電子鼻技術(shù)研究臭氧水處理對羅非魚魚片的新鮮度的影響

顏明月，陸玉芹，陳德慰*

（廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院，廣西 南寧 530004）

電子鼻技術(shù)研究臭氧水處理對羅非魚魚片的新鮮度的影響

顏明月，陸玉芹，陳德慰*

（廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院，廣西 南寧 530004）

采用電子鼻PEN3系統(tǒng)對經(jīng)不同臭氧水處理的羅非魚肉進(jìn)行檢測。對傳感器進(jìn)行相關(guān)性分析與Loadings分析，由W1C、W5S、W1S、W1W、W2S、W2W和W3S組成新的傳感器陣列。對優(yōu)化后的傳感器陣列進(jìn)行主成分分析，結(jié)合揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）值、硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值綜合評價(jià)臭氧水處理對羅非魚魚片的新鮮度的影響。結(jié)果表明，利用電子鼻技術(shù)得到羅非魚魚片的貯藏品質(zhì)區(qū)分結(jié)果與TVB-N值、TBARS值0級動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果基本一致；1 mg/L臭氧水處理5 min不能明顯地減緩羅非魚魚片在貯藏期新鮮度下降，5 mg/L臭氧水處理10 min能明顯地減緩羅非魚魚片在貯藏期新鮮度下降。

電子鼻；臭氧水處理；羅非魚；新鮮度

羅非魚是我國主要養(yǎng)殖水產(chǎn)品，是世界水產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)科研培養(yǎng)的淡水養(yǎng)殖魚類，被譽(yù)為未來動(dòng)物性蛋白質(zhì)的主要來源之一。早在20世紀(jì)初期，國外就開始將臭氧應(yīng)用于水產(chǎn)品保鮮中。在國內(nèi)，臭氧已被廣泛的應(yīng)用于產(chǎn)品加工中。

在貯藏過程中，水產(chǎn)品的新鮮度因微生物作用和生化反應(yīng)的進(jìn)行而不斷下降。目前評價(jià)臭氧水處理對羅非魚魚肉品質(zhì)的影響已有研究[1-2]，但評價(jià)方法主要包括理化測定、微生物檢測和感官評價(jià)等，其中微生物檢測是評價(jià)新鮮度常用的指標(biāo)。揮發(fā)性鹽基氮（total vola tile basic nitrogen，TVB-N）值是評價(jià)水產(chǎn)品新鮮度最為廣泛的指標(biāo)之一，并可用于揭示微生物腐敗情況。脂質(zhì)變質(zhì)是由于不飽和脂肪酸氧化。不飽和脂肪酸對氧敏感，可發(fā)生自動(dòng)氧化作用。脂肪氧化產(chǎn)生的許多揮發(fā)性化合物可能與感官特性有很好的相關(guān)性[3]。在水產(chǎn)品貯藏過程中脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的揮發(fā)性氣味物質(zhì)已經(jīng)被作為評價(jià)水產(chǎn)品腐敗變質(zhì)的指標(biāo)之一。但是評價(jià)魚的新鮮度的傳統(tǒng)方法，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，操作繁瑣，因此，采用方便快捷的物理方法來確定魚的新鮮度是必要的。氣味是判斷水產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。電子鼻是一種新穎的能對氣味進(jìn)行感知、分析、識別和檢測的人工嗅覺系統(tǒng)，雖僅獲得一個(gè)整體信息，不能獲得氣體中各組成成分的具體含量等定量信息，但具有便于攜帶、操作簡單、檢測準(zhǔn)確快速重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)[4-5]，目前已被廣泛地應(yīng)用于食品新鮮度檢測中。

