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金华火腿是我国著名的传统干腌肉制品,不仅在国内广为人知,在国外也享有一定的声誉。一直以来,对于金华火腿的等级评定普遍采用感官评价法,这种方法主观性强,重复性差,易受鉴定师个人生理、心理以及经验的影响。由于人们对食品质量安全越来越重视,对金华火腿质量检测和评定提出了更高的要求;同时,火腿产量和产业化规模日益扩大,传统方法已难以适应现代化要求。用客观、规范、可靠和快速的科学方法替代传统经验方法日显迫切和重要。本课题是以金华火腿为研究对象,利用电子鼻技术、高光谱图像技术和气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术来对不同等级的金华火腿进行了检测和评判。研究内容主要包括以下几个部分:(1)利用电子鼻鉴定和判别不同等级的金华火腿。对由电子鼻检测的金华火腿气味信息进行主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)和线性判别式分析(Linear Discriminant Analysis, LDA),通过偏最小二乘分析(Partial Least Squares, PLS)建立基于电子鼻的金华火腿等级评判模型。(2)利用高光谱图像技术鉴定和判别不同等级的金华火腿。对由高光谱检测的金华火腿光谱信息进行主成分分析,通过偏最小二乘分析建立基于高光谱图像的金华火腿等级评判模型。(3)利用GC-MS联用技术分析不同等级的金华火腿香味成分,并与电子鼻和高光谱检测的结果进行对照。本课题的研究目的是为了建立一套可靠的金华火腿等级评判的快速无损检测系统,为火腿行业产品检测提供新的科学方法与依据,为今后质量提高和规范、标准的制修订提供依据,促进金华火腿产业健康发展。研究结果和结论如下:1.利用电子鼻检测不同等级的金华火腿,进行PCA分析时,每个等级都选择处于平稳期的第80 s的10个值作为模式识别的数据进行分析。其中,PC1的贡献率为74%,PC2的贡献率为24%,总贡献率98%,说明PCA能够很好地区分不同等级的金华火腿。进行LDA分析时,每个等级火腿都选择趋于平稳期的78 s-80 s间的30个值作为模式识别的数据进行分析,结果表明三个等级的金华火腿也能较好地被区分开,其中虽然一级火腿和二级火腿之间有少部分重叠,但从总体上来说,LDA可以区分不同等级的金华火腿。然后选取第80 s的10个电子鼻数据利用PLS进行判别模型的建立,训练集和验证集的总体识别率分别为95%和88.33%,其中特级火腿和一级火腿之间的误判机率较大,与二级火腿误判的几率相对较小。2.利用高光谱检测不同等级的金华火腿,选择1000 nm~1600 nm的波段区间进行分析,发现1001 nm和1328 nm处的图像最能表征火腿样品的原始信息,故而选择这两个波长作为特征波长。通过感兴趣区域(ROI)的选取得到256个波段,取连续的160个波段并得到这160个波段的平均光谱值。然后对其进行PCA分析,结果表明高光谱图像可以较好地区分不同等级的金华火腿。利用PLS进行判别模型的建立,训练集和验证集的总体识别率分别为96.19%和89.52%,其中误判多发生在特级火腿和一级火腿之间,与二级火腿误判的几率相对较小。3.利用GC-MS结合固相微萃取法(SPME)检测不同等级的金华火腿,选用100μm PDMS的萃取头的萃取结果,有效出峰时间为19 min-34 min。将色谱图与谱库对比的结果表明,在三个等级金华火腿中均检测出了2,4-二异氰酸-1-甲基苯和1,3-二氢-5-甲基,2H-苯并咪唑-2-酮,这两种物质在三个等级火腿的香味中含量所占比例较高,但彼此间差异不明显,对不同等级的判别贡献不大,但对于金华火腿整体香味有重要作用。丁基羟基甲苯和十四烷醛在三个等级金华火腿中也均被检测出,其含量差距较大,对不同等级火腿的气味形成具有较大的贡献作用。草酸新戊戊酯只能在特级火腿中检测出,2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇异丁酯只能在一级火腿中检测到,4-乙烯-3-醇和植物醇只能在二级火腿中检测到。这些成分虽然含量不高,但对不同等级金华火腿的风味区别贡献较大。