Analyse de fruits instable avec un nez électronique

L’objectif global de cette procédure est d’effectuer une analyse rapide des composés volatils dans les fruits. Pour ce faire, il faut d’abord couper et homogénéiser le tissu du fruit. La phase vapeur au-dessus de l’échantillon liquide est ensuite analysée avec le nez électronique.

Après l’analyse électronique du nez, les données sont exportées et transformées. La dernière étape de la procédure consiste à identifier les fenêtres d’index covas et à regrouper les pics sous une seule étiquette d’index covas à l’aide de l’interface graphique. En fin de compte, les résultats montrent que les différences d’abondance de follicules de fruits mesurées avec un nez électronique peuvent être liées à des traitements expérimentaux tels que la variété de fruits, la maturité et le stockage.

Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes, telles que la chromatographie en phase gazeuse traditionnelle, est qu’elle permet une analyse plus rapide des composés volatils dans les fruits. Lors de la réalisation de cette analyse, de légers changements dans les temps de rétention de l’analyte peuvent se produire. Cela pourrait conduire à une mauvaise interprétation des données sans un examen minutieux du processus d’alignement des pics.

Après avoir récolté les fruits au stade de maturité souhaité, rincez à l’eau du robinet. Afin d’éliminer la saleté et la poussière, sélectionnez les fruits pour l’analyse. Basée sur l’absence de défauts externes et internes et la taille, l’homogénéité coupe longitudinalement les fruits en quartiers à utiliser pour l’échantillonnage des composés volatils.

Le cas échéant, retirez les graines de la peau, le tissu de la cavité des graines ou les fruits dénoyautés. La sélection des tissus doit être cohérente tout au long de l’expérience, et la variabilité au sein d’un même fruit doit être prise en compte. Par exemple, les échantillons doivent être prélevés à parts égales sur les parties de la fleur équatoriale et de l’extrémité de la tige.

Combinez le tissu de fruit sélectionné, mélangez-le afin de le randomiser, puis pesez 200 grammes dans un mélangeur commercial. Ajouter 200 millilitres de solution saturée de chlorure de calcium. Le chlorure de calcium est destiné à agir comme un inhibiteur de l’activité enzymatique, qui peut se produire après la coupe et l’homogénéisation de la chair du fruit.

Ajoutez ensuite 50 microlitres d’une solution de 100 millimolaires de deux iso de méthyl butyle dans du méthanol. Cette solution est ajoutée en tant qu’étalon interne pour surveiller d’éventuelles pertes de composés volatils pendant le processus d’homogénéisation. Ensuite, homogénéisez le mélange dans un mélangeur de laboratoire pendant 30 secondes à 18 000 tr/min.

Versez ensuite immédiatement dans une bouteille en verre et fermez-la avec un couvercle en téflon. Conservez l’homogénat dans la bouteille jusqu’à ce que tous les échantillons soient préparés. Pipeter des aliquotes de cinq millilitres de jus sans mousse dans des flacons ambrés en verre de 20 millilitres en préparant au moins trois flacons par échantillon.

Pour servir de répliques techniques. Scellez les flacons avec des bouchons à vis en acier équipés de septa en silicone téflon. À ce stade, les échantillons peuvent être analysés immédiatement ou congelés dans de l’azote liquide et stockés à très basse température pour une analyse ultérieure.

Chargez la méthode d’analyse appropriée sur le Xenos. Entrez les paramètres tels qu’ils se trouvent dans le protocole écrit. Connectez une aiguille en acier inoxydable avec une pointe non carottée à l’entrée du xenos.

Purger le système plusieurs fois avec de l’air ambiant jusqu’à ce que la ligne de base soit stable et qu’aucun pic supérieur à 200 ne soit détecté. Préparez-vous à accorder l’instrument en insérant une aiguille dans le septum d’un flacon contenant une solution d’acas à chaîne droite pour soulager la pression. Insérez ensuite l’aiguille reliée à l’entrée de l’instrument dans le septum.

Effectuez la mélodie en lançant l’échantillonnage de l’espace de tête. Le résultat de la mélodie est utilisé par le logiciel de l’instrument pour convertir le temps de rétention des pics auxquels il est fait allusion à partir d’unités de temps en indice covas ou en unités KI. Par conséquent, une fois le système réglé, les temps de rétention sont indiqués en unités KI.

Commencer l’analyse de l’échantillon après l’équilibrage de l’échantillon pendant 30 minutes en insérant des aiguilles dans le septum du flacon d’échantillon. Comme fait pour la solution de l’acas à chaîne droite. Lancez manuellement l’échantillonnage de l’espace de tête en cliquant sur le bouton de lecture, ce qui permet à la pompe d’activer et de retirer les vapeurs présentes au-dessus de l’échantillon.

À la fin de l’analyse, un chromatogramme apparaît à l’écran et le capteur est automatiquement chauffé à 150 degrés Celsius pendant 10 secondes pour le nettoyer. Lorsque la boîte d’état du système devient verte, l’instrument est à nouveau prêt à analyser un autre échantillon. Pour assurer une base de référence stable et un nettoyage adéquat du système, exécutez au moins une ébauche d’air entre chaque échantillon.

