[发明专利]一种气味传感器检测水果采后病害的方法

摘要

本发明公开了一种水果采后病害快速无损检测方法，属于农产品采后质量控制领域。该技术将选定的金属氧化物气味传感器获取水果采后的气味响应信号，代入构建的判别模型中，可以得到水果是否感染病原微生物以及感染的种类信息。本方法能够快速和非破坏检测水果采后是否感染病害以及病害的类型，操作简单，快速准确，减少人工检测的费用，降低水果采后贮藏的损失，可以用于水果采后的流通、贮藏和销售过程中的检测和监测。

主权项

一种水果采后病害的快速无损检测方法，是利用气味传感器检测水果感染不同病原微生物后散发的气味来确定水果是否感染病害及感染病害的种类，其特征在于它的检测步骤如下，1)将水果样品表面去杂、洗净，用75％酒精浸泡30s，待酒精挥发完全后进行接种处理，所有样品分为两组，一组用于气味传感器获取水果气味信息，另一组用于气相质谱联用仪器测定水果气味的化学组成和相对含量，其中，水果样品分别接种该类水果采后易感染的病源微生物，模拟水果采后病原微生物感染，接种每一类病原微生物的水果样品和代表未感染病害水果样品数量均为50‑80个；2)将水果样品进行贮藏，间隔相同时间采用气味传感器和气相质谱联用仪器测试水果的气味，其中气味传感器测试时，将水果样品置于密闭容器中，当顶空气体达到饱和时，通过气味传感器获取气味响应信号，并进行分析处理，同时，利用气相质谱联用仪器分析检测气味的化学组成和相对含量；3)气体传感器和气相质谱联用仪检测结束后，计算腐烂指数，腐烂指数大于0，则表明水果已经感染病原微生物，其中，按果实腐烂面积大小将果实划分为3级：0级，无腐烂；1级，果面有1～3个黄褐色病斑，且病变组织面积不超过果实总表面积的25％；2级，果实表面出现菌丝，或病变组织面积达到果实总表面积的25％以上，按下式计算腐烂指数：腐烂指数＝∑[(腐烂级别×该级果实数)/(最高腐烂级别×总果实数)]×100％；4)分析气相质谱联用仪器的数据，根据气体成分的组成和含量的差异程度，确定水果气味差异最大的贮藏时间，同时对获取的气味传感器响应数据分别按照贮藏时间和感染病原微生物种类进行主成分分析，综合气相质谱联用仪器信息和气味传感器信息，根据同时实现尽早判断水果感染病害和易于区分感染病原微生物种类的原则，确定较佳的测试时间，结合传感器响应值的方差显著性分析结果确定较佳的气味传感器组合；5)在选定的传感器组合基础上，建立如下基于马氏距离的Fisher线性判别分析模型，y0＝b0+a10×S1+a20×S2+a30×S3+…+an0×Sny1＝b1+a11×S1+a21×S2+a31×S3+…+an1×Sny2＝b2+a22×S1+a22×S2+a22×S3+…+an2×Sn……yk＝bk+a1k×S1+a2k×S2+a3k×S3+…+ank×Sn(1)上式中，S是气味传感器的响应值，是根据传感器接触到样品挥发物后的电阻量G与传感器在经过标准活性碳过滤气体的电阻量G0的比值G/G0，下标为传感器对应编号，取值为1、2、3......n；b和a分别为判别式的常数项和自变量系数，y的下标代表感染病原微生物的类型，其中0代表没有感染病原微生物；6)将未知水果样品放入封闭容器，采用气味传感器获取响应值，代入式(1)中，比较所有y值，y值最大的组其下标代表该水果感染的病原微生物类型。