國外將電子鼻應(yīng)用于檢測食品新鮮度的研究開始比較早。Korel等[6]采用電子鼻和色差儀分別對經(jīng)0%、4%和8%的乳酸鈉處理并分別放置在1.7 ℃與7.2 ℃條件下貯藏12 d的羅非魚魚片進(jìn)行檢測，結(jié)果表明，可利用電子鼻和色差儀根據(jù)羅非魚魚片的氣味和顏色對其進(jìn)行分類。Balasubramanian等[7]采用電子鼻并結(jié)合微生物檢測對牛肉新鮮度進(jìn)行研究，結(jié)果表明，電子鼻可以100%正確鑒別新鮮和變質(zhì)的牛肉樣品。國內(nèi)將電子鼻應(yīng)用于檢測食品新鮮度的研究開始比較晚。Du等[8]采用電子鼻可區(qū)分－20、4、10 ℃條件下貯藏的不同感官新鮮度的大西洋鮭魚片。黃潔等[9]采用電子鼻檢測低溫貯藏羅非魚魚片獲得電子鼻響應(yīng)值，并結(jié)合貯藏過程中羅非魚肉pH值與TVB-N值變化，建立羅非魚貯藏時(shí)間預(yù)測模型。洪雪珍等[10]采用電子鼻檢測不同冷藏時(shí)間的牛肉，結(jié)合感官評價(jià)、TVB-N和微生物含量分析，表明電子鼻可區(qū)分不同新鮮度的牛肉。劉壽春等[11]采用電子鼻采集貯藏過程中羅非魚魚片電子鼻響應(yīng)值，結(jié)合感官評價(jià)、微生物和理化分析，表明電子鼻可快速檢測羅非魚魚片的品質(zhì)劣變進(jìn)程。但是將電子鼻應(yīng)用于研究臭氧水處理對羅非魚魚片新鮮度的影響的研究少有報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)主要采用電子鼻PEN3系統(tǒng)對經(jīng)不同臭氧水處理的羅非魚魚片進(jìn)行檢測，優(yōu)化傳感器陣列組合，對優(yōu)化后的傳感器陣列進(jìn)行主成分分析（principle component analysis，PCA），結(jié)合TVB-N值、硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值綜合評價(jià)經(jīng)臭氧水處理的羅非魚魚片在貯藏過程中新鮮度的變化情況，探討臭氧水處理對羅非魚魚片新鮮度的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

本實(shí)驗(yàn)用羅非魚均從百貨超市購買，每尾羅非魚的質(zhì)量為（500±50）g，暫養(yǎng)2 h。參考GB/T 27636—2011《凍羅非魚片加工技術(shù)規(guī)范》[12]對羅非魚進(jìn)行宰殺。無任何處理為對照組。臭氧水質(zhì)量濃度及處理時(shí)間設(shè)計(jì)為：1 mg/L、5 min，2.5 mg/L、10 min，5 mg/L、10 min。將臭氧水處理組和對照組用封口袋封裝并標(biāo)記放入（1±1）℃冰箱內(nèi)貯藏。分別于第 0、3、6、9、12、15天取樣并對樣品進(jìn)行TVB-N值與TBARS值檢測，分別于第 0、3、6、7、8、9、12、15天取樣進(jìn)行電子鼻檢測。

鹽酸、氫氧化鈉、硼酸、三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）等均為分析純；1,1,3,3-四乙氧基丙烷為色譜純。

1.2 儀器與設(shè)備

PEN3便攜式電子鼻 德國Airsense公司；臭氧發(fā)生器廣州市鑫環(huán)電器科技有限公司；電子天平 諸暨市超澤衡管設(shè)備有限公司；冰箱 廣東容聲冰箱有限公司。

1.3 方法

1.3.1 TVB-N值測定

參考SC/T 3032—2007《水產(chǎn)品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》[13]進(jìn)行樣品TVB-N值測定。每組均進(jìn)行3 次平行實(shí)驗(yàn)。

1.3.2 TBARS值

依據(jù)Faustman等[14]的方法測定羅非魚肉的TBARS值。取5 g剪碎的魚肉到加入25 mL 20% TCA，20 mL 蒸餾水，均質(zhì)。靜置1 h，2 000 r/min離心10 min，濾紙過濾。取8 mL 濾液于50 mL具塞試管中，加入2 mL 0.01 mol/L TBA，沸水中水浴25min，取出冷卻至室溫，在532 nm波長處測吸光度。每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。丙二醛含量由1,1,3,4 -四乙氧基丙烷標(biāo)準(zhǔn)曲線確定。

