水产品营养丰富，但极易腐败,处理不当会使其鲜度下降,营养物质损失，微生物大量繁殖，不仅降低了加工时的成品得率，还会使品质下降甚至引起食品安全问题。水产品质量评价方法有很多，例如:感官评价指标包括色泽、气味、弹性等，微生物指标包括细菌总数、特定腐败菌数量等，物理指标包括质构、僵硬指数、色差等,化学指标包括挥发性盐基氮含量、游离脂肪酸含量、过氧化值、硫代巴比妥酸值等。微生物指标和化学指标的操作复杂且耗时长，准确度又受到操作方法及条件的影响。开发低价、高精确度、快速、无损的检测方法是近年的研究热点，其中气味指纹技术能做到无损检测,测定水产品中的挥发性成分,区分不同贮藏条件及贮藏时间的水产品,鉴定水产品的质量,操作简单且耗时短,准确度较高,在水产品质量检测中的应用越来越广泛。

一、气味指纹技术概述

气味指纹技术是利用能对挥发性物质进行分析的仪器进行气味分析,得到样品中具有特征挥发性成分相关数据的技术。气味指纹技术不仅能够鉴定风味物质，还能够建立气味与食品品质间的关系，区分不同品质的产品，判断食品鲜度并预测货架期。气味指纹分析技术主要包括样品处理、检测和数据处理3大技术。

样品处理技术可以分为顶空进样、溶剂萃取和吸附等技术。顶空技术又分静态和动态两种。静态顶空技术是样品在恒温下达到动态平衡状态进而对其浓度进行分析，其操作简单，但灵敏度、精确度等受温度、平衡时间、样品质量等的影响，灵敏度低。动态顶空技术又称吹扫捕集技术，是用连续的惰性气体将样品中的挥发性物质分离并捕获于吸附剂上，再进行加热解析送入检测系统，该方法能对挥发性物质进行富集，检测限较低。

常用的溶剂萃取技术包括同时蒸馏萃取和超临界流体萃取技术。同时蒸馏萃取首先将待分析物质从样品中蒸僧出来，再使用液液萃取技术将待分析成分从水相转入到有机相中，超临界流体萃取利用超临界流体的溶解能力随温度及压力改变这一特性萃取待测物质。

常用的吸附技术包括固相微萃取和搅拌棒吸附萃取，固相微萃取利用涂有聚合物膜的焰融石英纤维捕集样品中的挥发性物质，再经过加热解析送入检测器中，利用该方法需要对萃取温度及时间进行分析选择，但操作简单，耗时少，无需特殊设备。搅拌棒吸附萃取的原理与固相微萃取相似，搅拌棒具有磁力且表面涂有聚二甲基硅氧烷涂层，比固相微萃取的萃取能力更高。

检测技术主要包括GC技术和电子鼻技术等,GC能够分离混合挥发性成分，通过降解物质，利用物质沸点、吸附性和极性的差异，使不同物质在流动相和固定相中的分配比例不同，经过反复吸附解析最终将不同的物质分离。通常B与MS联用,可鉴定食品中挥发性成分。应用时通过GC分离混合物之后送入质谱仪中，产生离子碎片，进入磁场根据质荷比进行分离鉴定。GC - MS技术能够鉴定分子并测定含量，但不能判别物质是否具有香味活性并分析其对气味的影响，而凶一嗅闻技术则可通过嗅闻人员对气味物质进行定性分析和描述。GC -嗅闻技术将挥发性物质通过GC分离后分流，一部分通过检测器检测，一部分通入嗅闻仪让感官人员进行嗅闻分析。经过GC分离后，若再将质谱仪与嗅闻仪联用，则能更好地分析不同物质的香味活性，但质谱仪需要在真空条件下工作，而嗅闻仪则在人气压下工作，两者的保留时间可能会有差异,这可以通过加入气流限制装置减小两者之间的压差并仔细选择载气和辅助气体的气流大小来解决问题。

电子鼻技术在食品加工、货架期预测及鲜度评价方面有较广泛的应用，通过模式识别进行分析判断给出气味指纹。

电子鼻模式识别的方法包括主成分分析（PCA）、判别因子分析（DFA）、人工神经网络（ANN）、层次聚类分析（HCA）、主成分同归（PCR）、组间方差分析和偏最小二乘法等数据处理方法。

气味指纹技术较常规检测方法操作简单，耗时少，与常规检测指标有较高的相关性，在食品检测中的应用越来越多，在水产品质量检测中多用于新鲜度的检测。但是气珠指纹技术仍然处于发展阶段，需要不断改进以增加其在食品工业中的应用范围。例如，第一，现阶段多数对样品切割处理后再进样，没有做到无损检测，需要对进样系统加以改进，使其做到整体采样无损化。第二，气味指纹技术操作简单，但其再现性和恢复性存在缺陷，无法替代常规检测，仍然需要结合其他检测方法，对结果进行验证。第三，气体传感器对温度和湿度较敏感，尤其是导电聚合物传感器，发展非气体传感器如以质谱为基础的电子鼻能避免这类问题。第四，依赖物理化学作用的电子鼻的感应过程与生物的嗅觉感受过程有较大的差异，使电子鼻的灵敏性和稳定性低于神经感受器，且对挥发性物质的感应作用受限于传感器种类，对分析结果有较大影响。而利用仿生技术制造的生物电子鼻有更高的灵敏性及选择性，分为以传递嗅觉受体的活细胞为传感元件的细胞生物电子鼻和以嗅觉受体蛋白为传感原件的蛋白质生物电子鼻，随着嗅觉神经芯片技术的发展使生物电子鼻精确性和稳定性更高，将有望于真正代替人类鉴定特征气味物质。第五，电子鼻和GC等仪器体积较大，发展便携式仪器有利于在任何场地进行实时快速检测。第六，气味指纹技术在水产品新鲜度检测中应用较多，但是特征挥发物质组成在贮藏期间变化及相关影响因子研究较少，在货架期预测等方面报道较少，如何提高预测准确度也需要进一步研究。

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文章来源：《食品快速检测实训教程》

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