Name: fruit volatile analysis using an electronic nose
Uploaded: 2012-03-30T13:00:00
Duration: 11 min 2 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fruit Volatile Analysis Using an Electronic Nose at JoVE.com

Авторы выражают благодарность Билл Риз (Harris Moran Seed Company, Davis) для обеспечения дыни фруктов для такого анализа. Этот проект опирается на исследования особого культур инициативы Конкурсная программа грантов не предоставляет. 2009-51181-05783 от Министерства сельского хозяйства США Национального института сельского хозяйства и продовольствия.

<ol>
	<li>Kader, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flavor+quality+of+fruits+and+vegetables.">Flavor quality of fruits and vegetables.</a> Journal of the Science of Food and Agriculture. 88, 1863-1868 (2008).</li><li>Persaud, K., Dodd, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+discriminant+mechanisms+in+the+mammalian+olfactory+system+using+a+model+nose.">Analysis of discriminant mechanisms in the mammalian olfactory system using a model nose.</a> Nature. 299, 352-355 (1982).</li><li>Gardner, J. W., Bartlett, P. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+brief-history+of+electronic+noses.">A brief-history of electronic noses.</a> Sensors and Actuators. 18, 211-220 (1994).</li><li>Rock, F., Barsan, N., Weimar, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electronic+nose:+Current+status+and+future+trends.">Electronic nose: Current status and future trends.</a> Chem. Rev. 108, 705-725 (2008).</li><li>Li, C., Heinemann, P. H., Irudayaraj, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+apple+deterioration+using+an+electronic+nose+and+zNose.">Detection of apple deterioration using an electronic nose and zNose.</a> Transactions of the Asabe. 50, 1417-1425 (2007).</li><li>Li, Z. F., Wang, N., Raghavan, G. S. V., Vigneault, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ripeness+and+rot+evaluation+of+'Tommy+Atkins'+mango+fruit+through+volatiles+detection.">Ripeness and rot evaluation of 'Tommy Atkins' mango fruit through volatiles detection.</a> J. Food Eng. 91, 319-324 (2009).</li><li>Oh, S. Y., Ko, J. W., Jeong, S. Y., Hong, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+and+exploration+of+fast+gas+chromatography-surface+acoustic+wave+sensor+to+the+analysis+of+thymus+species.">Application and exploration of fast gas chromatography-surface acoustic wave sensor to the analysis of thymus species.</a> J. Chromatogr. A. 1205, 117-127 (2008).</li><li>Watkins, P., Wijesundera, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+zNose+for+the+analysis+of+selected+grape+aroma+compounds.">Application of zNose for the analysis of selected grape aroma compounds.</a> Talanta. 70, 595-601 (2006).</li><li>Gan, H. L., Man, Y. B. C., Tan, C. P., NorAini, I., Nazimah, S. A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterisation+of+vegetable+oils+by+surface+acoustic+wave+sensing+electronic+nose.">Characterisation of vegetable oils by surface acoustic wave sensing electronic nose.</a> Food Chem. 89, 507-518 (2005).</li><li>Marina, A. M., Man, Y. B. C., Amin, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+the+SAW+Sensor+Electronic+Nose+for+Detecting+the+Adulteration+of+Virgin+Coconut+Oil+with+RBD+Palm+Kernel+Olein.">Use of the SAW Sensor Electronic Nose for Detecting the Adulteration of Virgin Coconut Oil with RBD Palm Kernel Olein.</a> Journal of the American Oil Chemists Society. 87, 263-270 (2010).</li><li>Evans, M. B., Haken, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+developments+in+the+gas-chromatographic+index+scheme.">Recent developments in the gas-chromatographic index scheme.</a> Journal of Chromatography. 472, 93-127 (1989).</li></ol>

Нам нечего раскрывать.

