水果含有人類生存所必需的碳水化合物、維生素及無機(jī)鹽等營養(yǎng)物質(zhì)，是人們?nèi)粘Ｉ钪袪I養(yǎng)來源的有益補(bǔ)充。目前國內(nèi)外已有較多研究探索將智能感官技術(shù)用于水果檢測(cè)，主要應(yīng)用的智能感官技術(shù)有電子鼻、電子舌和質(zhì)構(gòu)分析技術(shù)，研究?jī)?nèi)容包括檢測(cè)水果新鮮度、檢測(cè)水果成熟度以確定合適的收獲時(shí)期和研究水果采后的質(zhì)地變化規(guī)律等。 電子鼻技術(shù) 電子舌技術(shù) 質(zhì)構(gòu)分析技術(shù) 展望
在水果檢測(cè)領(lǐng)域，電子鼻主要應(yīng)用于檢測(cè)和判斷水果的貯藏期、新鮮度、成熟度及是否受到病蟲害侵染。
檢測(cè)水果的貯藏期與新鮮度
由于消費(fèi)升級(jí)和對(duì)食品安全的關(guān)注，消費(fèi)者對(duì)水果質(zhì)量的要求也在逐漸提高，新鮮和高品質(zhì)的水果逐漸成為消費(fèi)者的首選，與此相關(guān)的一系列農(nóng)業(yè)和食品技術(shù)相繼出現(xiàn)，其中，保鮮貯藏是保障新鮮水果周年供應(yīng)的一項(xiàng)重要技術(shù)。大多數(shù)水果在貯藏初期與貯藏一段時(shí)間后的外觀并無明顯區(qū)別，因而判斷水果已經(jīng)歷的貯藏時(shí)間或剩余貨架期對(duì)于消費(fèi)者和商家而言都十分困難，導(dǎo)致消費(fèi)者對(duì)貯藏后水果的新鮮度和品質(zhì)時(shí)常心存疑慮。電子鼻技術(shù)可通過水果采后貯藏期間氣味的變化，判斷水果的貯藏時(shí)間與新鮮程度，為解決這一難題提供了新思路。電子鼻技術(shù)具有的檢測(cè)速度快、可實(shí)現(xiàn)無損檢測(cè)、檢測(cè)準(zhǔn)確率高等優(yōu)點(diǎn)，使 其在水果新鮮度檢測(cè)方面具有良好的應(yīng)用前景。此外，利用電子鼻對(duì)水果新鮮度的評(píng)估通常與各類算法密切結(jié)合，判別的準(zhǔn)確率均在80%以上（表1）。
檢測(cè)水果的成熟度
檢測(cè)水果的成熟度
在適當(dāng)采收期進(jìn)行采收是保證水果品質(zhì)的重要手段之一。采收太早會(huì)導(dǎo)致水果產(chǎn)量低、果實(shí)風(fēng)味不佳，采收過晚又會(huì)出現(xiàn)水果儲(chǔ)運(yùn)困難、貨架期較短的問題，因此，正確判斷水果的成熟度以確定合適采收期十分必要。以往確定水果采收期大多通過感官對(duì)果實(shí)的外觀、色澤和硬度進(jìn)行判斷，或通過實(shí)驗(yàn)手段對(duì)水果的內(nèi)在品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)間較長，可能需要對(duì)水果進(jìn)行破壞，且需要專業(yè)人員操作。現(xiàn)階段，已有一些研究人員將電子鼻技術(shù)應(yīng)用于水果成熟度的檢測(cè)，主要根據(jù)水果在不同成熟度下?lián)]發(fā)性香氣物質(zhì)的變化，分析水果在不同時(shí)期揮發(fā)性物質(zhì)的變化規(guī)律，從而達(dá)到判斷水果成熟度的目的。
檢測(cè)水果的病蟲害侵染狀況
大多數(shù)水果在采摘過程中易受損而形成傷口， 這些傷口極易被病原菌或害蟲等侵染，造成果實(shí)采后腐爛損傷，因此快速、精確、無損地檢測(cè)水果是否受到侵染是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。由于不同病蟲害對(duì)水果采后揮發(fā)性物質(zhì)的影響不同，利用電子鼻技術(shù)對(duì)水果采后揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析可確定水果采后是否受到病蟲害侵染，并能進(jìn)一步確定感染的病蟲害種類及數(shù)量。針對(duì)不同病原菌給水果揮發(fā)性物質(zhì)帶來的影響差異，許多研究人員開始利用電子鼻技術(shù)區(qū)分果實(shí)采后所感染的病原菌。
