(yàn)。具體步驟為：樣本為m，變量指標(biāo)為n，原變量X1、X2、…Xn。當(dāng)k(k＜n)個(gè)主分量的方差累計(jì)大于80％時(shí)，選擇前k個(gè)因子F1、F2、…Fk為第1、2、…k個(gè)主成分。以不同特征值的方差貢獻(xiàn)率βi(i＝1，2，…，k)為加權(quán)系數(shù)，利用綜合評(píng)價(jià)函數(shù)F＝β1F1+β2F2+…+βkFk給各樣品進(jìn)行評(píng)分并進(jìn)行品質(zhì)的評(píng)判。大蒜品質(zhì)的感官評(píng)價(jià)方法為常規(guī)方法，主要從嗅覺(jué)和味覺(jué)方面進(jìn)行分析型檢驗(yàn)，請(qǐng)具有資格的工作人員以差別性檢驗(yàn)的方法，對(duì)不同產(chǎn)地不同品種的大蒜進(jìn)行打分，劃分不同級(jí)別，滿分10分。大蒜品質(zhì)模型建立的具體過(guò)程如下：1.選取6種不同產(chǎn)地(安徽、四川、云南、新疆、江蘇、山東)的大蒜，分別采用GC-MS和電子鼻檢測(cè)樣品中揮發(fā)性化合物組成及含量。(1)大蒜的前處理對(duì)上述6種不同產(chǎn)地大蒜分別采用如下方法進(jìn)行前處理：準(zhǔn)確稱(chēng)量3g大蒜樣品洗凈、去皮、粉碎，向樣品中添加1ml蒸餾水和0.6gNaCl，然后置于20ml鉗口頂空瓶中，在50℃條件下平衡10min，選取50/30μmDVB/CAR/PDMS(StableFlex/SS，美國(guó)Supelco公司)纖維萃取針，富集平衡過(guò)的揮發(fā)性氣體25min。(2)揮發(fā)性物質(zhì)的檢測(cè)對(duì)步驟(1)中富集的揮發(fā)性氣體采用GC-MS和電子鼻進(jìn)行檢測(cè)，得到大蒜中揮發(fā)性物質(zhì)的名稱(chēng)及相對(duì)含量(質(zhì)量百分含量)。將富集了揮發(fā)性氣體的纖維萃取針置于GC-MS進(jìn)樣口解吸。然后，采用GC-MS分析大蒜中揮發(fā)性物質(zhì)組成及含量。GC-MS中的色譜條件如下：采用DB-5MS色譜柱(30m×0.32mm×0.25μm)；升溫程序：起始溫度是35℃，以每分鐘2℃升溫至180℃，再以每分鐘8℃升溫至200℃，最后以每分鐘20℃升溫至250℃，并在250℃保持5min；樣品汽化室溫度250℃，載氣為氦氣，流速1.5ml/min。質(zhì)譜條件如下：電子轟擊電離源，離子源溫度230℃、接口溫度250℃、電子轟擊能量70eV、掃描范圍(m/z)50～500。定性定量分析方法：樣品中未知揮發(fā)性成分由計(jì)算機(jī)與NIST08標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)匹配確認(rèn)定性，統(tǒng)計(jì)匹配度80％以上的揮發(fā)性成分，必要時(shí)對(duì)碎片峰進(jìn)行手動(dòng)解譜；定量分析則采用峰面積歸一化法(揮發(fā)性化合物的峰面積占總峰面積比例)。各產(chǎn)地大蒜中揮發(fā)性化合物組成及其相對(duì)含量(質(zhì)量百分含量)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。表1GC-MS鑒定出大蒜中含有的揮發(fā)性化合物名稱(chēng)及相對(duì)含量(質(zhì)量百分含量)同時(shí)，采用電子鼻檢測(cè)大蒜含有的揮發(fā)性化合物名稱(chēng)及相對(duì)含量，檢測(cè)條件：電子鼻傳感器數(shù)據(jù)采集時(shí)間為120s，延滯時(shí)間360s，進(jìn)樣流量150ml/min，清洗時(shí)間300s，內(nèi)部流量300ml/min。根據(jù)GC-MS檢測(cè)分析結(jié)果，選擇了鑒定出化合物種類(lèi)最少和最多的兩個(gè)產(chǎn)地(山東金鄉(xiāng)和江蘇南京)的大蒜鱗莖作為代表，對(duì)比分析它們的電子鼻檢測(cè)響應(yīng)曲線和雷達(dá)指紋圖譜(將電子鼻檢測(cè)出的數(shù)據(jù)，通過(guò)excel做圖得到的。)。結(jié)果如圖1和圖2所示。由圖1可知，雖是不同產(chǎn)地的大蒜樣品，但響應(yīng)值曲線整體趨勢(shì)相似，少數(shù)傳感器響應(yīng)峰值有所差異，這可能是與其中揮發(fā)性成分成分的濃郁程度不等有關(guān)。圖2中雷達(dá)指紋圖譜的趨勢(shì)也基本一致，氣味輪廓基本無(wú)差別。因此，可以推測(cè)六種產(chǎn)地不同的大蒜揮發(fā)性揮發(fā)性成分組成上比較類(lèi)似。2.用主成分分析法(PCA)和判別函數(shù)分析法(DFA)對(duì)電子鼻采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析處理，結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，利用主成分分析得到PC1為92.60％，PC2為7.19％，第一主成分和第二主成分總貢獻(xiàn)率達(dá)到99.79％，判別函數(shù)分析法得到的DF1為96.47％，DF2為2.66％，總貢獻(xiàn)率為99.14％，兩種分析方法都能夠全面反應(yīng)樣品的整體信息。