La nariz electrónica de Shanghai Baosheng ayuda al equipo del Profesor Yang zhenquan de la Universidad de Yangzhou a publicar artículos sobre la cáscara de naranja dorada con diferentes procesos de secado.

1. antecedentes de la investigación

En los últimos años, los cítricos se han vuelto cada vez más populares en todo el mundo con su delicioso sabor y alto valor nutricional. Las naranjas dulces suelen venderse frescas y también se utilizan ampliamente en la industria alimentaria para la elaboración de cítricos, produciendo una gran cantidad de subproductos, especialmente cáscaras, que solo representan alrededor del 50 - 55% del peso total de la fruta. Como desecho agrícola, la cáscara de naranja es generalmente desechada y no reconoce su potencial valor nutricional y principio activo biológico, lo que resulta en una grave contaminación ambiental y desperdicio de recursos.

En muchos países asiáticos, las cáscaras de cítricos (cfps) se han utilizado tradicionalmente como alimentos saludables y medicinas durante miles de años. Desde el punto de vista farmacológico, los cfps se consideran una fuente abundante de múltiples compuestos bioactivos y, en algunos casos, incluso de una sola fuente, entre ellos el ácido ascórbico, los carotenoides, los ácidos fenoles, los flavonoides, la sinfrina, el limonina, etc., que tienen un buen efecto promotor de la salud tanto in vitro como in vivo. Así, el uso del concepto de "residuos" en "oro" y las múltiples propiedades bioactivas de los cfps han impulsado la investigación de muchos ingredientes de valor agregado de residuos en alimentos, cosméticos, farmacéuticos y alimentos saludables. Sin embargo, los cfps contienen una mayor humedad y son extremadamente perecederos debido a la contaminación por hongos / insectos y el crecimiento del moho, que es el principal obstáculo para su uso efectivo.

El equipo del Profesor Yang zhenquan de la Universidad de Yangzhou publicó en la revista Food chemisty (if = 8,8) un artículo titulado "comparación de técnicas de sueño diferencial para el brocado de Orange (citius sinensis) pels: cambios en el color, perfil físico, volátil, y accesibilidad y actividad biológica (doi: 10.1016 / j.foodchem.2023.136539), que explora principalmente diferentes métodos de secado.efectos del secado por congelación, el secado por bomba de calor, el secado por microondas y el secado por infrarrojo lejano en las propiedades físicas, las características fitoquímicas, la accesibilidad biológica y la actividad antioxidante de la cáscara de naranja dorada, que se utilizan ampliamente en la producción de jugo de naranja.

¿El instrumento que evalúa la similitud de las características del aroma entre las muestras en el artículo es nuestra nariz electrónica sagrada en shanghai, entonces, ¿ cuál es el método de operación específico?

2. métodos experimentales

2.1 preparación de muestras

En la madurez comercial, las naranjas doradas sin lesiones físicas o infecciones se recogen a mano al azar. La fruta se transporta inmediatamente al laboratorio, de tamaño y color uniformes, se limpia con agua corriente y luego se seca al aire a 25 ° c. Después, sin destruir la película segmentada, se utiliza una máquina manual de pelado para quitar la cáscara de mandarina dorada (bops), cortarla en trozos pequeños, mezclarla completamente, agruparla aleatoriamente y luego secarla.

Según la Farmacopea de la República Popular China y la norma China db4407 / t70 (2021), la producción de PCR debe llevarse a cabo a temperaturas relativamente bajas (≤ 45 ° c), con un contenido de agua inferior a 0,13 kg / kg de peso seco (dw) en el producto final.

A) 4 horas de precongelación a - 80 ° C y luego liofilización en un secador de congelación por debajo de - 60 ° c, con un vacío inferior a 10 mbar, unas 48 horas; (b) los BOpS se secan en un secador de bomba de calor a una temperatura de (43 ± 2) gradoscelsius, una humedad relativa del 90%, un flujo de aire de 1.200 metros 3 / H y un secado de 16 horas. antes de cada experimento, la secadora funciona durante 20 minutos para alcanzar la temperatura requerida; C) poner BOpS en un microondas comercial y secarlos cada 1 minuto a 350 W durante 35 minutos; (d) secar durante 20 horas a (43 ± 2) ° c con un secador infrarrojo. del mismo modo, el sistema de secado gira al vacío durante 20 minutos para alcanzar la temperatura previa al tratamiento de secado.

