专利名称：醋地理标志保护产品的香气指纹快速识别方法
技术领域：
本发明涉及醋地理标志保护产品的鉴定方法，尤其涉及一种醋地理标志保护产品的香气指纹快速识别方法。
背景技术：
醋是我国人民非常喜爱的一种富有营养的酸性调味品，在我国有五千年的酿造历史。我国每年醋的产量超过2600万公斤，每天的消费量为320万公斤。其中山西老陈醋、 镇江香(陈)醋声誉在中国四大名醋中位居前列，并已申请了地理标志产品保护，代表着深厚的历史和文化，深受人们的喜爱，市场需求大。
香气是反映醋质量的重要指标，山西老陈醋与镇江香(陈)醋关键的感官质量体现在有独特的香味，其香气成分历来是研究的重点。食醋香气成分的检测分析及其香气指纹图谱的研究对食用醋质量的鉴定和质量的控制至关重要。食醋的香气成分主要来自于酿醋的原料和发酵工艺，由于发酵工艺不同，其产品香气成分和感官鉴定结果就截然不同。对多种食醋的挥发性物质分析表明，食醋香气成分的主要包括醇类、酯类、醛类、酸类、酚类、内酯类，其种类及比例变化能赋予食醋特殊的芳香气味。
现有的研究缺少对醋的香气成分与地理标志保护产品关系的系统研究，往往局限于醋地理标志保护产品特征香气成分的初步定性分析，不能有效的利用香气成分进行真伪醋地理标志保护产品的识别，实用性不强。发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明采用顶空固相微萃取方法分别富集地理标志保护醋和非地理标志保护醋中的香气成分，结合气相色谱质谱联用技术进行香气成分的检测分析，筛选出醋地理标志保护产品的特征香气因子，提供一种醋地理标志保护产品的香气指纹快速识别方法。
一种醋地理标志保护产品的香气指纹快速识别方法，其特征在于包括如下步骤A)醋中香气成分的富集和检测采用顶空固相微萃取方法分别富集地理标志保护醋和非地理标志保护醋中的香气成分，结合气相色谱质谱联用技术进行香气成分的检测分析， 得到醋地理标志保护产品和非地理标志保护醋的香气指纹原始图谱；B)共有模式香气指纹图谱的构建将所述香气指纹原始图谱中食品添加剂的峰去除后，得到共有模式香气指纹图谱；C)PCA分析筛选主要香气成分将所述共有模式香气指纹图谱导出并转化为矩阵，采用PCA分析方法对醋地理标志保护产品和非地理标志保护醋进行分析，筛选出醋地理标志保护产品的主要香气成分；D)醋地理标志保护产品香气指纹模型的建立筛选出特征醋地理标志保护产品的特征香气因子并进行定量分析，采用Fisher线性判别法建立醋地理标志保护产品的香气指纹模型；E)未知醋样品的快速识别检测未知醋样品中所述特征香气因子的浓度，使用所述香气指纹模型计算预测值，通过所述预测值与所述判别临界值的比较，进行未知醋样品的快速识别。
采用上述技术方案，对醋的香气成分与地理标志保护产品关系进行了系统研究， 采用PCA分析方法和Fisher线性判别法，将色谱、质谱检测技术与化学计量学方法相结合， 考察了醋地理标志保护产品与非地理标志保护醋的香气成分差异，筛选出醋地理标志保护产品的特征香气因子，建立了醋地理标志保护产品的香气指纹模型，可用于未知醋样品的快速筛查，可快速识别出非地理标志保护醋，分析时间短，实用性强。
由于采用上述技术方案，克服了现有的研究局限于醋地理标志保护产品特征香气成分的初步定性分析，不能有效的利用香气成分鉴别醋地理标志保护产品，实用性不强的缺点，解决了市场上醋地理标志保护产品的真伪鉴别难度大、耗时长的问题。
作为本发明的进一步改进，所述醋地理标志保护产品为镇江香(陈)醋地理标志保护产品；所述香气指纹模型为不=8. 4930X10^+2. 3574X 10_2C2-7. 2502X l(T2C3+5. 0233 X l(T4C4+4. 5980X 1(T4C5+1. 7253X 1(^C6-1. 9868X KT2C7，判别临界值为 0.005723。其中 Cl指糠醛的浓度；C2指苯甲醛的浓度；C3指5-甲基糠醛的浓度；C4指四甲基呱嗪的浓度； C5指苯乙醇的浓度；C6指乙酸苯乙酯的浓度；C7指4-乙基愈创木酚的浓度。判别临界值由Fisher两类判别函数均值的加权平均值计算所得，小于临界值的样品不是镇江香(陈)醋地理标志保护产品。所述香气指纹模型特征香气因子的筛选，考虑到了镇江香(陈)醋地理标志保护产品中的主要香气成分以及镇江香(陈)醋地理标志保护产品中较少出现而在其它醋产品中容易出现的香气成分，更能反映出镇江香(陈)醋地理标志保护产品的整体特征性，同时兼顾了标准品来源和检测成本的问题。所述香气指纹模型考虑了各特征香气因子的权重系数，通过该香气指纹模型，可对非镇江香(陈)醋进行快速的识别，灵敏度高，准确率高，检测成本低。