1.3.3 電子鼻檢測

參考Huang Lin等[15]的方法，并略有修改隨機(jī)選取5.00 g魚肉放入25 mL燒杯中，用保鮮膜將燒杯密封，室溫條件下放置30 min使樣品的氣體揮發(fā)達(dá)到一定濃度。用檢測探頭插入燒杯頂空采集氣體，檢測時(shí)間60 s，參數(shù)獲取時(shí)間間隔為1 s，清洗時(shí)間100 s，傳感器流速600 mL/min。每組均進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn)。

PEN3型電子鼻有W1C、W5S、W3C、W6S、W5C、W1S、W1W、W2S、W2W W3S共10個(gè)不同的傳感器，每個(gè)傳感器對不同的物質(zhì)具有最大的響應(yīng)值，見表1[16]。

表1 PEN3的標(biāo)準(zhǔn)傳感器陣列Table1 Response feature of the sensor array

1.4 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用SPSS軟件（Version 17.0）、Excel對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，Winmuster軟件對電子鼻檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理，主要分析方法有：PCA、載荷分析（Loadings）。

2 結(jié)果與分析

2.1 臭氧水處理對羅非魚魚片TVB-N值的影響

TVB-N值是蛋白質(zhì)在酶和細(xì)菌的作用下分解產(chǎn)生的氨以及胺類等堿性含氮揮發(fā)性化合物，這些物質(zhì)是魚類腐敗后腥味的主要來源。TVB-N值是評價(jià)水產(chǎn)品鮮度的重要指標(biāo)之一。GB 2733—2005《鮮、凍動(dòng)物性水產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[17]中限定，淡水魚的TVB-N限量值為20 mg/100 g。一般認(rèn)為，如果食品的某種品質(zhì)的變化是由化學(xué)反應(yīng)引起的，其反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量濃度隨著時(shí)間變化而降低或是升高，用該品質(zhì)變化表示的貨架壽命數(shù)據(jù)大多遵循0級或是1級模式[18]。羅非魚魚片在貯藏期間TVB-N值變化與貯藏時(shí)間之間的關(guān)系遵循0級動(dòng)力學(xué)方程，作經(jīng)不同處理的羅非魚魚片的TVB-N值對貯藏時(shí)間的變化曲線，求其0級動(dòng)力學(xué)方程，如圖1所示。隨著貯藏時(shí)間延長，4 組羅非魚魚片TVB-N值均呈上升趨勢。在整個(gè)貯藏期間，對照組TVB-N值增加最為顯著，且始終高于臭氧水處理組。相同的貯藏時(shí)間，5 mg/L、10 min臭氧水處理組TVB-N值最小。對照組，1 mg/L、5 min，2.5 mg/L、10 min，5 mg/L、10 min的R2分別為0.98、0.98、0.99、0.98。

圖1 貯藏過程中羅非魚片TVB-N值變化Fig.1 Changes in TVB-N value of tilapia during storage

TVB-N值大于20 mg/100 g表明羅非魚魚片已變質(zhì)，通過求得的0級動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算可得，對照組，1 mg/L、5 min，2.5 mg/L、10 min，5 mg/L、10 min變質(zhì)肉最大可接受的貯藏時(shí)間為7.5、9.0、10.4、11.6 d。

2.2 臭氧水處理對羅非魚魚片TBARS值的影響

不飽和脂肪酸的氧化產(chǎn)物醛類可與硫代巴比妥酸生成有色化合物，TBARS值可反映脂肪深層氧化程度。普遍研究認(rèn)為，TBARS值處于0.20～0.66 mg/kg時(shí)，為良質(zhì)肉；超過1 mg/kg時(shí)，為變質(zhì)肉，被認(rèn)為已嚴(yán)重氧化，產(chǎn)品不能食用[19]。羅非魚魚片在貯藏期間TBARS值變化與貯藏時(shí)間之間的關(guān)系遵循0級動(dòng)力學(xué)方程，做經(jīng)不同處理的羅非魚魚片的TBARS值對貯藏時(shí)間的變化曲線，求其0級動(dòng)力學(xué)方程，如圖2所示。對照組、1 mg/L、5 min，2.5 mg/L、10 min，5 mg/L、10 min的R2分別為0.98、0.98、0.99、0.99。

以TBARS值大于0.66 mg/kg，表明品質(zhì)下降，屬非良質(zhì)肉，通過求得的0級動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算可得，對照組，1 mg/L、5 min，2.5 mg/L、10 min，5 mg/L、10 min最大可接受的貯藏時(shí)間分別為8.9、7.7、7.1、6.9 d。

