一种基于电子鼻快速鉴别并评价牛奶不同氧化味的方法技术

本发明专利技术属于食品质量监测技术领域，公开了一种基于电子鼻快速鉴别并评价牛奶不同氧化味的方法，其具体包括以下步骤：S1，建立牛奶的三种氧化味的参比样；S2，电子鼻检测，分别用电子鼻上的金属氧化物传感器对建立好的三种氧化味参比样散发出的气体进行检测；S3，电子鼻有效传感器筛选，基于三种氧化味参比样的检测结果，分析识别对样品区分有用的传感器，并建立电子鼻传感器响应图；S4，基于电子鼻传感器响应图，建立判别模型和感官评价模型；S5，样品测试。本发明专利技术通过制作不同原料和不同氧化程度的参比样，将人工感官评价难以区分的三种氧化味，从根本上实现区分，并通过电子鼻技术建立感官评价模型，实现待测样品的感官评分预测。实现待测样品的感官评分预测。实现待测样品的感官评分预测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电子鼻快速鉴别并评价牛奶不同氧化味的方法


[0001]本专利技术涉及食品质量监测
，具体涉及一种基于电子鼻快速鉴别并评价牛奶不同氧化味的方法。

技术介绍

[0002]牛奶在储存、销售过程中容易受到光照、温度等因素的影响发生氧化产生复杂的异味，从而使其品质下降。牛奶氧化后之所以呈现复杂的异味情况，究其根本是因为引起牛奶氧化的物质为蛋白质和脂肪，两者氧化产生的异味不同，并且两者氧化发生的条件、时间不同，故不同氧化情况下呈现的异味情况也不相同。此外，随着消费者对牛奶营养及风味的需求不断提高，高蛋白、低脂、厚乳等牛奶产品层出不穷，这些产品因为蛋白质和脂肪含量的不同，氧化后呈现的氧化味也会有所差异。
[0003]在对牛奶异味进行感官评价时，评价员常常将牛奶氧化后呈现的各种异味描述为金属味、塑料味、油漆味、纸板味、陈腐味、哈败味和阳光味等。由于牛奶氧化后的味道不同，且也容易与包装材料、微生物等引起的异味产生混淆，这导致难以建立一个统一的对氧化味的感官评价标准。
[0004]现有检测牛奶异味的方法主要包括人工感官评价技术、蛋白质和脂肪氧化检测技术和电子鼻技术。上述三种方式的现状具体如下：
[0005]人工感官评价技术成熟，但未将牛奶中不同氧化味进行区分评价。对于牛奶异味的感官评价，通常的做法是组建感官评价小组，然后让评价小组对不同牛奶产品的异味进行描述分析和强度评价。然而，人工感官技术存在重现性差、准确度低、花费时间长等缺点，且目前人工感官技术几乎不能将牛奶氧化味分为蛋白质氧化味、脂肪氧化味和综合氧化味进行评价。
[0006]蛋白质和脂肪氧化检测技术操作复杂，且与人工感官相关性差。蛋白质氧化通常会造成蛋白质降解、构象变化等。脂肪氧化主要是因为不饱和脂肪酸易氧化而产生酸败，且当有金属离子存在时，会极大地提高脂肪氧化速率。蛋白质检测的方式主要通过检测蛋白质含量(例如双缩脲法、凯氏定氮法)和结构变化(例如红外法、电泳法)，这些方法需要使用到化学试剂，且费时，与人工感官评价结合度较低；而脂肪检测的方式主要是量化不饱和脂肪酸损失和过氧化物、共轭双烯的生成，例如过氧化值(POV)法、硫代巴比妥酸反应物(TBARs)值，有实验发现TBARs值的测定结果与感官评价的相关性较差。研究表明，感官评价对乳制品中的氧化属性分析比传统的仪器方法(如POV、TBARs值和气相色谱法)更敏感，感官评价技术操作简单且直观，最能直接反映食品的可接受程度。
[0007]电子鼻技术研究现状。电子鼻属于智能感官分析仪器，因其具有客观、准确、快捷、便于携带及不损伤样品等特点，在多个行业得到越来越广泛的应用。电子鼻在乳品工业中应用的深度和广度也在不断扩大，目前电子鼻在乳品工业中主要应用在以下几方面：乳制品成熟期及货架期的预测、乳制品中挥发性物质的分析、乳制品中微生物的分析、乳制品的产地识别等。应用电子鼻建立模型的研究比较多，建立模型的数据统计方法也很多包括神