電子舌系統(tǒng)也被稱為智能味覺仿生系統(tǒng)，包括傳感器、信號(hào)處理系統(tǒng)和模式識(shí)別系統(tǒng)3部分。首先用電子傳感器陣列檢測(cè)和采集物體的味道特征，味道信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理系統(tǒng)的特征提取和轉(zhuǎn)換后再傳遞到模式識(shí)別系統(tǒng)，對(duì)不同味道進(jìn)行辨識(shí)。電子舌的檢測(cè)對(duì)象一般是液體，所以早期電子舌在飲料中的應(yīng)用較多，目前已有研究人員開展了將電子舌系統(tǒng)應(yīng)用于水果檢測(cè)的試驗(yàn)研究。
鑒別水果品種
電子舌技術(shù)對(duì)水果品種的鑒別主要是基于電位化學(xué)傳感器，利用不同傳感器對(duì)不同味道進(jìn)行吸附從而獲得樣品的整體味覺信息。由于不同品種的水果在味覺上存在一定差異，電子舌技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)對(duì)同類水果不同品種的區(qū)分。目前研究中應(yīng)用電子舌系統(tǒng)區(qū)分的主要水果種類及所使用的電子舌系統(tǒng)類型如表2所示。
感知水果的味覺強(qiáng)度
利用電子舌系統(tǒng)除了能鑒別不同的水果品種 外，還可用于感知和檢測(cè)水果的味覺強(qiáng)度。目前，利用電子舌系統(tǒng)對(duì)水果味覺強(qiáng)度感知的研究還相對(duì)較少，主要集中在對(duì)蔬菜（如食用菌）鮮味強(qiáng)度和茶葉澀味強(qiáng)度的感知。因此，利用電子舌感知水果的味覺強(qiáng)度可作為今后研究的重點(diǎn)，完善水果風(fēng)味的評(píng)價(jià)方法。
檢測(cè)水果的成熟度
水果在成熟期間的物質(zhì)成分會(huì)發(fā)生明顯變化，且酸度、糖含量等物質(zhì)的變化會(huì)引起不同電極上電 流響應(yīng)的電化學(xué)變化。利用上述原理可通過電子舌技術(shù)對(duì)水果成熟度進(jìn)行檢測(cè)，且可預(yù)測(cè)一些物質(zhì)含量。檢測(cè)水果成熟度的電子舌系統(tǒng)大多利用伏安型傳感器，其靈敏度高、操作簡(jiǎn)便。
質(zhì)構(gòu)是評(píng)價(jià)水果品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)之一，質(zhì)構(gòu)儀是通過模擬人的觸覺來檢測(cè)樣品硬度、脆性、彈性和膠黏性等物理特征的一種儀器，其原理是通過儀器得到食品的力學(xué)特征，然后將獲取的信息與質(zhì)構(gòu)參數(shù)建立聯(lián)系，從而得到食品的質(zhì)構(gòu)特性。
優(yōu)化水果的測(cè)試條件
當(dāng)前，質(zhì)構(gòu)分析技術(shù)在水果產(chǎn)品檢測(cè)方面的研究熱點(diǎn)之一是聚焦于分析不同測(cè)試條件對(duì)水果質(zhì)地屬性的影響，并最終實(shí)現(xiàn)質(zhì)構(gòu)儀的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用。由于質(zhì)構(gòu)分析技術(shù)所得到的產(chǎn)品各類參數(shù)與產(chǎn)品外形尺寸、探頭選取、測(cè)試速度等多方面因素均有關(guān)系，所以實(shí)現(xiàn)某種水果標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化的質(zhì)地評(píng)價(jià)方法將是未來研究的重點(diǎn)。
檢測(cè)果實(shí)發(fā)育期間的質(zhì)地變化規(guī)律
質(zhì)構(gòu)儀可用來檢測(cè)果實(shí)發(fā)育期間某些質(zhì)地參數(shù)的變化規(guī)律。
檢測(cè)果實(shí)采后的質(zhì)地變化規(guī)律