Электронные носы представляют собой перспективный метод для быстрого, объективной оценки аромат профилей из фруктов или летучие богатых образцов. Тем не менее, сдвиги в сохранении время представляют собой вызов для идентификации пика и может привести к неправильной интерпретации данных, когда две хроматограммы не идеально ровные. Визуальный осмотр показал, что хроматограммы изменчивость времен удерживания среди образцов часто вызываются тот же пик подлежит обязательной маркировке с несколько иной К.И. значения (примерно ± 10). Это привело к преувеличенным ряд уникальных KIS обнаружено. Для того, чтобы воспользоваться фактами, что (а) различные соединения находятся на разных стадиях зрелости и (б) технические повторяет примерно одинаковы, два компьютерных сценариев (&quot;kim_merge.py&quot;, который содержит программы для обработки данных множество, и &quot;kim_interface.py&quot;, который обеспечивает графический интерфейс пользователя (GUI)) были разработаны для систематическогосравнить образцы в полу-автоматическом режиме, что значительно сокращает время, необходимое для хроматограммы анализа больших наборов данных. Эти программы позволяют консолидации, в случае необходимости, пики помечены диапазон значений KI под одной этикеткой KI. Это служит двум важным целям: (а) это дает статистический анализ для лечения таких вершин, как одной переменной, и (б) способствует пик идентификации и сравнения с другими системами и опубликованных значений. Результаты, представленные здесь, показывают, что дыня образцы могут подвергаться дискриминации на основе зрелости и аромат профилирования использования zNose системы в сочетании с адекватной идентификации КИ. Это представляет собой новых перспективных технологий для анализа летучих веществ, которые могут быть использованы для программ контроля качества.

<table border="1"><tbody><tr><td> Название реагента </td><td> Компания </td><td> Номер по каталогу </td><td> Комментарии </td></tr><tr><td> Хлорид кальция </td><td> Депутат биомедицинских </td><td> 195088 </td><td></td></tr><tr><td> 2-метилбутил isovalerate </td><td> SAFC глобальной </td><td> W350613 </td><td> ≥ 98%, природного, FCC </td></tr><tr><td> Метанол </td><td> Fisher Scientific </td><td> A411-4 </td><td></td></tr><tr><td> Флакон </td><td> Sigma / Supelco </td><td> SU860098 </td><td></td></tr><tr><td> Крышка </td><td> Sigma / Supelco </td><td> SU860101 </td><td></td></tr><tr><td> Лаборатория блендер </td><td> Варинга научной лаборатории </td><td> 7009G </td><td> 2-скоростной миксер, 1 - литровом контейнере стекла </td></tr><tr><td> Бутылка </td><td> Fisher Scientific </td><td> 06-414-1C </td><td> Pyrex, 500 мл, полипропилен плагин печать </td></tr><tr><td> Игла </td><td> Электронные технологии датчика </td><td> TLC101046 </td><td> Боковые отверстия Luer </td></tr><tr><td> Алканы решение </td><td> Электронные технологии датчика </td><td></td><td> С6-С14 алканы раствора в метаноле </td></tr><tr><td> zNose </td><td> Электронные технологии датчика </td><td> Модель 4500 </td><td></td></tr><tr><td> DB-5 GC колонка </td><td> Электронные технологии датчика </td><td> SYS4500C5 </td><td></td></tr><tr><td> MicroSense </td><td> Электронные технологии датчика </td><td> Версия 5.44.22 </td><td></td></tr><tr><td> Python 2.6 </td><td></td><td></td><td> Свободно доступны он-лайн </td></tr><tr><td> &quot;Reform_data.py&quot; и &quot;kim_interface.py&quot; сценарии</td><td></td><td></td><td> Сценарии доступны в качестве дополнительного материала на Юпитер </td></tr></tbody></table>

fruit volatile analysis using an electronic nose

Numerous and diverse physiological changes occur during fruit ripening, including the development of a specific volatile blend that characterizes fruit aroma. Maturity at harvest is one of the key factors influencing the flavor quality of fruits and vegetables1. The validation of robust methods that rapidly assess fruit maturity and aroma quality would allow improved management of advanced breeding programs, production practices and postharvest handling. 
Over the last three decades, much research has been conducted to develop so-called electronic noses, which are devices able to rapidly detect odors and flavors2-4. Currently there are several commercially available electronic noses able to perform volatile analysis, based on different technologies. The electronic nose used in our work (zNose, EST, Newbury Park, CA, USA), consists of ultra-fast gas chromatography coupled with a surface acoustic wave sensor (UFGC-SAW). This technology has already been tested for its ability to monitor quality of various commodities, including detection of deterioration in apple5; ripeness and rot evaluation in mango6; aroma profiling of thymus species7; C6 volatile compounds in grape berries8; characterization of vegetable oil9 and detection of adulterants in virgin coconut oil10. 
This system can perform the three major steps of aroma analysis: headspace sampling, separation of volatile compounds, and detection. In about one minute, the output, a chromatogram, is produced and, after a purging cycle, the instrument is ready for further analysis. The results obtained with the zNose can be compared to those of other gas-chromatographic systems by calculation of Kovats Indices (KI). Once the instrument has been tuned with an alkane standard solution, the retention times are automatically converted into KIs. However, slight changes in temperature and flow rate are expected to occur over time, causing retention times to drift. Also, depending on the polarity of the column stationary phase, the reproducibility of KI calculations can vary by several index units11. A series of programs and graphical interfaces were therefore developed to compare calculated KIs among samples in a semi-automated fashion. These programs reduce the time required for chromatogram analysis of large data sets and minimize the potential for misinterpretation of the data when chromatograms are not perfectly aligned.
We present a method for rapid volatile compound analysis in fruit. Sample preparation, data acquisition and handling procedures are also discussed.

