一种基于电子鼻与气相色谱-离子迁移谱联用技术鉴定桶子鸡贮藏状态的方法与应用

本发明属于桶子鸡鉴定，尤其涉及一种基于电子鼻与气相色谱-离子迁移谱联用技术鉴定桶子鸡贮藏状态的方法与应用。

背景技术：

1、桶子鸡是我国传统特色肉制品，具有悠久的历史和独特的风味，深受消费者喜爱。贮藏方式是影响桶子鸡品质的关键因素之一。不同贮藏方式（如托盘包装与真空包装）和贮藏时间（0~24天）会显著改变桶子鸡的挥发性风味物质组成，进而影响其食用品质和商品价值。因此，建立一种能够快速、准确鉴别桶子鸡贮藏状态的方法，对于保障产品品质、指导生产和消费具有重要意义。

2、目前，肉类食品风味的评价主要依赖于人工感官评定。然而，感官评定存在主观性强、重复性差、易受评价者生理和心理状态影响等固有缺陷，且难以实现批量化和标准化检测。此外，感官评定无法对风味物质进行定性和定量分析，难以满足现代食品工业对品质精准控制的需求。

3、在仪器分析方面，气相色谱-质谱联用技术是风味分析中最常用的方法之一。该技术通过将gc的高分离能力与ms的高鉴别能力相结合，能够对样品中的挥发性风味物质进行定性和定量分析。中国专利文献cn115436510a公开了一种基于气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱进行畜禽肉中风味化合物差异鉴别的方法，该方法使用高分辨质谱实现了不同种类畜禽肉（鸭肉、鸡肉、牛肉、羊肉和猪肉）的区分。然而，gc-ms分析方法通常需要对样品进行复杂的预处理（如溶剂萃取、固相微萃取等），操作繁琐、耗时长，且仪器维护成本高、对操作人员要求较高，不适合于工厂生产线的快速检测和现场应用。

4、近年来，气相色谱-离子迁移谱联用技术（gc-ims）作为一种新兴的风味分析技术，逐渐受到关注。该技术结合了气相色谱的高分离能力和离子迁移谱的高灵敏度，无需复杂的样品前处理，即可实现对样品中痕量挥发性有机物的快速检测和分析。中国专利cn115015461a公开了一种肉类挥发性风味物质的鉴别方法及其应用，利用gc-ims技术建立了肉类挥发性风味物质的指纹图谱，可用于肉品风味分析和品质鉴别。中国专利cn118443843a进一步公开了一种基于gc-ims技术快速区分扒鸡所用肉鸡品种的方法，通过对不同品种肉鸡加工扒鸡的挥发性化合物进行检测和指纹图谱分析，实现了扒鸡所用原料肉鸡品种的快速鉴别。美国专利us20230400441a1也公开了利用gc-ims鉴定肉类挥发性风味化合物的方法。

5、电子鼻作为一种模拟生物嗅觉的传感器阵列技术，能够通过传感器响应信号的整体模式识别样品的气味特征，具有检测速度快、操作简单、成本低廉等优点。中国专利cn115372506b公开了一种应用电子鼻和gc-ims测定生猪肉异味的方法，先将正常猪肉与异味猪肉分别进行电子鼻检测，若不能有效区分再进一步进行gc-ims检测，通过主成分分析和指纹图谱对比判断猪肉是否存在异味。

6、然而，上述现有技术仍然存在以下不足：第一，gc-ims技术在肉品分析中的应用主要集中在区分不同品种、不同新鲜度或正常/异常样品的二元或三元区分，针对同一产品在多种贮藏方式（如托盘包装与真空包装）和多个贮藏时间点（如0天、8天、14天、16天、24天）下的多状态精细区分，尚未见报道。第二，现有技术中电子鼻与gc-ims的联用多为串联式检测（先电子鼻后gc-ims），未建立基于两种技术相互验证的分级鉴定体系。第三，对于桶子鸡这一特定产品在不同贮藏条件下的特征挥发性标志物，现有技术尚未揭示。第四，现有技术中缺乏针对桶子鸡贮藏状态的快速鉴定方法。

7、因此，本领域亟需一种能够快速、准确鉴定桶子鸡贮藏状态的方法，通过电子鼻与gc-ims的联用，实现桶子鸡不同贮藏方式的快速筛查和贮藏时间的精确定位，为桶子鸡的品质控制提供技术支撑。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于电子鼻与气相色谱-离子迁移谱联用技术鉴定桶子鸡贮藏状态的方法与应用，以解决上述问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种基于电子鼻与气相色谱-离子迁移谱联用技术鉴定桶子鸡贮藏状态的方法，包括以下步骤：

