Шанхайский электронный нос Baosheng помогает профессору Янчжоуского университета Ян Чжэньцюань опубликовать различные технологии сушки на апельсиновой коже

1. Предыстория исследования

В последние годы цитрусовые становятся все более популярными во всем мире с их вкусным вкусом и высокой питательной ценностью. Сладкие апельсины, как правило, продаются в свежем виде, они также широко используются в пищевой промышленности, для производства цитрусовых продуктов, производят большое количество побочных продуктов, особенно кожуры, только кожура составляет около 50 - 55% от общего веса фруктов. Апельсиновая корка, как правило, выбрасывается в качестве сельскохозяйственных отходов, не признавая ее потенциальной питательной ценности и биологически активного ингредиента, что приводит к серьезному загрязнению окружающей среды и растрате ресурсов.

Во многих азиатских странах цитрусовая корка (CFP) традиционно используется в качестве здоровой пищи и лекарств в течение тысячелетий. Фармацевтически считается, что CFP являются богатым источником многих биологически активных соединений, а в некоторых случаях даже единственным источником, включая аскорбиновую кислоту, каротиноиды, фенольные кислоты, флавоноиды, цинфлин, лимоны и т. Д., Эти соединения хорошо способствуют здоровью как in vitro, так и in vitro. Таким образом, использование концепции « отходов» в « золото» и разнообразных биоактивных свойств ХФУ стимулировало исследования компонентов добавленной стоимости отходов во многих пищевых продуктах, косметических, фармацевтических и лечебных продуктах питания. Тем не менее, ХФУ содержат более высокую влажность и чрезвычайно подвержены разложению из - за заражения грибами / насекомыми и роста плесени, что является основным препятствием для их эффективного использования.

В статье, озаглавленной « Comparison of different drying technologies for brocade orange (Citrus sinensis) peels: Changes in color, phytochemical profile, volatile, and biological availability and activity of bioactive compounds» (DOI: 10.1016 / j.foodchem.23.10236539), опубликованной в журнале Food Chemistry Дистанционная инфракрасная сушка) влияние на физические свойства, фитохимические свойства, биодоступность и антиоксидантную активность кожуры апельсина, широко используемой в производстве апельсинового сока.

Инструмент для оценки сходства ароматических характеристик между образцами в статье - это наш электронный нос Shanghai Baosheng, так каковы конкретные методы работы?

2. Экспериментальный метод

2.1 Подготовка образцов

Во время коммерческой зрелости случайным образом вручную собирают апельсины без физических повреждений или инфекций. Фрукты немедленно доставляются в лабораторию, однородные по размеру и цвету, очищаются проточной водой, а затем высушиваются при 25°C. После этого, без разрушения сегментной мембраны, с помощью ручного пиломатериала снимают кожуру парусного апельсина (БОП), нарезают на мелкие кусочки, полностью смешивают, случайным образом группируют, а затем проводят операции по сушке.

В соответствии с Фармакопедией Китайской Народной Республики и китайским стандартом DB4407 / t70 (2021), производство CRP должно осуществляться при относительно низких температурах (45°C) с содержанием влаги в конечном продукте < 0,13 кг / кг сухого веса (DW).

a) предварительно замерзать в течение 4 часов при температуре - 80°C, а затем высушить в морозильной сушилке ниже - 60°C с вакуумом < 10 mbar, около 48 часов; (b) БОП сушится в сушилке тепловых насосов при температуре (43 ± 2) °C, относительной влажности 90%, расходе воздуха 1200 м3 / ч, сушке 16 ч. Перед каждым экспериментом сушилка работает 20 мин, достигая требуемой температуры; c) установка БОП в коммерческую микроволновую печь, которая сушится каждые 35 минут при 350 Вт; (d) Использовать инфракрасную сушилку для сушки 20 ч при температуре (43 ± 2) °C. Аналогичным образом, система сушки вращается на 20 мин холосто, чтобы достичь температуры, предшествующей обработке сушкой.

2.2 Электронный анализ носа

Сходство ароматических характеристик между образцами оценивалось с помощью электронного носа (cNose, Shanghai Baosheng), который был связан с десятью газовыми датчиками, запрограммированными для различных типов ароматических веществ.

Поместите 1,0 г сухого порошка в верхнюю бутылку объемом 20 мл и измерьте после культивирования в течение 30 минут при 50°C. Сухой воздух в качестве наполнителя воздуха, скорость потока 400 мл / мин, время очистки 120 с, время тестирования 90 с. Перед каждым измерением проб электронный нос переворачивается воздушным транспортом, чтобы очистить электронный носовой датчик. Наконец, линейный дискриминантный анализ данных (LDA) проводится с использованием программной системы E - nose.

3. Результаты экспериментов

3.1 Анализ результатов электронного носа

На снимке показано сходство ароматов из сухой апельсиновой корки.

Замороженная сушка (FD), сушка с тепловым насосом (HPD), микроволновая сушка (MD) и сушка в дальнем инфракрасном диапазоне (FID)

Электронная носовая система может в режиме реального времени объективно обнаруживать и анализировать незначительные изменения вкуса и аромата различных образцов, имитируя человеческое обоняние. В ответ на нынешние недостатки качественного и полуколичественного анализа ароматического состава BOP, дальнейшее использование электронного носового анализа для представления летучих изменений его общих характеристик с другой точки зрения. Более высокая реакция на ароматические соединения в образцах наблюдалась в датчиках 3 и 8, а это означает, что БОП могут содержать много ароматических ингредиентов аммиака, неорганических сульфидов, спиртов и альдегидов. Как упоминалось выше, наибольшее количество летучих веществ, присутствующих одновременно во всех образцах, - это лимонен с цитрусовым, ароматическим и фруктовым вкусом, бета - лаурин с ароматом, смолой, мылом и остротой, а также децилальдегид с альдегидом, жиром, ароматом цветов, зеленым, мыльным, цитрусовым и восковым вкусами, что составляет 67,80 ~ 89,15%, 2,31 ~ 5,58% и 0,80 3,79% от общего количества летучих веществ, соответственно. Хотя эти вещества считаются ключевыми и влиятельными метаболитами, нет существенной разницы в реакции датчиков 3 и 8, которая может быть неотделима от порога низкого запаха, всего 10, 13 и 2 ppb, что намного превышает предел обнаружения газовых датчиков. С другой стороны, значительные различия, наблюдаемые в датчиках 1, 4, 5, 6 и 7, могут в значительной степени зависеть от распределения и концентрации летучих веществ. Точнее, камфорол имеет более низкий порог запаха при 6 ppb, имеет вкус больших ингредиентов, цитрусовых, ароматов цветов и терпенов, а нональдегид при 1 ppb может быть воспринят во вкусе альдегида, цитрусовых, жиров, цветов, зеленой травы, микропряности, мыла, жира и воска.

Самым поразительным результатом обобщения наших данных является то, что замороженная сушка может в значительной степени поддерживать физический цвет и фитохимические характеристики, но она медленно высыхает и имеет более высокие затраты на энергию. По оценкам, стоимость замороженной сушки в 4 - 8 раз выше, чем у конвективной сушки, что ограничивает применимость замороженной сушки в промышленных масштабах. Таким образом, замораживание и сушка ограничиваются высокоценными продуктами, такими как быстрорастворимый кофе и пищевые и лекарственные виды. С другой стороны, тепловые насосы сушат, особенно микроволновые сухие БОП, с относительно привлекательным цветом, высоким содержанием пигментов, биологически активных соединений и летучих веществ, а также биодоступностью и активностью.