結(jié)合TVB-N值與TBARS值，對照組，1 mg/L、5 min，2.5 mg/L、10 min，5 mg/L、10 min羅非魚魚片品質(zhì)最大可接受的貯藏時(shí)間平均值分別為8.2、8.4、8.8、9.3 d。

圖2 貯藏過程中羅非魚魚片TBARS值變化Fig.2 Changes in TBARS value of tilapia during storage

2.3 電子鼻分析

2.3.1 電子鼻對羅非魚肉氣味特征的響應(yīng)

分別對不同臭氧水處理的羅非魚魚片進(jìn)行電子鼻分析。檢測羅非魚魚片氣味特征，獲得電子鼻10 個(gè)傳感器的響應(yīng)圖。圖3是典型電子鼻響應(yīng)曲線，橫坐標(biāo)表示數(shù)據(jù)采集時(shí)間，縱坐標(biāo)表示傳感器電導(dǎo)率比值G/G0，圖中每一條曲線分別代表一個(gè)傳感器，曲線的變化情況對應(yīng)相對電阻率變化情況。由圖3可知，傳感器相對電阻率先增大后減小逐漸趨于穩(wěn)定，因此選取48～52 s的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。電子鼻對羅非魚魚片的揮發(fā)性氣味有明顯的響應(yīng)，且不同的傳感器對羅非魚的揮發(fā)性氣味的響應(yīng)各不相同。表明可利用電子鼻PEN3系統(tǒng)檢測經(jīng)臭氧水處理的羅非魚魚片氣味變化情況。

圖3 典型電子鼻響應(yīng)曲線Fig.3 Typical response curves of electronic nose for tilapia during storage

2.3.2 傳感器陣列優(yōu)化

增大傳感器數(shù)目，產(chǎn)生的不利影響主要有：隨著傳感器增加，有效信息增加的同時(shí)也產(chǎn)生無用的冗余信息；數(shù)據(jù)量增大，增加數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)處理能力的要求[20-21]。因此對傳感器陣列進(jìn)行優(yōu)化處理可將一些傳感器去掉，消除初始陣列的冗余信息從而提高電子鼻的判別率。對傳感器進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如表2所示，傳感器W1C和W3C，W3C和W5C在0.01水平差異不顯著，W1C和W5C，W6S和W5C在0.05水平差異不顯著。

表2 傳感器間相關(guān)系數(shù)Table2 Correlation coeffi cients of ten sensors

采用Loadings分析對傳感器貢獻(xiàn)率進(jìn)行分析，某一傳感器的響應(yīng)值接近于零，則表明該傳感器的識別作用可以忽略不計(jì)；若某一傳感器的響應(yīng)值越偏離零，則說明該傳感器的識別能力越強(qiáng)[22-23]。Loadings因子相似的傳感器可以用其中一個(gè)來代表其他的傳感器。由圖4可知，W1S、W1W、W2W傳感器對PC1的貢獻(xiàn)率較大，其中W1S傳感器貢獻(xiàn)率最大，W1W、W2W、W5S對PC2貢獻(xiàn)率較大，其中W1W傳感器貢獻(xiàn)率最大，W5C、W6S傳感器響應(yīng)值接近于0，表明二者在此次實(shí)驗(yàn)分析中，對結(jié)果貢獻(xiàn)率最低，在傳感器相關(guān)性分析中，W5C、W6S傳感器差異不顯著，因此去掉陣列中W5C、W6S傳感器。鐘賽意等[24]研究結(jié)果認(rèn)為W1W與W2W傳感器是羅非魚貯藏過程中氣味劣變特征響應(yīng)傳感器。王國超[25]采用PEN3型電子鼻對貯藏于－18 ℃不同時(shí)間的羅非魚魚片進(jìn)行檢測，Loadings分析表明W1S 、W2S、W5S、W1W、W2W傳感器對結(jié)果貢獻(xiàn)率最大。因此去掉原有陣列中的W3C、W6S、W5C傳感器，由W1C、W5S、W1S、W1W、W2S、W2W和W3S組成新的陣列。

