保圣电子鼻cNose在枸杞渣香气分析中的应用研究

一、研究背景

在食品研究领域，对食材香气成分的精准分析至关重要。枸杞作为一种营养丰富的食材，其加工剩余的枸杞渣中含有大量可利用的成分，其中挥发性香气物质的研究备受关注。传统的香气分析方法，如依靠人工的感官评价，存在主观性强、个体差异大的问题，难以准确量化香气成分的变化。仪器分析方法虽然精确，但往往操作复杂、成本高昂。保圣电子鼻作为一种新型的检测设备，能够模拟人类嗅觉系统，快速、客观地对枸杞渣中的挥发性香气物质进行检测和分析，为枸杞渣的综合利用提供了有力的技术支持。

二、实验方法

2.1 样品准备

实验采用宁夏森淼枸杞公司提供的枸杞渣，将其干燥至8%水分含量后粉碎成40目粉末。分别制备枸杞渣浆液（GP）和\(FeCl_{3}\) - 枸杞渣浆液（FP），具体操作是取1g枸杞渣粉末，分别加入15mL蒸馏水和15mL 0.8%的\(FeCl_{3}\)水溶液，在室温下磁力搅拌40min。

2.2 电子鼻cNose检测

选用保圣电子鼻（Bosin, Shanghai, China）进行实验。该电子鼻配备了6种不同的气体传感器（S1 - 氮氧化物、S2 - 醇醛酮、S3 - 氢气、S4 - 有机溶剂、S5 - 短链烷烃、S6 - 短链烯烃） ，能够检测多种挥发性化合物。实验时，取15mL样品置于顶空瓶中，在55℃的水浴环境下平衡20min，使样品中的挥发性物质充分挥发。设定电子鼻的清洁时间为90s，气体流速为1L/min，样品测量时间为60s。当传感器接触到样品挥发的气体时，会产生电导率变化（\(G/G_{0}\)，其中\(G\)为传感器接触样品气体时的电导率，\(G_{0}\)为接触清洁气体时的电导率），通过计算机记录这些数据，用于后续分析。

三、实验结果

3.1 电子鼻检测结果

保圣电子鼻的检测结果显示，在对GP和FP的检测中，二者在传感器响应上存在明显差异。FP在S2（醇醛酮）、S5（短链烷烃）和S6（短链烯烃）传感器上的响应显著高于GP，分别增加了2.6%、12.5%和2.9%。这表明经过\(FeCl_{3}\)处理后，枸杞渣中醇醛酮、短链烷烃和短链烯烃类挥发性物质的含量有所增加，这些物质对FP的甜香气味起到了重要作用，也说明了保圣电子鼻能够敏锐地捕捉到不同处理样品间挥发性物质的差异。

3.2 结合其他分析的验证

通过气相色谱 - 质谱联用仪（HS - SPME - GC - MS）对挥发性化合物的进一步分析发现，GP中检测出28种挥发性物质，而FP中检测出77种，且FP中主要香气化合物（OAV>1）的数量从9种增加到27种。这与电子鼻检测到的FP香气强度增强的结果相互印证，进一步证实了保圣电子鼻检测结果的可靠性。同时，电子鼻检测操作简便、检测速度快，相比HS - SPME - GC - MS，能够在短时间内对大量样品进行初步筛查，为后续更精确的分析提供了方向。

保圣电子鼻在本次枸杞渣香气分析实验中展现出诸多优点。它具有高灵敏度，能够精准地检测出枸杞渣在不同处理条件下挥发性物质的细微变化；检测速度快，可在短时间内完成多个样品的检测，提高了实验效率；操作相对简便，无需复杂的样品前处理和专业技术人员操作，降低了实验成本和难度。保圣电子鼻在枸杞渣香气分析以及其他食品香气研究领域具有广阔的应用前景，能够为食品品质评价、风味物质研究和食品加工工艺优化等提供有力的技术支持。