Análise de Frutas volátil Usando um Nariz Eletrônico

O objetivo geral deste procedimento é realizar uma análise rápida de compostos voláteis em frutas. Isso é feito primeiro cortando e homogeneizando o tecido da fruta. A fase de vapor acima da amostra líquida é então analisada com o nariz eletrônico.

Após a análise eletrônica do nariz, os dados são exportados e transformados. A etapa final do procedimento é identificar as janelas do índice covas e consolidar os picos sob um único rótulo de índice covas usando a interface gráfica. Em última análise, os resultados mostram que as diferenças na abundância de folículos de frutas, medidas com um nariz eletrônico, podem estar relacionadas a tratamentos experimentais, como variedade, maturidade e armazenamento de frutas.

A principal vantagem dessa técnica em relação aos métodos existentes, como a cromatografia gasosa tradicional, é que ela permite uma análise mais rápida de compostos voláteis em frutas. Ao realizar esta análise, podem ocorrer pequenas alterações nos tempos de retenção da substância a analisar. Isso pode levar a uma interpretação errônea dos dados sem uma consideração cuidadosa do processo de alinhamento de pico.

Após a colheita dos frutos na fase de maturidade desejada, enxágue com água da torneira. Para remover sujeira e poeira, selecione frutas para análise. Com base na ausência de defeitos externos e internos e tamanho, a homogeneidade cortou os frutos longitudinalmente em fatias para serem usadas para amostragem volátil.

Se aplicável, remova as sementes da casca, o tecido da cavidade da semente ou os frutos do caroço. A seleção de tecidos deve ser consistente durante todo o experimento, e a variabilidade dentro de uma única fruta deve ser levada em consideração. Por exemplo, as amostras devem ser obtidas igualmente das partes equatoriais da flor e da extremidade do caule.

Combine o tecido de fruta selecionado, misture para randomizar e depois pesar 200 gramas em um liquidificador comercial. Adicione 200 mililitros de solução saturada de cloreto de cálcio. O cloreto de cálcio destina-se a atuar como inibidor da atividade enzimática, que pode ocorrer após o corte e homogeneização da polpa da fruta.

Em seguida, adicione 50 microlitros de uma solução de 100 milimolares de dois iso de metilbutila em metanol. Esta solução é adicionada como um padrão interno para monitorar possíveis perdas de compostos voláteis durante o processo de homogeneização. Em seguida, homogeneizar a mistura em um liquidificador de laboratório por 30 segundos a 18.000 RPM.

Em seguida, despeje imediatamente em uma garrafa de vidro e feche com uma tampa de Teflon. Manter o homogeneizado no frasco até que todas as amostras estejam preparadas. Pipetar alíquotas de cinco mililitros de sumo sem espuma para frascos de vidro âmbar de 20 mililitros, preparando pelo menos três frascos por amostra.

Para servir como réplicas técnicas. Feche os frascos para injetáveis com tampas de rosca de aço equipadas com septos de silicone de Teflon. Neste ponto, as amostras podem ser analisadas imediatamente ou congeladas rapidamente em nitrogênio líquido e armazenadas em temperatura ultrabaixa para análise posterior.

Carregue o método de análise apropriado no Xenos. Insira os parâmetros encontrados no protocolo escrito. Conecte uma agulha de aço inoxidável com ponta sem núcleo à entrada de xenos.

Purgue o sistema várias vezes com ar ambiente até que a linha de base esteja estável e nenhum pico maior que 200 contagens seja detectado. Prepare-se para afinar o instrumento inserindo uma agulha no septo de um frasco contendo uma solução de acas de cadeia reta para aliviar a pressão. Em seguida, insira a agulha conectada à entrada do instrumento no septo.

Execute a melodia iniciando a amostragem do headspace. O resultado da melodia é usado pelo software do instrumento para converter o tempo de retenção dos picos aludidos de unidades de tempo em índice de covas ou unidades KI. Consequentemente, depois que o sistema é ajustado, os tempos de retenção são relatados em unidades KI.

Inicie a análise da amostra após o equilíbrio da amostra por 30 minutos, inserindo agulhas no septo do frasco para injetáveis de amostra. Como feito para a solução de acas de cadeia reta. Inicie o headspace sampling manualmente clicando no botão play, fazendo com que a bomba ative e retire os vapores presentes acima do sample.

Ao final da análise, um cromatograma aparece na tela e o sensor é aquecido automaticamente a 150 graus Celsius por 10 segundos para limpá-lo. Quando a caixa de status do sistema fica verde, novamente, o instrumento está pronto para analisar outra amostra. Para garantir uma linha de base estável e uma limpeza adequada do sistema, execute pelo menos um branco de ar entre cada amostra.