圖4 Loading傳感器貢獻(xiàn)率分析圖Fig.4 Loading analysis for contribution rates of different sensors

2.3.3 PCA

通過傳感器相關(guān)性分析與Loadings分析去掉原有陣列中的W3C、W6S、W5C傳感器，由W1C、W5S、W1S、W1W、W2S、W2W和W3S組成新的陣列，比較優(yōu)化前與優(yōu)化后電子鼻傳感器對羅非魚魚肉新鮮度區(qū)分能力方面的不同。

圖5 優(yōu)化前傳感器陣列PCA圖Fig.5 PCA analysis of original sensory array

由圖5可知，對對照組、1 mg/L、5 min，2.5 mg/L、10 min，5 mg/L、10 min臭氧水處理的羅非魚魚片電子鼻響應(yīng)值進(jìn)行傳感器優(yōu)化前后的PCA，優(yōu)化前PC1與PC2累計(jì)貢獻(xiàn)率分別為99.78%、99.70%、99.73%、99.71%；優(yōu)化后PC1與PC2累計(jì)貢獻(xiàn)率分別為97.63%、97.72%、98.54%、98.41%，雖然優(yōu)化后主成分貢獻(xiàn)率略有下降但是各組數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn)率均高于95%，表明2個(gè)主成分可代表樣品的主要信息特征，因此可用于代表羅非魚魚片的整體信息。對比優(yōu)化前后傳感器陣列PCA圖可知（圖5、6），優(yōu)化前有更多交叉重疊部分，表明優(yōu)化后區(qū)分效果更顯著。

圖6 優(yōu)化后傳感器陣列PCA圖Fig.6 PCA analysis of optimized sensory array

對優(yōu)化后的傳感器陣列進(jìn)行PCA，如圖6所示，分布距離相近表明揮發(fā)性氣味相近，分布距離遠(yuǎn)表明揮發(fā)性氣味差異顯著。從圖6A看出，對照組羅非魚魚片0～12 d氣味響應(yīng)值分布明顯分為兩部分，第一部分為0～8 d，第二部分為9～12 d，表明0～8d與9～12 d揮發(fā)性氣味差異顯著，8 d可用于表示魚肉新鮮度的躍變時(shí)間。如圖6B所示，1 mg/L、5 min羅非魚魚片氣味分布0～8 d距離較近，9 d均與0～8 d、12 d距離較遠(yuǎn)，表明9 d與0～8 d、12 d揮發(fā)性氣味差異顯著，該組8 d后品質(zhì)有一個(gè)躍變過程。如圖6C、D所示，此兩組羅非魚魚片0～12 d氣味響應(yīng)值分布明顯分為兩部分，0～9 d為第一部分，12 d為第二部分，表明此兩組9 d后品質(zhì)均有一個(gè)躍變過程，但5 mg/L、10 min組羅非魚魚片3～9 d重疊較多，可知3～9 d羅非魚魚片新鮮度變化緩慢。

貯藏前期，羅非魚魚片微生物含量較少，分解底物產(chǎn)生的揮發(fā)性氣味物質(zhì)含量少，魚片因脂肪氧化等化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的揮發(fā)性氣味物質(zhì)含量少，因此貯藏前期羅非魚魚片電子鼻響應(yīng)值分布距離較近，新鮮度下降緩慢，魚肉品質(zhì)變化不顯著。隨貯藏時(shí)間推移，微生物大量增殖，脂肪氧化程度加深，其氣味的變化逐漸增強(qiáng)，氣味響應(yīng)值分布距離增大，表明羅非魚魚片新鮮度不斷下降。由TVB-N值與TBARS值0級動(dòng)力學(xué)方程可知，對照組、1 mg/L、5 min，2.5 mg/L、10 min，5 mg/L、10 min羅非魚魚片品質(zhì)最大可接受的貯藏時(shí)間平均值分別為：8.3、8.4、8.8、9.3 d。由PCA得到羅非魚魚片的貯藏品質(zhì)區(qū)分結(jié)果與TVB-N值與TBARS值0級動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果基本一致，表明雖然PCA不能提供具體的羅非魚魚片品質(zhì)最大可接受的貯藏時(shí)間，但是可將羅非魚魚片準(zhǔn)確的區(qū)分為良質(zhì)肉和非良質(zhì)肉。