對(duì)果實(shí)采后和儲(chǔ)藏期間質(zhì)地差異及變化規(guī)律的檢測(cè)與評(píng)價(jià)是質(zhì)構(gòu)儀的另一重要應(yīng)用領(lǐng)域，許多研究人員通過質(zhì)構(gòu)儀檢測(cè)掌握了果實(shí)采后的質(zhì)地變化規(guī)律，如水蜜桃、葡萄、香蕉等。
由于果實(shí)品質(zhì)在采后及貯藏期間會(huì)發(fā)生一定變化，因此利用質(zhì)構(gòu)儀能量化果實(shí)的品質(zhì)變化，更清晰地顯示其變化規(guī)律。相較于感官評(píng)價(jià)方法，質(zhì)構(gòu)儀的測(cè)試時(shí)間短、準(zhǔn)確度高，結(jié)果也更客觀可靠。果實(shí)采后及貯藏期間質(zhì)地變化規(guī)律的代表性研究見表3。 從表3可看出，不同種水果隨著貯藏時(shí)間的延長，其質(zhì)地參數(shù)的變化不同；同種水果在不同貯藏條件下， 質(zhì)地參數(shù)隨貯藏時(shí)間延長的變化也各不相同。通過 研究水果采后在不同貯藏條件下的質(zhì)地變化規(guī)律，可 確定水果的最佳貯藏條件，延長水果的貨架期。
電子鼻、電子舌和質(zhì)構(gòu)儀等智能感官技術(shù)由于操作簡(jiǎn)便、實(shí)驗(yàn)成本低、檢測(cè)速度快、檢測(cè)準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，已逐步應(yīng)用于水果各類指標(biāo)的檢測(cè)，并取得了大量研究成果。隨著智能感官技術(shù)的發(fā)展和水果 檢測(cè)業(yè)務(wù)需求的提高，未來研究將呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：
智能感官分析技術(shù)與傳統(tǒng)感官分析的關(guān)聯(lián)
雖然已有研究探索了智能感官分析技術(shù)與傳統(tǒng)感官分析技術(shù)間的差異，但對(duì)于二者間的關(guān)聯(lián)性研究還不夠深入。未來應(yīng)進(jìn)一步探究二者的差異與關(guān)聯(lián)度，完善水果感官指標(biāo)檢測(cè)與評(píng)價(jià)的方法和技術(shù)體系， 提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度。
智能感官分析儀器的便攜化發(fā)展
現(xiàn)有的智能感官分析儀器大多基于PC平臺(tái)，體積大、使用不夠方便靈活，為使其更好地適應(yīng)于當(dāng)前水果檢測(cè)的需求，應(yīng)探索研制便攜式智能感官分析儀器，便于實(shí)時(shí)實(shí)地對(duì)水果進(jìn)行測(cè)定分析，提高檢測(cè)的便捷性。
多種智能感官分析技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用
水果的品質(zhì)包括氣味、口味及質(zhì)地等多個(gè)方面，而單一的儀器或設(shè)備只能檢測(cè)某一種品質(zhì)指標(biāo)， 無法進(jìn)行綜合分析，影響了檢測(cè)和評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確度。今后可探索將電子鼻、電子舌與質(zhì)構(gòu)分析等多種智能感官分析技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，從而全面檢測(cè)和識(shí)別水果的各類感官指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確、更高效地檢測(cè)與評(píng)價(jià)。
參考文獻(xiàn)：馮建英,李鑫,原變魚,穆維松.智能感官技術(shù)在水果檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展及趨勢(shì)[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2020,51(03):636-644.
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