Analiza lotności owoców za pomocą elektronicznego nosa

Opisana jest szybka metoda analizy związków lotnych w owocach. Lotne związki obecne w przestrzeni nad roztworem homogenatu próbki są szybko rozdzielane i wykrywane za pomocą ultraszybkiej chromatografii gazowej (GC) sprzężonej z czujnikiem powierzchniowej fali akustycznej (SAW). Omówiono również procedurę obsługi i analizy danych.

Ogólnym celem tej procedury jest przeprowadzenie szybkiej analizy lotnych związków w owocach. Osiąga się to poprzez pierwsze cięcie i homogenizację tkanki owocowej. Faza parowa nad próbką cieczy jest następnie analizowana za pomocą elektronicznego nosa.

Po elektronicznej analizie nosa dane są eksportowane i przekształcane. Ostatnim krokiem procedury jest zidentyfikowanie okien indeksu covas i skonsolidowanie pików pod jedną etykietą indeksu covas za pomocą interfejsu graficznego. Ostatecznie wyniki pokazują, że różnice w obfitości mieszków owocowych mierzonych za pomocą elektronicznego nosa mogą być związane z eksperymentalnymi zabiegami, takimi jak różnorodność owoców, dojrzałość i przechowywanie.

Główną przewagą tej techniki nad istniejącymi metodami, takimi jak tradycyjna chromatografia gazowa, jest to, że pozwala ona na szybszą analizę związków lotnych w owocach. Podczas wykonywania tej analizy mogą wystąpić niewielkie zmiany w czasie retencji analitu. Może to prowadzić do błędnej interpretacji danych bez dokładnego rozważenia procesu wyrównania pików.

Po zebraniu owoców w pożądanej fazie dojrzałości spłukać wodą z kranu. W celu usunięcia brudu i kurzu wybierz owoce do analizy. W oparciu o brak wad zewnętrznych i wewnętrznych oraz rozmiar, jednorodność kroi owoce wzdłuż na ćwiartki, które mają być wykorzystane do pobierania próbek lotnych.

W razie potrzeby usuń nasiona skórki, tkankę jamy nasiennej lub owoce pestkowe. Dobór tkanek musi być spójny przez cały czas trwania eksperymentu i należy wziąć pod uwagę zmienność w obrębie pojedynczego owocu. Na przykład próbki powinny być pobierane w równym stopniu z równikowych części kwiatu i końcówki łodygi.

Połącz wybraną tkankę owocową, wymieszaj ją w celu losowania, a następnie odważ 200 gramów do komercyjnego blendera. Dodaj 200 mililitrów nasyconego roztworu chlorku wapnia. Chlorek wapnia ma za zadanie działać jako inhibitor aktywności enzymatycznej, która może wystąpić po pokrojeniu i homogenizacji miąższu owocu.

Następnie dodaj 50 mikrolitrów 100 milimolowego roztworu dwóch izo metylobutylu spożywanych w metanolu. Roztwór ten jest dodawany jako wzorzec wewnętrzny w celu monitorowania wszelkich możliwych strat związków lotnych podczas procesu homogenizacji. Następnie homogenizuj mieszaninę w blenderze laboratoryjnym przez 30 sekund przy 18 000 obr./min.

Następnie natychmiast przelej do szklanej butelki i zamknij teflonową pokrywką. Przechowywać homogenat w butelce do czasu, aż wszystkie próbki zostaną przygotowane. Odpipetować pięć mililitrowych porcji soku bez piany do 20-mililitrowych szklanych bursztynowych fiolek, przygotowując co najmniej trzy fiolki na próbkę.

Służyć jako repliki techniczne. Uszczelnić fiolki stalowymi nakrętkami wyposażonymi w teflonowo-silikonowe przegrody. W tym momencie próbki mogą być natychmiast analizowane lub błyskawicznie zamrażane w ciekłym azocie i przechowywane w bardzo niskiej temperaturze do późniejszej analizy.

Załaduj odpowiednią metodę analizy do Xenos. Wprowadź parametry znalezione w pisemnym protokole. Podłącz igłę ze stali nierdzewnej z końcówką bez rdzenia do wlotu ksenos.

Kilkakrotnie przepłucz system powietrzem z otoczenia, aż linia bazowa ustabilizuje się i nie zostaną wykryte piki większe niż 200 zliczeń. Przygotuj się do strojenia instrumentu, wkładając igłę do przegrody fiolki zawierającej roztwór akas o prostym łańcuchu w celu zmniejszenia ciśnienia. Następnie włóż igłę podłączoną do wlotu instrumentu do przegrody.

Wykonaj melodię, inicjując próbkowanie przestrzeni nad głową. Wynik strojenia jest używany przez oprogramowanie instrumentu do przeliczania czasu retencji przypisanych pików z jednostek czasu na indeks covas lub jednostki KI. W związku z tym, po dostrojeniu systemu, czasy przechowywania są podawane w jednostkach KI.

Analizę próbki należy rozpocząć po zrównoważeniu próbki przez 30 minut, wprowadzając igły do przegrody fiolki z próbką. Tak jak w przypadku rozwiązania acas z prostym łańcuchem. Rozpocznij pobieranie próbek w przestrzeni nad powierzchnią ręcznie, klikając przycisk odtwarzania, powodując aktywację pompy i wycofanie oparów znajdujących się nad próbką.

Pod koniec analizy na ekranie pojawia się chromatogram, a czujnik jest automatycznie podgrzewany do 150 stopni Celsjusza przez 10 sekund w celu jego oczyszczenia. Gdy pole stanu systemu zmieni kolor na zielony, urządzenie jest ponownie gotowe do analizy innej próbki. Aby zapewnić stabilną linię bazową i prawidłowe czyszczenie systemu, należy uruchomić co najmniej jedną ślepą próbę powietrzną między każdą próbką.