由電子鼻PCA可知1 mg/L、5 min臭氧水對羅非魚魚片進(jìn)行處理并沒有能明顯地減緩羅非魚魚片在貯藏過程中新鮮度下降，5 mg/L、10 min臭氧水可明顯減緩羅非魚魚片在貯藏過程中新鮮度下降，這與TVB-N值與TBARS值0級動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果相一致。

3 結(jié) 論

分別建立TVB-N值、TBARS值與貯藏時(shí)間的0級動(dòng)力學(xué)方程，求得對照組，1 mg/L、5 min，2.5 mg/L、10 min，5 mg/L、10 min羅非魚魚片品質(zhì)最大可接受的貯藏時(shí)間平均值分別為8.3、8.4、8.8、9.3 d。

通過傳感器相關(guān)性分析與Loadings分析對電子鼻傳感器的陣列組合進(jìn)行優(yōu)化，由W1C、W5S、W1S、W1W、W2S、W2W和W3S組成新的傳感器陣列。

對優(yōu)化后的傳感器陣列進(jìn)行PCA，結(jié)果表明電子鼻可將貯藏過程中的羅非魚魚片區(qū)分為良質(zhì)肉與非良質(zhì)肉，羅非魚魚片品質(zhì)躍變時(shí)間與TVB-N值、TBARS值0級動(dòng)力學(xué)方程分析結(jié)果一致。1 mg/L臭氧水處理5 min不能明顯減緩羅非魚魚片在貯藏過程中新鮮度下降，5 mg/L臭氧水處理10 min可明顯減緩羅非魚魚片在貯藏過程中新鮮度下降。

[1] 李杉, 馬海霞, 李來好, 等. 減菌化預(yù)處理對鮮羅非魚片質(zhì)量的影響[J].食品科學(xué), 2009, 30(18): 379-384.

[2] 趙永強(qiáng). 羅非魚片臭氧減菌化處理中自由基的產(chǎn)生及其對產(chǎn)品品質(zhì)與安全性的影響[D]. 青島: 中國海洋大學(xué), 2013.

[3] LIMBO S, SINELLI N, TORRI L, et al. Freshness decay and shelf life predictive modelling of European sea bass (Dicentrarchus labrax) applying chemical methods and electronic nose[J]. LWT- Food Science and Technology, 2009, 42(5): 977-984.

[4] PERIS M, ESCUDER-GILABERT L. A 21stcentury technique for food control: electronic noses[J]. Analytica Chimica Acta, 2009, 638(1): 1-15.

[5] GóMEZ A H, WANG J, HU G, et al. Electronic nose technique potential monitoring mandarin maturity[J]. Sensors and Actuators B: Chemical, 2006, 113(1): 347-353.

[6] KOREL F, LUZURIAGA D A, BALABAN M. Objective quality assessment of raw tilapia (Oreochromis niloticus) fillets using electronic nose and machine vision[J]. Journal of Food Science, 2001, 66(7): 1018-1024.

[7] BALASUBRAMANIAN S, PANIGRAHI S, LOGUE C M, et al. Neural networks-integrated metal oxide-based artificial olfactory system for meat spoilage identification[J]. Journal of Food Engineering, 2009, 91(1): 91-98.

[8] DU W X, LIN C M, HUANG T, et al. Potential application of the electronic nose for quality assessment of salmon fi llets under various storage conditions[J]. Journal of Food Science, 2002, 67(1): 307-313.

[9] 黃潔, 李燕, 尹芳緣, 等. 使用電子鼻預(yù)測低溫貯藏羅非魚儲(chǔ)存時(shí)間[J].傳感技術(shù)學(xué)報(bào), 2013, 26(10): 1317-1322.

[10] 洪雪珍, 韋真博, 海錚, 等. 基于電子鼻和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的牛肉新鮮度的檢測[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2014, 30(4): 279-285.

[11] 劉壽春, 鐘賽意, 李平蘭, 等. 基于電子鼻技術(shù)判定冷鮮羅非魚片品質(zhì)劣變進(jìn)程[J]. 食品科學(xué), 2012, 33(20): 189-195.