经网络、支持向量机、流行算法、聚类分析、主成分分析、模糊综合评判、判别分析等。如公开号为CN105181761A的专利公开了一种利用电子鼻快速鉴别茶叶辐照吸收剂量的方法，该专利中，用建立电子鼻不同传感器对不同辐照量茶叶的响应图，采用PCA和LDA提取特征信号，然后采用马氏距离、欧氏距离、Fisher方法建立定性判别模型。又如公开号为CN106501470A的专利公开了一种利用味觉系统与电子鼻联合评价芥辣酱风味等级的方法，该专利把传统感官体系、电子鼻、电子舌相结合和化学实测值相结合，将芥辣酱产品进行评分判别，并采用随机森林算法进行非线性拟合，从而实现对芥辣酱产品的等级评价。
[0008]上述三种方法虽然能一定程度上检测出牛奶的变质程度，但无法准确将牛奶氧化味分为蛋白质氧化味、脂肪氧化味和综合氧化味进行评价。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提出一种基于电子鼻快速鉴别并评价牛奶不同氧化味的方法，主要解决现有技术无法准确将牛奶氧化味分为蛋白质氧化味、脂肪氧化味和综合氧化味进行评价的问题。
[0010]实现本专利技术目的所采用的技术方案是：一种基于电子鼻快速鉴别并评价牛奶不同氧化味的方法，具体包括以下步骤：
[0011]步骤S1，建立牛奶的三种氧化味的参比样，三种氧化味分别为蛋白质氧化味、脂肪氧化味以及蛋白质氧化与脂肪氧化混合的综合氧化味；
[0012]步骤S2，电子鼻检测，分别用电子鼻上的金属氧化物传感器对建立好三种氧化味参比样散发出的气体进行检测；
[0013]步骤S3，电子鼻有效传感器筛选，基于三种氧化味参比样的检测结果，分析识别对样品区分有用的传感器，并建立电子鼻传感器响应图；
[0014]步骤S4，基于电子鼻传感器响应图，建立判别模型和感官评价模型。
[0015]进一步地，还包括以下步骤：步骤S5，样品测试，将不同光照时间处理的全脂牛奶作为待测样品进行样品测试。
[0016]进一步地，在步骤S1中，三种氧化味的参比样的制备方法具体如下：
[0017]蛋白质氧化味参比样的制备方法：将无菌新鲜脱脂牛奶用强光照射得到氧化牛奶，然后将新鲜脱脂牛奶和氧化后的脱脂牛奶复配出不同氧化程度的氧化味参比样；
[0018]脂肪氧化味参比样的制备方法：将无菌新鲜稀奶油稀释得到新鲜稀奶油溶液，并将新鲜稀奶油溶液用强光照射得到氧化稀奶油溶液；然后新鲜稀奶油溶液和氧化后的稀奶油溶液复配出不同氧化程度的氧化味参比样；
[0019]综合氧化味参比样的制备方法：将无菌新鲜全脂牛奶用强光照射得到氧化牛奶，然后将新鲜全脂牛奶和氧化后的全脂牛奶复配出不同氧化程度的氧化味参比样。
[0020]进一步地，在步骤S2中，电子鼻检测的方法具体为：
[0021]步骤S201，将待测样品放入具塞样品瓶中，常温状态下静置3～4h；
[0022]步骤S202，将电子鼻的补空气针和样品吸收针插入具塞样品瓶中，电子鼻的10个金属传感器对样品所散发出来的气体进行检测。
[0023]进一步地，在步骤S3中，采用Loading分析法对分析识别对样品区分有用的传感器。
[0024]进一步地，在步骤S4中，建立判别模型的不同氧化味的回归方程如下：
[0025]Y1＝a1X1+b1X2+c1X3+d1X4+e1X5……
n1X
n
+k1[0026]Y2＝a2X1+b2X2+c2X3+d2X4+e2X5……
n2X
n
+k2[0027]Y3＝a3X1+b3X2+c3X3+d3X4+e3X5……
n3X
n
+k3[0028]式中，Y1、Y2、Y3分别表示蛋白质氧化味、脂肪氧化味和综合氧化味的判别结果；
[0029]X1、X2、X3、X4、X5……
X
n
分别表示对样品区分有用的第1个传感器、第1个传感器、第2个传感器、第3个传感器、第4个传感器、第5个传感器
……