Analise pelo menos três réplicas técnicas por amostra, bem como os espaços em branco do frasco. Exporte os dados para um arquivo do Microsoft Excel após a aquisição usando a função de dados armazenados no software Mense. Depois que os dados forem exportados, adicione colunas contendo rótulos para variáveis e replicações.

O formato de dados exportado do software do instrumento pode ser transformado para facilitar a manipulação usando o script Python 0.6 gerado por este laboratório. O nome do arquivo de origem e o nome da planilha para os dados de entrada, bem como o nome do arquivo desejado para a saída, são editados diretamente no script. Esse script facilita a manipulação e análise de dados por meio da identificação de kis exclusivos em todas as amostras.

Os dados são reordenados com informações de amostra em linhas e KIS exclusivos em colunas com cada célula representando a área de pico correspondente. Se não for detectado um pico para um valor de KI numa amostra, a célula correspondente permanece vazia. Em seguida, usando um segundo script gerado por essa importação de laboratório, os dados do arquivo editados na etapa anterior.

A análise é baseada na visualização e análise do número de vezes que cada valor de KI foi detectado. Assim, o programa exibe um gráfico de barras de ocorrências de KI. Para cada valor de KI, avaliar os K acertos de subconjuntos específicos de amostras, analisando cada grupo de replicações técnicas em conjunto.

Para fazer isso, analise cada tratamento ou variável separadamente, marcando ou desmarcando as caixas correspondentes. Depois de identificar a largura de cada janela KI usando a interface gráfica, selecione aleatoriamente alguns dos cromatogramas correspondentes. Em um software mense avalie picos sobrepostos entre as réplicas técnicas.

Uma vez que a janela KI é individualizada, o recurso de mesclagem na interface gráfica é usado para mesclar os KIS que caem na janela no ki First mais populoso. Clique no botão de mesclagem para ativar o recurso e selecione o ki mais preenchido no centro da janela clicando com o botão esquerdo na barra correspondente. Uma vez que a barra tenha sido selecionada, ela muda de cor e fica verde para mesclar os KIS que caem dentro da janela no ki selecionado, clique com o botão direito do mouse nas barras correspondentes.

Isso faz com que as barras fiquem vermelhas enquanto uma barra azul do comprimento correspondente é adicionada no topo do ki central. Depois que todos os kis selecionados forem mesclados no ki central apropriado, clique no botão mesclar novamente para aceitar as alterações. Isso faz com que o botão de mesclagem fique amarelo em caso de erros.

O botão de desfazer a mesclagem também está disponível para desfazer a mesclagem. Clique no botão desfazer mesclagem na interface gráfica. Em seguida, clique com o botão direito do mouse na barra vermelha para ser desmesclado.

De vermelho, a barra fica azul. Clique no botão desfazer mesclagem novamente para aceitar as alterações. Se alguém tentar mesclar incorretamente dois picos em uma única amostra em um único valor de KI, uma mensagem de erro será impressa.

Uma vez que todas as operações de fusão tenham sido salvas no arquivo antes de prosseguir com a análise estatística, os cromatogramas dos espaços em branco do ar e do frasco são analisados para monitorar possíveis contaminações. Uma vez identificado o ki dos picos e dos brancos, subtrair a área do pico detetada no ar e/ou frasco em branco da área do pico presente. Na amostra, o nariz eletrônico foi capaz de detectar diferenças nos perfis voláteis entre os frutos de melão colhidos em diferentes estádios de maturação.

Aqui são mostrados exemplos de cromatogramas de frutas maduras precoces e frutas totalmente maduras, revelando as diferenças na área do pico Para vários picos, janelas de 20 K foram identificadas em todas as amostras. Uma análise das variantes mostrou que, desses diferentes kis, a abundância de 14 picos detectados pelo nariz eletrônico variou significativamente entre dois estágios de maturidade. Aqui, o pico de abundância da fruta madura precoce para cada um desses kis é plotado em verde, e o da fruta totalmente madura é plotado em laranja.

Após a conclusão deste procedimento, outros métodos como cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa podem ser realizados para identificar os componentes correspondentes a picos individuais no nariz eletrônico após seu desenvolvimento. Essa técnica fornecerá uma ferramenta de análise rápida e permitirá que pesquisadores no campo da fitopatologia, fisiologia vegetal, biologia pós-colheita e ciência de alimentos explorem as mudanças na composição volátil da fruta em função da maturidade, variedade ou armazenamento. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão da rapidez com que analisa compostos voláteis com um nariz eletrônico e realiza o alinhamento de pico usando nossa interface gráfica.