Przeanalizować co najmniej trzy kontrpróby techniczne na próbkę oraz ślepe próby fiolek. Po pobraniu wyeksportuj dane do pliku Microsoft Excel za pomocą funkcji zapisanych danych w dzienniku w oprogramowaniu Mense. Po wyeksportowaniu danych dodaj kolumny zawierające etykiety zmiennych i replikatów.

Format danych wyeksportowany z oprogramowania instrumentu można przekształcić w celu łatwiejszej manipulacji za pomocą skryptu Python 0.6 wygenerowanego przez to laboratorium. Nazwa pliku źródłowego i nazwa arkusza dla danych wejściowych, a także żądana nazwa pliku wyjściowego są edytowane bezpośrednio w skrypcie. Ten skrypt ułatwia manipulację danymi i ich analizę poprzez identyfikację unikalnych kis we wszystkich próbkach.

Kolejność danych jest zmieniana z informacjami o próbce w wierszach i unikalnymi KIS w kolumnach, przy czym każda komórka reprezentuje odpowiedni obszar piku. Jeśli pik nie zostanie wykryty dla wartości KI w próbce, odpowiednia komórka pozostaje pusta. Następnie, przy użyciu drugiego skryptu wygenerowanego przez to laboratorium, zaimportuj dane z pliku edytowane w poprzednim kroku.

Analiza opiera się na przeglądaniu i analizowaniu, ile razy wykryto każdą wartość KI. W ten sposób program wyświetla wykres słupkowy trafień KI. Dla każdej wartości KI oceń trafienia K określonych podzbiorów próbek, analizując razem każdą grupę powtórzeń technicznych.

Aby to zrobić, przeanalizuj każdą metodę lub zmienną osobno, zaznaczając lub odznaczając odpowiednie pola. Po określeniu szerokości każdego okna KI za pomocą interfejsu graficznego, losowo wybierz niektóre z odpowiednich chromatogramów. W mense oprogramowaniu oceniaj nakładające się piki wśród replik technicznych.

Po zindywidualizowaniu okna KI, funkcja scalania w interfejsie graficznym jest używana do łączenia KIS, które mieszczą się w oknie, w najbardziej zaludnione ki First. Kliknij przycisk scalania, aby aktywować funkcję i wybierz najbardziej zaludnione ki na środku okna, klikając lewym przyciskiem myszy odpowiedni pasek. Po wybraniu paska zmienia kolor i zmienia kolor na zielony, aby scalić KIS, które mieszczą się w oknie, z wybranym ki, kliknij prawym przyciskiem myszy na odpowiednie paski.

Powoduje to, że słupki zmieniają kolor na czerwony, podczas gdy niebieski pasek o odpowiedniej długości jest dodawany na górze środkowego ki. Gdy wszystkie wybrane ki zostaną połączone w odpowiednie centralne ki, kliknij ponownie przycisk scalania, aby zaakceptować zmiany. Powoduje to, że przycisk scalania zmienia kolor na żółty w przypadku błędów.

Dostępny jest również przycisk rozłączania. Kliknij przycisk rozłączania w interfejsie graficznym. Następnie kliknij prawym przyciskiem myszy czerwony pasek, aby go usunąć.

Z czerwonego pasek zmieni kolor na niebieski. Kliknij ponownie przycisk rozłączania, aby zaakceptować zmiany. Jeśli ktoś spróbuje niepoprawnie scalić dwa piki w jednej próbce w jedną wartość KI, zostanie wydrukowany komunikat o błędzie.

Po zapisaniu wszystkich operacji łączenia pliku przed przystąpieniem do analizy statystycznej, chromatogramy ślepych prób powietrza i fiolek są analizowane w celu monitorowania ewentualnych zanieczyszczeń. Po zidentyfikowaniu ki pików i ślepych prób należy odjąć obszar piku wykryty w powietrzu i/lub ślepej próbie fiolki od obszaru obecnego piku. W próbie elektroniczny nos był w stanie wykryć różnice w profilach lotnych wśród owoców melona zebranych na różnych etapach dojrzałości.

Pokazano tutaj przykłady chromatogramów z wczesnych dojrzałych i w pełni dojrzałych owoców, ujawniając różnice w powierzchni pików Dla wielu pików zidentyfikowano okna 20 K we wszystkich próbkach. Analiza wariantów wykazała, że spośród tych różnych kis, obfitość 14 pików wykrytych przez elektroniczny nos różniła się znacznie między dwoma etapami dojrzałości. Tutaj szczytowa obfitość wcześnie dojrzałych owoców dla każdego z tych kis jest zaznaczona na zielono, a ta w pełni dojrzałego owocu jest zaznaczona na pomarańczowo.

Po zakończeniu tej procedury można wykonać inne metody, takie jak chromatografia gazowa sprzężona ze spektrometrią mas, w celu zidentyfikowania składników odpowiadających poszczególnym pikom na nosie elektronicznym po jego opracowaniu. Technika ta zapewni narzędzie do szybkiej analizy i pozwoli naukowcom zajmującym się patologią roślin, fizjologią roślin, biologią po zbiorach i naukami o żywności badać zmiany w składzie lotnym owoców w funkcji dojrzałości, odmiany lub przechowywania. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak szybko analizować lotne związki za pomocą elektronicznego nosa i wykonywać wyrównanie pików za pomocą naszego interfejsu graficznego.