Watch this Scientific Journal Video about Fruit Volatile Analysis Using an Electronic Nose at JoVE.com

Fruit Volatile Analysis Using an Electronic Nose

Экспресс-метод для анализа летучих соединений в плодах описано. Летучих соединений, присутствующих в свободном пространстве от гомогената образца быстро отделяются и обнаружил с ультра-быстрой газовой хроматографии (ГХ) в сочетании с поверхностной акустической волны (ПАВ) датчиком. Процедура обработки данных и анализа также обсуждается.

Фруктовые летучие анализ с помощью электронного носа

Numerous and diverse physiological changes occur during fruit ripening, including the development of a specific volatile blend that characterizes fruit ...

Research

JoVE Journal

Biology

Studying Aggression in Drosophila (fruit flies)

Studying Aggression in Drosophila fruit flies

Изучение агрессии у дрозофилы (дрозофил)

Aggression is an innate behavior that evolved in the framework of defending or obtaining resources.  This complex social behavior is influenced by ...

Homemade Site Directed Mutagenesis of Whole Plasmids

Домашний сайт направленного мутагенеза Всего Плазмиды

Site directed mutagenesis of whole plasmids is a simple way to create slightly different variations of an original plasmid. With this method the cloned ...

A Neuronal and Astrocyte Co-Culture Assay for High Content Analysis of Neurotoxicity

Нейронов и астроцитов сотрудничеству культуры Пробирной высоких Анализ содержания Нейротоксичность

High Content Analysis (HCA) assays combine cells and detection reagents with automated imaging and powerful image analysis algorithms, allowing ...

An Optimized Protocol for Rearing Fopius arisanus, a Parasitoid of Tephritid Fruit Flies

An Optimized Protocol for Rearing Fopius arisanus, a Parasitoid of Tephritid Fruit Flies

Оптимизированный протокол для разведения Fopius arisanus, Паразитоид из Tephritid плодовых мух

Fopius arisanus (Sonan) is an important parasitoid of Tephritid fruit flies for at least two reasons. First, it is the one of only three opiine ...

Isolation and Biophysical Study of Fruit Cuticles

Изоляция и биофизических исследований фруктов кутикул

The cuticle, a hydrophobic protective layer on the aerial parts of terrestrial plants, functions as a versatile defensive barrier to various biotic and ...

Analysis of SNARE-mediated Membrane Fusion Using an Enzymatic Cell Fusion Assay

Анализ SNARE-опосредованного слияния мембран помощью ферментативного анализа слияния клеток

The interactions of SNARE (soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor)  proteins on vesicles (v-SNAREs) and on target membranes ...

Laboratory Protocol for Genetic Gut Content Analyses of Aquatic Macroinvertebrates Using Group-specific rDNA Primers

Лаборатория протокол для генетических кишки содержание анализа водных макробеспозвоночных использование конкретных групп рДНК грунтовки

Analyzing food webs is essential for a better understanding of ecosystems. For example, food web interactions can undergo severe changes caused by the ...

Visualization of 3D White Adipose Tissue Structure Using Whole-mount Staining

Визуализация 3D белой жировой ткани структуры, с помощью окрашивания целом гора

Adipose tissue is an important metabolic organ with high plasticity and is responsive to environmental stimuli and nutrient status. As such, various ...

Simple Homemade Tools to Handle Fruit Flies&#8212;Drosophila melanogaster

Simple Homemade Tools to Handle Fruit FliesÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã¢â‚¬ÂDrosophila melanogaster

Простые домашние инструменты для обработки фруктовых мух-Drosophila меланогастер

The fruit fly, Drosophila melanogaster, is widely used both in biological research and biology education. Handling adult flies is common but difficult in ...

Topical Application Bioassay to Quantify Insecticide Toxicity for Mosquitoes and Fruit Flies

Местное применение Биоанализ для количественной оценки токсичности инсектицидов для комаров и плодовых мух

The continued use of insecticides for public health and agriculture has led to widespread insecticide resistance and hampering of control methods. ...