作为本发明的进一步改进，所述醋地理标志保护产品为山西老陈醋地理标志保护产品；所述香气指纹模型为I2=4. 3796 X KT4C1-L 2020 X 10_1C2-5. 3306 X l(T2C3+6. 7907X1O^3C4-9. 4064X 10_3C5+2. 8656X 10_1C6-4. 4715X IO-3C7，判别临界值为 0.005172。其中 Cl 指糠醛的浓度；C2指苯甲醛的浓度；C3指5-甲基糠醛的浓度；C4指四甲基呱嗪的浓度；C5 指苯乙醇的浓度；C6指乙酸苯乙酯的浓度；C7指4-乙基愈创木酚的浓度。判别临界值由 Fisher两类判别函数均值的加权平均值计算所得，小于临界值的样品不是山西老陈醋地理标志保护产品。所述香气指纹模型特征香气因子的筛选，考虑到了山西老陈醋地理标志保护产品中的主要香气成分以及山西老陈醋地理标志保护产品中较少出现而在其它醋产品中容易出现的香气成分，能反映出山西老陈醋地理标志保护产品的整体特征性，同时兼顾了标准品来源和检测成本的问题。所述香气指纹模型考虑了各特征香气因子的权重系数， 通过该香气指纹模型，可对非山西老陈醋进行快速的识别，灵敏度高，准确率高，检测成本低。
与现有技术相比，本发明的有益效果是对醋的香气成分与地理标志保护产品关系进行了系统研究，应用色谱和质谱技术对醋中的各种香气成分进行检测，采用PCA分析方法和Fisher线性判别法，筛选出醋地理标志保护产品的特征香气因子并进行定量分析， 建立了醋地理标志保护产品的香气指纹模型，可对非地理标志保护醋进行快速的识别。醋地理标志保护产品的香气指纹模型考虑到了醋地理标志保护产品中的主要香气成分以及醋地理标志保护产品中较少出现而在其它醋产品中容易出现的香气成分，更能反映出醋地理标志保护产品的整体特征性，同时兼顾了标准品来源和检测成本的问题，检测成本低，分析时间短，灵敏度高，准确率高，实用性强，可广泛应用于疑是假冒醋地理标志保护产品的快速筛查，对于醋地理标志保护产品的保护，尤其是镇江香(陈)醋地理标志保护产品和山西老陈醋地理标志保护产品的保护具有重要的意义。


图1为镇江香醋、镇江陈醋与非地理标志保护醋的共有模式香气指纹图谱。
图2为镇江香醋与镇江陈醋的PCA分析图谱。
图3为镇江香醋与非地理标志保护醋的PCA分析图谱。
图4为镇江陈醋与非地理标志保护醋的PCA分析图谱。
图5为山西老陈醋与非地理标志保护醋的共有模式香气指纹图谱。
图6为山西老陈醋与非地理标志保护醋的PCA分析图谱。
图7为镇江香(陈)醋与山西老陈醋的PCA分析图谱。
图8为镇江香(陈)醋与山西老陈醋的判别区分流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例一醋中香气成分的富集和检测。
本发明所使用的样品选取了比较具有代表性的地理标志保护醋和非地理标志保护醋，共计50个，其中镇江香醋13个样品，镇江陈醋9个样品，山西老陈醋13个样品，非地理标志醋15个样品，样品基本覆盖所采集样品的所有品牌。