PCA分析法的判別指數(shù)(Discriminationindex)達(dá)到96，說(shuō)明六個(gè)產(chǎn)地的大蒜樣品之間存在著差異，電子鼻可以很好的做出判別，因此，為了進(jìn)一步探究大蒜之間的品質(zhì)差異，利用主成分分析法建立大蒜品質(zhì)評(píng)價(jià)模型。3.根據(jù)GC-MS的鑒定結(jié)果、主成分分析法(PCA)和判別函數(shù)分析法(DFA)的結(jié)果，將對(duì)大蒜品質(zhì)及其呈香效果有較大影響的17種揮發(fā)性組分的相對(duì)含量進(jìn)行整理，以六個(gè)不同產(chǎn)地大蒜中的主要揮發(fā)性組分的相對(duì)含量為變量，用SPSS19.0軟件進(jìn)行主成分分析和因子分析，相關(guān)矩陣的初始特征值由表2所示，因子載荷如表3所示。表2顯示17種揮發(fā)性組分相關(guān)矩陣的初始特征值表3指標(biāo)變量相關(guān)矩陣的因子載荷由表2可知，總方差94.10％的貢獻(xiàn)率來(lái)自于前四個(gè)因子，而前三個(gè)主成分分量已經(jīng)包含有樣品的大部分信息，因此可以利用三個(gè)主成分對(duì)不同產(chǎn)地的大蒜進(jìn)行質(zhì)量的評(píng)價(jià)。根據(jù)表3建立三個(gè)主成分方程：方程(1)：F1＝-0.140X1+0.830X2+0.917X3+0.873X4+0.753X5+0.883X6+0.144X7-0.045X8-0.065X9-0.041X10+0.413X11+0.180X12+0.042X13-0.501X14+0.060X15-0.147X16-0.013X17。方程(2)：F2＝-0.836X1+0.055X2+0.049X3+0.376X4-0.486X5+0.026X6+0.620X7+0.150X8-0.676X9+0.891X10+0.130X11+0.118X12+0.105X13+0.149X14+0.925X15-0.298X16-0.180X17。方程(3)：F3＝-0.054X1+0.398X2+0.057X3-0.293X4+0.271X5-0.068X6+0.214X7-0.018X8+0.398X9+0.376X10+0.851X11+0.579X12+0.573X13+0.765X14-0.199X15+0.019X16+0.954X17。其中X1為亞硫酸酐含量、X2為硫化丙烯含量、X3為烯丙硫醇含量、X4為甲基丙烯基硫醚含量、X5為二甲基二硫含量、X6為1,2-二硫戊環(huán)含量、X7為二烯丙基硫醚含量、X8為3,4-二甲基噻吩含量、X9為烯丙基甲基二硫醚含量、X10為1,3-二硫環(huán)戊烷含量、X11為二烯丙基二硫醚含量、X12為3-乙烯基-4烯-1,2-環(huán)己二硫醚含量、X13為3-乙烯基-5烯-1,2-環(huán)己二硫醚含量、X14為二烯丙基三硫醚含量、X15為S6硫單質(zhì)含量、X16為二烯丙基四硫醚含量、X17為S8硫單質(zhì)含量。F1、F2、F3分別說(shuō)明整個(gè)原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)變異的35.124％、23.086％、22.267％。第一主成分的代表變量有X2、X3、X4、X5、X6；第二主成分的代表變量有X7、X10、X15；第三主成分的代表變量有X12、X13、X14、X17，三個(gè)主向量累計(jì)貢獻(xiàn)率為80.48％，可以用于評(píng)價(jià)大蒜的質(zhì)量。最終建立的品質(zhì)評(píng)價(jià)模型如方程(4)：F＝0.35124F1+0.23086F2+0.2226F3，F(xiàn)值為各產(chǎn)地大蒜品質(zhì)得分。通過(guò)方程(1)-(4)計(jì)算大蒜品質(zhì)得分，安徽、四川、云南、新疆、南京、山東六產(chǎn)地大蒜品質(zhì)得分分別為：23.57、17.99、20.64、21.85、23.52、17.36。安徽、四川、云南、新疆、南京、山東六產(chǎn)地的大蒜感官分析評(píng)價(jià)得分分別為6.5、9.0、8.8、7.5、7.0、9.5。感官評(píng)價(jià)得分越高，說(shuō)明大蒜的香氣較為宜人，品質(zhì)較好，而本發(fā)明評(píng)價(jià)模型則為得分越低，香氣較為宜人，品質(zhì)較好，因此，可確定六個(gè)不同產(chǎn)地的大蒜中品質(zhì)最好的為山東金鄉(xiāng)大蒜，其次為四川，而后依次是云南、新疆、南京和安徽。綜上所述，本發(fā)明中建立的大蒜品質(zhì)模型與感官分析的結(jié)果有較好的一致性，表明本發(fā)明評(píng)價(jià)方法是合理、可行、準(zhǔn)確的。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3