醋是人们日常生活中必不可少的调味剂之一,也是我国典型的传统发酵食品。食醋不仅给人味觉上的享受,同时,食醋还有不容忽视的保健功能。镇江香醋尤以“色、香、酸、浓”的特点而驰名中外,为我国四大酿造名醋之一。醋龄是消费者选购的重要依据,陈酿香醋价格昂贵营养价值也较高。目前,由于国家尚未制定出一套成熟的镇江香醋醋龄鉴别规范标准,导致市场上醋龄标注混乱,这种现象严重损害消费者合法权益,同时对企业的健康发展也带来威胁。本研究利用嗅觉可视化技术快速鉴别不同醋龄的镇江香醋,通过调变金属卟啉的中心金属离子种类和苯环外相同位置的不同取代基来调控金属卟啉的微观分子结构以筛选出对不同醋龄镇江香醋特异性气体具有高活性、高选择性的传感器,以实现镇江香醋醋龄快速、准确判别。论文的主要研究内容如下:1.镇江香醋醋龄标志物筛选分析。利用SPME-GC-MS分析了不同醋龄镇江香醋中挥发性成分变化。共检测到46种挥发性成分,并发现2,3-丁二酮、2,4,5-三甲基噁唑和2,3,5,6-四甲基吡嗪这三种物质在新醋中含量极少,但随着陈酿时间的增加,其含量明显增加。利用HPLC分析不同醋龄香醋中有机酸含量变化,发现乳酸随陈酿时间延长含量增加。研究结果表明,比较了这四种物质随醋龄的变化趋势,选取以变化最显著的2,4,5-三甲基噁唑作为表征镇江香醋醋龄的标志物,为醋龄的鉴别提供理论依据。2.嗅觉可视化技术识别醋龄标志物。对自制的嗅觉可视化系统的精确度和稳定性进行评估,主要评判了传感器制作的点样稳定性和阵列重复性。结果表明,四类传感器的点样CV系数最大仅为3.67%,制作精度较高;传感器阵列也具有较好的重复性,因此该嗅觉可视化系统具有一定的可靠性。从不同的金属卟啉中筛选对镇江香醋醋龄标志物2,4,5-三甲基噁唑较强敏感响应的色敏材料。研究结果表明,金属卟啉锌及其衍生物:TPPZn、TPPZnF、TPPZnCl这三种卟啉能对不同浓度的三甲基噁唑有较好的鉴别能力。并利用这三种金属卟啉锌制成传感器对不同醋龄镇江香醋进行初步验证,发现在不同醋龄香醋的特征图中TPPZnF的颜色变化差异较大,能较好的区分不同醋龄。3.采用紫外可见光谱法结合热力学基础方程初步探索了卟啉与2,4,5-三甲基噁唑之间的作用机理,探究不同卟啉与2,4,5-三甲基噁唑结合紫外光谱图的最大吸收峰位移、吸光度变化、反应的配位数和结合常数。实验结果表明,与不带金属离子的卟啉相比,三种金属锌卟啉与2,4,5-三甲基噁唑结合后(三种卟啉与三甲基噁唑均形成1:1配合)紫外光谱曲线表现出明显的变化,检测较为灵敏,光谱图均表现为紫外光谱有明显的吸收峰位移,和吸光度下降,有较高的平衡常数,研究同时比较了TPPCl与2,4,5-三甲基噁唑结合后的色敏传感器显色和紫外光谱变化情况,研究结果显示金属Zn和吸电子(Cl、F)同时在显色反应当中起作用,其中卟啉中的金属离子Zn在显色反应中起了主导作用。4.基于嗅觉可视化技术的镇江香醋醋龄鉴别。试验选取新醋及陈酿一年、两年、三年、四年的镇江香醋为研究对象,从24种色敏材料,其中包括18种卟啉及6种酸碱指示剂中筛选对香醋整体挥发性气体交互敏感的色敏材料。实验结果表明最终筛选出CH3OTPPb、CH3OTPPa和溴甲酚绿并结合TPPZnF制成优化后的阵列传感器能有效鉴别镇江香醋醋龄;利用主成分分析(PCA)和K最近邻法(KNN)对不同醋龄的镇江香醋进行模式识别。实验结果表明,当主成分数为10,K值为1时,KNN模型取得最佳结果,模型对训练集识别率为87.5%,预测集中样本的识别率为90.0%。