Analyser au moins trois répétitions techniques par échantillon ainsi que les blancs de flacons. Exportez les données dans un fichier Microsoft Excel après l’acquisition à l’aide de la fonction de journal des données stockées dans le logiciel Mense. Une fois les données exportées, ajoutez des colonnes contenant des libellés pour les variables et les réplications.

Le format de données exporté à partir du logiciel de l’instrument peut être transformé pour une manipulation plus facile à l’aide du script Python 0.6 généré par cet atelier. Le nom du fichier source et le nom de la feuille pour les données d’entrée, ainsi que le nom de fichier souhaité pour la sortie sont édités directement dans le script. Ce script facilite la manipulation et l’analyse des données grâce à l’identification de kis uniques dans tous les échantillons.

Les données sont réorganisées avec des informations d’échantillon en lignes et des KIS uniques en colonnes, chaque cellule représentant la zone de pic correspondante. Si aucun pic n’est détecté pour une valeur KI dans un échantillon, la cellule correspondante reste vide. Ensuite, à l’aide d’un deuxième script généré par cette importation de laboratoire, les données du fichier ont été modifiées à l’étape précédente.

L’analyse est basée sur l’observation et l’analyse du nombre de fois où chaque valeur de KI a été détectée. Ainsi, le programme affiche un graphique à barres des occurrences de KI. Pour chaque valeur KI, évaluez les K occurrences de sous-ensembles spécifiques d’échantillons, en analysant chaque groupe de réplicats techniques ensemble.

Pour ce faire, analysez chaque traitement ou variable séparément en cochant ou décochant les cases correspondantes. Après avoir identifié la largeur de chaque fenêtre KI à l’aide de l’interface graphique, sélectionnez au hasard certains des chromatogrammes correspondants. Dans les logiciels mense, évaluez les pics qui se chevauchent parmi les réplicats techniques.

Une fois que la fenêtre KI est individualisée, la fonction de fusion dans l’interface graphique est utilisée pour fusionner les KIS qui tombent dans la fenêtre dans le ki le plus peuplé en premier. Cliquez sur le bouton de fusion pour activer la fonctionnalité et sélectionnez le ki le plus peuplé au centre de la fenêtre en faisant un clic gauche sur la barre correspondante. Une fois la barre sélectionnée, elle change de couleur et devient verte pour fusionner les KIS qui se trouvent dans la fenêtre dans le ki sélectionné en faisant un clic droit sur les barres correspondantes.

Cela fait que les barres deviennent rouges tandis qu’une barre bleue de la longueur correspondante est ajoutée au-dessus du ki central. Une fois que tous les kis sélectionnés ont été fusionnés dans le ki central approprié, cliquez à nouveau sur le bouton de fusion pour accepter les modifications. Cela fait que le bouton de fusion devient jaune en cas d’erreur.

Le bouton Annuler la fusion est également disponible pour défusionner. Cliquez sur le bouton Annuler la fusion dans l’interface graphique. Faites ensuite un clic droit sur la barre rouge pour défusionner.

Du rouge, la barre devient bleue. Cliquez à nouveau sur le bouton unmerge pour accepter les modifications. Si l’on tente de fusionner par erreur deux pics d’un seul échantillon en une seule valeur KI, un message d’erreur s’affiche.

Une fois que toutes les opérations de fusion ont été enregistrées, le fichier avant de procéder à l’analyse statistique, les chromatogrammes de l’air et les blancs de flacons sont analysés afin de surveiller d’éventuelles contaminations. Une fois que le ki des pics et des blancs a été identifié, soustrayez la surface du pic détecté dans l’air et/ou le blanc de flacon de la surface du pic présent. Dans l’échantillon, le nez électronique a pu détecter des différences dans les profils volatils entre les fruits de melon récoltés à différents stades de maturité.

Voici des exemples de chromatogrammes de fruits précocement mûrs et de fruits bien mûrs, révélant les différences de surface des pics. Pour de nombreux pics, des fenêtres de 20 K ont été identifiées sur tous les échantillons. L’analyse des variants a montré que parmi ces différents kis, l’abondance de 14 pics détectés par le nez électronique variait significativement entre deux stades de maturité. Ici, l’abondance maximale des fruits précoces mûrs pour chacun de ces kis est indiquée en vert, et celle des fruits bien mûrs est indiquée en orange.

Après avoir terminé cette procédure, d’autres méthodes comme la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse peuvent être effectuées afin d’identifier les composants correspondant aux pics individuels sur le nez électronique après son développement. Cette technique fournira un outil d’analyse rapide et permettra aux chercheurs dans le domaine de la phytopathologie, de la physiologie végétale, de la biologie post-récolte et des sciences alimentaires d’explorer les changements dans la composition volatile des fruits en fonction de la maturité, de la variété ou de l’entreposage. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la rapidité avec laquelle analyser les composés volatils avec un nez électronique et effectuer l’alignement des pics à l’aide de notre interface graphique.