4、步骤一、样品前处理：取桶子鸡样品，分别制成用于电子鼻检测的第一样品和用于气相色谱-离子迁移谱检测的第二样品，所述第一样品置于密封容器中静置富集，所述第二样品置于顶空瓶中恒温孵育；

5、步骤二、电子鼻检测：采用包含多个金属氧化物传感器的电子鼻设备，通过直接顶空吸气法采集第一样品的挥发性气体，获得各传感器的响应值数据；

6、步骤三、主成分分析：将步骤二获得的电子鼻传感器响应值进行主成分分析，获得样品在主成分分析得分图中的聚类位置；

7、步骤四、贮藏状态判定：

8、若待测样品在电子鼻主成分分析得分图中与任一已知贮藏状态样品聚类重合，则直接判定为该贮藏状态；

9、若待测样品在电子鼻主成分分析得分图中未与任一已知贮藏状态样品聚类重合，则采用气相色谱-离子迁移谱联用仪对步骤一中孵育后的第二样品的顶空气体进行检测，获得样品挥发性风味物质的指纹图谱，根据该指纹图谱确认其贮藏状态。

10、优选的，步骤一中，所述第一样品的制备方法为：取1g桶子鸡样品，置于50ml离心管中，用封口膜封口，室温静置30min。

11、优选的，所述第二样品的制备方法为：取2g桶子鸡样品，置于20ml顶空瓶中，密封，60℃孵育20min。

12、优选的，步骤二中，所述电子鼻设备为pen3型电子鼻，包含10个金属氧化物传感器，所述10个传感器为w1c、w5s、w3c、w6s、w5c、w1s、w1w、w2s、w2w和w3s；

13、所述电子鼻的检测条件为：采样时间1秒/组，传感器自清洗时间60秒，样品进样时间5秒，进样流量400ml/min，分析采样时间80秒；所述响应值数据为69-71秒的响应值平均值。

14、优选的，步骤四中，所述已知贮藏状态样品包括：托盘包装4℃贮藏样品、托盘包装25℃贮藏样品、真空包装4℃贮藏样品、真空包装25℃贮藏样品。

15、优选的，步骤四中，所述气相色谱-离子迁移谱指纹图谱确认贮藏状态的依据为：检测待测样品中以下特征标志物中的一种或多种：

16、用于识别托盘包装25℃贮藏8天样品的特征标志物：正己醛和/或2,4,5-三甲基噻唑；

17、用于识别托盘包装4℃贮藏14天样品的特征标志物：3-甲基-1-丁醇；

18、用于识别真空包装25℃贮藏16天样品的特征标志物：苯甲醛；

19、用于识别真空包装4℃贮藏24天样品的特征标志物：2-甲基-1-丙醇和/或丙酸己酯。

20、一种所述的方法在桶子鸡贮藏状态鉴定中的应用。

21、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

22、本发明针对桶子鸡这一特定产品，首次建立了电子鼻与gc-ims两级联用的鉴定策略。

23、本发明将电子鼻的快速筛查与gc-ims的精确定位相结合。电子鼻检测仅需约3分钟，可对大批量样品进行初步判断；gc-ims检测虽然耗时相对较长（约35分钟），但能够对挥发性化合物进行定性和定量分析，结果更准确。两者结合形成“快速筛查→精准确认”的两级鉴定体系。

24、本发明通过gc-ims指纹图谱分析，首次明确了桶子鸡不同贮藏状态对应的特征挥发性标志物，特征标志物的确定为桶子鸡贮藏状态的客观判定提供了量化依据，避免了传统感官评价的主观性。

25、本发明的样品前处理步骤简单：电子鼻检测仅需取1g样品室温静置30min，gc-ims检测仅需取2g样品60℃孵育20min，无需复杂的提取、衍生化或净化步骤，减少了有机溶剂的使用和样品损耗，属于绿色检测方法。

26、本发明通过gc-ims配套软件生成三维谱图、二维俯视图、差异对比图、galleryplot指纹图谱和pca分析图，用户可以直观地观察不同贮藏状态样品间的挥发性物质差异，便于结果的解释和判定。

27、检测方法易于标准化，操作人员经过简单培训即可掌握，具有良好的推广应用前景，可应用于桶子鸡生产企业的品质控制和市场监管部门的现场检测。

28、综上所述，本发明提供了一种能够快速、准确鉴定桶子鸡贮藏状态的方法，通过电子鼻与gc-ims的联用，实现桶子鸡不同贮藏方式的快速筛查和贮藏时间的精确定位，为桶子鸡的品质控制提供技术支撑。