2.2 análisis nasal electrónico

La similitud de las características del aroma entre las muestras se estima a través de la nariz electrónica (cnose, Shanghai baosheng), acoplada a diez sensores de gas programados para diferentes tipos de sustancias aromáticas.

Se colocó 1,0 g de polvo seco en un frasco de aire superior de 20 ml y se midió después de 30 minutos de cultivo a 50 ° c. Con aire seco como gas portador, el caudal es de 400 ml / min, el tiempo de limpieza es de 120 s y el tiempo de prueba es de 90 S. antes de cada medición de la muestra, la nariz electrónica se gira por vía aérea para purificar el sensor de la nariz electrónica. Finalmente, se utiliza el sistema de software e - nose para realizar un análisis discriminante lineal (lda) de los datos.

3. resultados experimentales

3.1 análisis de los resultados de la nariz electrónica

La imagen muestra la similitud del espectro de aroma de los compuestos volátiles de la cáscara de naranja seca.

Liofilización (fd), secado con bomba de calor (hpd), secado por microondas (md) y secado por infrarrojo lejano (fid)

El sistema nasal electrónico puede detectar y analizar objetivamente y en tiempo real los cambios sutiles en el sabor y el aroma de diferentes muestras, imitando el olfato humano. En respuesta a las deficiencias actuales del análisis cualitativo y semicuantitativo de los componentes aromáticos de bops, se utiliza aún más el análisis nasal electrónico para caracterizar los cambios volátiles en sus características generales desde otro punto de vista. En los sensores 3 y 8 se observa una respuesta más fuerte a los compuestos aromáticos de la muestra, lo que significa que los BOpS pueden ser ricos en aromas de amoníaco, sulfuros inorgánicos, alcoholes y aldos. Como se mencionó anteriormente, los compuestos volátiles más presentes simultáneamente en todas las muestras son el Limoneno con sabor a cítrico, aromático y frutal, el beta - laureno con sabor aromático, resina, jabón y picante, y el decanal con sabor a formaldehído, grasa, flor, verde, jabón, cítrico y cera, que representan entre 67,80 y 89,15%, 2,31 y 5,58% y entre 0,80 y 3,79% del total de compuestos volátiles, respectivamente. Aunque estas sustancias se consideran metabolitos clave e influyentes, la ausencia de diferencias significativas en la respuesta de los sensores 3 y 8 puede ser inseparable de los umbrales de sabor bajo, solo 10, 13 y 2 ppb, superando con creces los límites de detección de los sensores de gas. Por otro lado, las diferencias significativas observadas en los sensores 1, 4, 5, 6 y 7 pueden depender en gran medida de la distribución y concentración de volátiles. Precisamente, el alcanfor tiene un umbral de olor más bajo a 6 ppb, con sabores grandes, cítricos, florales y terpénicos, mientras que el nonaldehído se puede percibir a 1 ppb en sabores de acetal, cítricos, grasa, fragancia floral, hierba verde, ligeramente picante, jabón, grasa y cera.

Combinando nuestros datos, el resultado más llamativo es que el liofilización puede mantener en gran medida el color físico y las características fitoquímicas, pero su velocidad de secado es lenta y el costo energético es alto. Se estima que el costo del secado por congelación es 4 - 8 veces mayor que el secado por convección, lo que limita la aplicabilidad de la escala industrial del secado por congelación. Por lo tanto, el liofilización se limita a productos de alto valor como el café instantáneo y las especies comestibles y medicinales. Por otro lado, los BOpS secos con bombas de calor, especialmente microondas, tienen colores relativamente atractivos, altos niveles de pigmentos, compuestos bioactivos y volátiles, así como biodisponibilidad y actividad.