[12] 農(nóng)業(yè)部. GB/T 27636—2011 凍羅非魚片加工技術(shù)規(guī)范[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2011.

[13] 農(nóng)業(yè)部. SC/T 3032—2007 水產(chǎn)品中揮發(fā)性鹽基氮的測定[S]. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2007.

[14] FAUSTMAN C, SPECHT S M, MALKUS L A, et al. Pigment oxidation in ground veal: infl uence of lipid oxidation, iron and zinc[J]. Meat Science, 1992, 31(3): 351-362.

[15] HUANG Lin, ZHAO Jiewen, CHEN Quansheng, et al. Nondestructive measurement of total volatile basic nitrogen (TVB-N) in pork meat by integrating near infrared spectroscopy, computer vision and electronic nose techniques[J]. Food Chemistry, 2014, 145: 228-236.

[16] HAI Z, WANG J. Electronic nose and data analysis for detection of maize oil adulteration in sesame oil[J]. Sensors and Actuators B: Chemical, 2006, 119(2): 449-455.

[17] 衛(wèi)生部. GB 2733—2005 鮮、凍動(dòng)物性水產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2005.

[18] 謝主蘭, 陳龍, 雷曉凌, 等. 采用揮發(fā)性鹽基氮?jiǎng)恿W(xué)模型預(yù)測低鹽蝦醬的貨架壽命[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2013, 29(1): 29-33.

[19] 鄧明. 柵欄技術(shù)在冷卻豬肉保鮮中的應(yīng)用[D]. 武漢: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué), 2006.

[20] 占瓊. 電子鼻系統(tǒng)中的傳感器陣列優(yōu)化研究[D]. 武漢: 華中科技大學(xué), 2007.

[21] 趙鐳, 史波林, 汪厚銀, 等. 電子鼻傳感器篩選的組合優(yōu)化法研究[J].食品科學(xué), 2009, 30(20): 367-370.

[22] BARBRI N E, AMARI A, VINAIAIXA M, et al. Building of a metal oxide gas sensor-based electronic nose to assess the freshness of sardines under cold storage[J]. Sensors and Actuators B: Chemical, 2007, 128(1): 235-244.

[23] 張紅梅, 王俊. 電子鼻傳感器陣列優(yōu)化及其在小麥儲(chǔ)藏年限檢測中的應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2006, 22(12): 164-167.

[24] 鐘賽意, 劉壽春, 秦小明, 等. 電子鼻系統(tǒng)識別羅非魚品質(zhì)劣變的傳感器篩選研究[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2013, 40(11): 196-200.

[25] 王國超. 羅非魚腥味物質(zhì)成分檢測及脫除方法的研究[D]. 青島: 中國海洋大學(xué), 2012.

Application of Electronic Nose in Freshness Evaluation of Tilapia Fillets as Affected by Ozone Treatment

YAN Mingyue, LU Yuqin, CHEN Dewei*
(Institute of Light Industry and Food Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, China)

In this study, an electronic nose (PEN3) was used to investigate the fl avor of tilapia meat samples with different ozone water treatments. Correlation analysis and loading analysis were carried out on the W1C, W5S, W1S, W1W, W2S, W2W and W3S components constituting a new sensor array. The data were analyzed by principal component analysis (PCA) and total volatile basic nitrogen (TVB-N) and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) were used as indicators to evaluate the freshness of tilapia fi llets. The results showed that the detection of electronic nose was basically consistent with the zero-grade reaction of TVB-N and TBARS analysis. The treatment with 5 mg/L ozone water for 10 min rather than with 1 mg/L ozone water for 5 min signifi cantly delayed freshness deterioration of tilapia fi llets during storage.

electronic nose; ozone treatment; tilapia; freshness

TS254.4

A

1002-6630（2015）20-0264-06

10.7506/spkx1002-6630-201520051

2015-01-09

國家星火計(jì)劃項(xiàng)目（2012GA790003）；南寧市科技攻關(guān)項(xiàng)目（20142306）；

廣西高?！皬V西特色農(nóng)產(chǎn)品精深加工及安全控制”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目

顏明月（1986—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：yanmingyue@163.com

*通信作者：陳德慰（1975—），男，教授，博士，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工與保鮮。E-mail：chendw@gxu.edu.cn