第n个传感器的数值；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电子鼻快速鉴别并评价牛奶不同氧化味的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤S1，建立牛奶的三种氧化味的参比样，三种氧化味分别为蛋白质氧化味、脂肪氧化味以及蛋白质氧化与脂肪氧化混合的综合氧化味；步骤S2，电子鼻检测，分别用电子鼻上的金属氧化物传感器对建立好三种氧化味参比样散发出的气体进行检测；步骤S3，电子鼻有效传感器筛选，基于三种氧化味参比样的检测结果，分析识别对样品区分有用的传感器，并建立电子鼻传感器响应图；步骤S4，基于电子鼻传感器响应图，建立判别模型和感官评价模型。2.根据权利要求1所述的基于电子鼻快速鉴别并评价牛奶不同氧化味的方法，其特征在于，还包括以下步骤：步骤S5，样品测试，将不同光照时间处理的全脂牛奶作为待测样品进行样品测试。3.根据权利要求1或2所述的基于电子鼻快速鉴别并评价牛奶不同氧化味的方法，其特征在于，在步骤S1中，三种氧化味的参比样的制备方法具体如下：蛋白质氧化味参比样的制备方法：将无菌新鲜脱脂牛奶用强光照射得到氧化牛奶，然后将新鲜脱脂牛奶和氧化后的脱脂牛奶复配出不同氧化程度的氧化味参比样；脂肪氧化味参比样的制备方法：将无菌新鲜稀奶油稀释得到新鲜稀奶油溶液，并将新鲜稀奶油溶液用强光照射得到氧化稀奶油溶液；然后新鲜稀奶油溶液和氧化后的稀奶油溶液复配出不同氧化程度的氧化味参比样；综合氧化味参比样的制备方法：将无菌新鲜全脂牛奶用强光照射得到氧化牛奶，然后将新鲜全脂牛奶和氧化后的全脂牛奶复配出不同氧化程度的氧化味参比样。4.根据权利要求1或2所述的基于电子鼻快速鉴别并评价牛奶不同氧化味的方法，其特征在于，在步骤S2中，电子鼻检测的方法具体为：步骤S201，将待测样品放入具塞样品瓶中，常温状态下静置3～4h；步骤S202，将电子鼻的补空气针和样品吸收针插入具塞样品瓶中，电子鼻的10个金属传感器对样品所散发出来的气体进行检测。5.根据权利要求3所述的基于电子鼻快速鉴别并评价牛奶不同氧化味的方法，其特征在于，在步骤S2中，电子鼻检测的方法具体为：步骤S201，将待测样品放入具塞样品瓶中，常温状态下静置3～4h；步骤S202，将电子鼻的补空气针和样品吸收针插入具塞样品瓶中，电子鼻的10个金属传感器对样品所散发出来的气体进行检测。6.根据权利要求1、2或5所述的基于电子鼻快速鉴别并评价牛奶不同氧化味的方法，其特征在于，在步骤S3中，采用Loading分析法对分析识别对样品区分有用的传感器。7.根据权利要求3所述的基于电子鼻快速鉴别并评价牛奶不同氧化味的方法，其特征在于，在步骤S3中，采用Loading分析法对分析识别对样品区分有用的传感器。8.根据权利要求4所述的基于电子鼻快速鉴别并评价牛奶不同氧化味的方法，其特征在于，在步骤S3中，采用Loading分析法对分析识别对样品区分有用的传感器。9.根据权利要求1、2、5、7或8所述的基于电子鼻快速鉴别并评价牛奶不同氧化味的方法，其特征在于，在步骤S4中，建立判别模型的不同氧化味的回归方程如下：
Y1＝a1X1+b1X2+c1X3+d1X4+e1X5……
n1X
n
+k1Y2＝a2X1+b2X2+c2X3+d2X4+e2X5……
n2X
n
+k2Y3＝a3X1+b3X2+c3X3+d3X4+e3X5……
n3X
n
+k3式中，Y1、Y2、Y3分别表示蛋白质氧化味、脂肪氧化味和综合氧化味的判别结果；X1、X2、X3、X4、X5……
X
n
分别表示对样品区分有用的第1个传感器、第1个传感器、第2个传感器、第3个传感器、第4个传感器、第5个传感器
……
第n个传感器的数值；a1、a2、a3分别表示蛋白质氧化味判别结果、脂肪氧化味判别结果和综合氧化味判别结果中对样品区分有用的第1个传感器的判别系数；b1、b2、b3分别表示蛋白质氧化味判别结果、脂肪氧化味判别结果和综合氧化味判别结果中对样品区分有用的第2个传感器的判别系数；c1、c2、c3分别表示蛋白质氧化味判别结果、脂肪氧化味判别结果和综合氧化味判...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪珂，蒋源渊，张凤，张真，邹一娇，王皓芸，张迅，张燕，侯艳，唐甜，李鹏娟，成福，
申请(专利权)人：重庆市天友乳业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：