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一种基于电子鼻结合人工神经网络预测煎炸油品质的方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-01-29 20:09:25

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:江苏无锡市| 朱建萍 | 2022-12-01 14:04:00

本发明公开了一种基于电子鼻结合人工神经网络预测煎炸油品质的方法,在煎炸油挥发性成分与TPC及极性组分细分(TGP、ox‑TG、THP)模型建立基础上,待测样品经过快速气相电子鼻的检测通过导入matlab进行神经网络建模,可直接同步预测出各极性组分的含量,预测模型良好,对实际煎炸食品生产线上油脂品质控制提供了便利省时的方法,有利于监测油炸生产线上煎炸油的品质变化,为准确评估煎炸食品安全提供可靠依据。

本发明提供一种基于电子鼻结合人工神经网络预测煎炸油品质的方法,可以对煎炸油进行快速检测,相比常规的检测方法,易操作且无毒无害,油样取样后可直接上机检测,无需进行预处理。

深度煎炸是食品加工行业一种重要的烹饪方式,食物经过煎炸产生独特的油炸风味和酥脆口感。然而,在煎炸过程中油脂经过150-200℃的持续高温加热,会产生水解、氧化和热质变等一系列复杂的化学反应。在煎炸过程中很多有害的极性化合物慢慢积累,从而对人体健康产生一定的危害,极性组分的极性高于甘油三酯,总极性组分(TPC)主要包括聚合产物TGP(氧化甘油三酯寡聚物:TGO和氧化甘油三酯二聚物:TGD)、氧化产物(氧化甘油三酯:ox-TG)、水解产物THP(甘油二酯:DG和游离脂肪酸:FFA)以及油脂中其它极性大于甘油三酯的物质。煎炸油中总极性组分及其细分含量的测定是评估煎炸油好坏的重要指标。现行有效国家标准GB7102.1-2003规定煎炸油极性组分超过27%就应该被废弃。而国外对于煎炸油推荐对其TPC含量和氧化甘油三酯聚合物(TGP)含量进行检验,其中建议TGP含量限制在12%以内,关于煎炸油品质评价指标,国内外标准公认使用极性组分柱层析方法测定TPC,而使用高效体积排阻色谱法分析TPC的细分组成。然而这些标准方法存在耗时耗力,有机溶剂用量大,对人体健康有害等缺点。

一些新的技术已经报道应用于煎炸油极性组分的检测中,如介电常数、电导率、近红外光谱和中红外光谱、核磁共振光谱、差示扫描量热法、超声波技术等,然而有些方法由于操作复杂,相关性差等使用仍然有限。煎炸过程中会产生一些挥发性化合物如醛,酮,酸,烃类和酯等,而这些化合物是油脂氧化的重要标记物,因此检测这些挥发性化合物是阐明煎炸过程中油脂经历的化学反应程度的一个可行的方法。

目前,有研究表明电子鼻技术可被用于食用油氧化程度的定性区分,而快速气相电子鼻是一种具有高选择性和灵敏度的特殊气相色谱仪,可在实验室中快速的测定挥发性化合物,其优点是可以在相对短的时间内同时分离和鉴定化合物。但是利用快速气相电子鼻快速地测定油样中挥发性化合物仅仅是应用于对油样的定性分析以及将挥发性产物与TPC建立偏最小二乘法模型方面,还未见基于快速气相电子鼻结合神经网络模型进行TPC及其细分含量测定的报道。

江南大学是教育部直属、国家“211工程”重点建设高校和“双一流”建设高校。学校具有悠久的办学历史、厚重的文化积淀,源起1902年创建的三江师范学堂,历经国立中央大学、南京大学等发展时期;1958年南京工学院食品工业系整建制东迁无锡独立建校,成立无锡轻工业学院;1962年无锡纺织工学院并入无锡轻工业学院;1995年更名为无锡轻工大学;2001年无锡轻工大学、江南学院、无锡教育学院合并组建江南大学;2003年东华大学无锡校区并入江南大学。

本发明在煎炸油挥发性成分与TPC及极性组分细分(TGP、ox-TG、THP)模型建立基础上,待测样品经过快速气相电子鼻的检测通过导入matlab进行神经网络建模,可直接同步预测出各极性组分的含量,预测模型良好,对实际煎炸食品生产线上油脂品质控制提供了便利省时的方法,有利于监测油炸生产线上煎炸油的品质变化,为准确评估煎炸食品安全提供可靠依据。

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