[发明专利]一种基于风味分析的马铃薯全粉快速鉴别方法

说明书

技术领域

本发明属于马铃薯主食化原料品质安全检测领域，特别涉及马铃薯全粉快速鉴别方法与系统。

背景技术

马铃薯是一种全球公认的具有高营养价值的农产食品，也是世界第四大粮食作物。2015年1月中央一号文件和农业部将马铃薯作为主粮化战略发展,在保障国家粮食安全与促进国民社会经济发展中将具有更加重要的意义。

马铃薯主食化生产一般以脱水马铃薯(全粉)与小麦粉进行配比做为主要原料，把马铃薯加工成馒头和面条等主食产品。马铃薯全粉的加工工艺主要以干燥、粉碎为主，其中干燥温度对马铃薯全粉的淀粉糊化特性、流变特性、蛋白特性等加工品质指标具有重要影响。加工温度过高会使马铃薯淀粉糊化、蛋白质改性，从而降低马铃薯主食化原料面团的加工性能。同时加工温度对马铃薯主食产品风味形成也具有一定影响，加工温度的不同导致马铃薯全粉挥发性风味物质种类和含量具有较明显差异，过高的加工温度会导致产生杂环物质和不良风味，从而影响马铃薯产品的感官品质。因此，马铃薯全粉原料的风味作为马铃薯主食化产品的一个基本品质指标，对消费者具有一定指导作用。

由上可知，加工温度是影响马铃薯全粉加工品质的重要因素，目前研究主要通过测定糊化特性和热分析对淀粉类物料加工温度进行模糊判断，而基于风味特性对不同加工温度的马铃薯全粉原料的快速鉴别以及对应装置没有研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于风味分析的马铃薯全粉鉴别方法和系统，能够快速鉴定马铃薯全粉的挥发性风味组分，对不同加工温度的脱水马铃薯原料进行判别分类，操作简单方便，具有较高的灵敏度和准确度。本发明通过以下技术方案实现：

本发明提出基于顶空固相微萃取技术结合气-质联用法(GS-MS)对马铃薯生全粉风味组分进行定性分析，构建嗅觉智能检测系统。通过对样品的传感响应信号采集和提取分析，应用模式识别方法建立马铃薯生全粉的判别模型。

一种基于风味分析的马铃薯全粉鉴别方法，按照下述步骤进行：

(1)马铃薯全粉风味萃取与分析：采用固相微萃取技术萃取马铃薯生全粉中的风味成分，对萃取的风味物质进行GC-MS分析，得到马铃薯生全粉风味组分的GC-MS总离子流图，对主要挥发性化合物进行分析鉴定；

(2)构建嗅觉感官分析系统：根据GC-MS分析所得的马铃薯全粉挥发性成分特征，筛选气敏传感器以构建气敏传感器阵列，对嗅觉智能检测系统的集气时间和进样量等参数进行优化。

(3)气敏传感信号采集与分析：应用气敏传感器阵列采集脱水马铃薯气味响应信号，对气敏响应信号进行特征提取。

(4)建立判别模型：以气敏传感阵列的特征信号为输入变量，基于模式识别建立脱水马铃薯的鉴别模型。

其中所述步骤(1)对马铃薯全粉风味组分分析，按照下述步骤进行：

1)利用GC-MS分别对多个干燥温度梯度(50～90℃)的马铃薯全粉样品风味组分进行测定，获得总离子流图；

2)从步骤1)马铃薯全粉样品的总离子流图中筛选强度较大的共有峰作为特征指纹峰，以标准指纹图谱作为对照指纹图谱，计算特征指纹峰的相对峰面积；

3)通过采用NIST谱库检索、线性保留指数对比和标准化合物鉴定三种方式进行未知化合物的鉴定；采用NIST谱库检索，当检索出的化合物正匹配度≥800为最佳。

其中所述步骤(2)所述的气味传感器阵列由多个气敏传感器构成，主要根据步骤(1)中GC-MS分析所得的马铃薯全粉风味组分，经过筛选得到若干与马铃薯全粉主要风味组分相匹配的金属氧化物气敏传感器。

其中所述步骤(2)所述的对嗅觉智能检测系统的集气时间和进样量等参数进行优化，选取不同集气时间和进样量进行信号对比分析，确定最优的集气时间为30min，进样量为2g。

其中所述步骤(3)所述的气敏传感信号采集与分析，按照下述步骤进行：

1)通过载气将脱水马铃薯顶空气体输送到反应室，与步骤(2)中构建的气敏传感器阵列进行反应，然后通过信号采集模块将多个传感器响应信号传输到上位机；

2)其次，通过计算机对采集的传感响应信号进行分析，通过统计分析、主成分分析等方法提取各气敏传感器的响应特征值，作为数据模型的输入变量。

其中所述步骤(4)所述的建立判别模型，以各气敏传感器的响应特征值为输入变量构建非线性判别模型，对脱水马铃薯进行快速鉴定。