吸取5. 0 mL醋样品于20 mL顶空瓶中，再加入0. 8 g氯化钠，每个样品平行处理三次。采用75 ym CAR/PDMS涂层萃取头进行顶空萃取，萃取时间为45 min，解吸温度为 240 °C，解吸时间3 min.采集的香气成分使用气相色谱-质谱联用仪(Trace DSQ II GC/ MS，美国Thermo-Firmigan公司)进行检测，得到醋地理标志保护产品和非地理标志保护醋的香气指纹原始图谱。具体检测条件为采用DB-6M毛细管色谱柱(60 mXO. 25 mmXO. 25 μ m)，不分流进样，不分流时间5min (分流比1 :20)，载气为高纯氦气，流速为1.0 mL/min ； 进样口温度为MO °C，色谱柱的升温程序为初始温度设为40 °C，保持1 min，随之以5 V /min的升温速率升温至250 °C，保持5 min ；质谱参数EI电离，接口温度沈0。C，离子源温度沈0 °C，扫描的离子质量范围为4(T400 amu。对所检测到的组分进行NIST谱库检索定性(除2-呋喃甲酸环丁基酯的相似度为50 %外，其余组分的相似度大于70%)，部分采用标准品定性，对所测的组分进行统计分析。在所获得的色谱图上可辨识的色谱峰达80个以上，对其中46个色谱峰进行了定性分析，结果见表1。其中，贡献率表示该种化合物在所有样品中的检出率；带*化合物均采用标准品定性。
权利要求
1.一种醋地理标志保护产品的香气指纹快速识别方法，其特征在于包括如下步骤A)醋中香气成分的富集和检测采用顶空固相微萃取方法分别富集地理标志保护醋和非地理标志保护醋中的香气成分，结合气相色谱质谱联用技术进行香气成分的检测分析， 得到醋地理标志保护产品和非地理标志保护醋的香气指纹原始图谱；B)共有模式香气指纹图谱的构建将所述香气指纹原始图谱中食品添加剂的峰去除后，得到共有模式香气指纹图谱；C)PCA分析筛选主要香气成分将所述共有模式香气指纹图谱导出并转化为矩阵，采用PCA分析方法对醋地理标志保护产品和非地理标志保护醋进行分析，筛选出醋地理标志保护产品的主要香气成分；D)醋地理标志保护产品香气指纹模型的建立筛选出特征醋地理标志保护产品的特征香气因子并进行定量分析，采用Fisher线性判别法建立醋地理标志保护产品的香气指纹模型，得到判别临界值；E)未知醋样品的快速识别检测未知醋样品中所述特征香气因子的浓度，使用所述香气指纹模型计算预测值，通过所述预测值与所述判别临界值的比较，进行未知醋样品的快速识别。
2.根据权利要求1所述的醋地理标志保护产品的香气指纹快速识别方法，其特征在于所述醋地理标志保护产品为镇江香(陈)醋地理标志保护产品；所述香气指纹模型为=J1 =8. 4930X10^+2. 3574X 1(T2C2_7. 2502 X l(T2C3+5. 0233 X l(T4C4+4. 5980 X KT4C5+1. 7253 X IO-2C6-L 9868 X KT2C7，判别临界值为 0. 005723。
3.根据权利要求1所述的醋地理标志保护产品的香气指纹快速识别方法，其特征在于所述醋地理标志保护产品为山西老陈醋地理标志保护产品；所述香气指纹模型为J2=4. 3796 X KT4C1-L 2020 X 10_1C2-5. 3306 X 10_2C3+6. 7907 X 1(T3C4_9. 4064 X KT3C5+2. 8656X10_1C6-4. 4715X KT3C7，判别临界值为 0. 005172。
全文摘要
本发明提供一种醋地理标志保护产品的香气指纹快速识别方法，包括如下步骤A)醋中香气成分的富集和检测；B)共有模式香气指纹图谱的构建；C)PCA分析筛选主要香气成分；D)醋地理标志保护产品香气指纹模型的建立；E)未知醋样品的快速识别。本发明提供的醋地理标志保护产品的香气指纹快速识别方法，可广泛应用于疑是假冒醋地理标志保护产品的筛查，分析时间短，灵敏度高，准确率高，实用性强，解决了市场上醋地理标志保护产品的真伪鉴别难度大、耗时长的问题，对于醋地理标志保护产品的鉴别和保护具有重要的意义。
文档编号G01N30/02GK102507800SQ20111039513
公开日2012年6月20日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者孟海鸥, 张协光, 曾泳艇, 李丹妮, 李碧芳, 李苑雯, 罗美中, 郑彦婕, 阮贵华, 陈素娟, 黎永乐 申请人:深圳市计量质量检测研究院