Pugionium cornutum өсүмдүгүнүн табигый туздалуусу — бул Brassicaceae тукумундагы жашылча туздуу сууда стартердик культура кошулбастан табигый ферментацияга калтырылып, процесс учурунда сенсордук сапаты, физика-химиялык касиеттери жана учуучу ароматтык профили өзгөргөн азык-түлүк иштетүү процесси. Бул изилдөө 6% (w/v) NaCl камтыган туздуу эритмеде жана 20 ± 2 °C температурада 28 күн табигый түрдө туздалган P. cornutum үлгүлөрүнүн D0, D7, D14, D21 жана D28 этаптарын сенсордук баалоо, физика-химиялык өлчөөлөр, электрондук мурун (electronic nose, E-nose), headspace газ хроматографиясы–иондук кыймылдуулук спектрометриясы (headspace gas chromatography–ion mobility spectrometry, HS-GC-IMS), негизги компоненттер анализи (PCA), жарым-жартылай эң кичине квадраттардын дискриминанттык анализи (PLS-DA) жана корреляциялык анализ менен салыштырган.
Алгачкы 7 күн процесстеги эң тез физика-химиялык өзгөрүү этабы болгон. Бул мезгилде туздуу эритменин pH көрсөткүчү төмөндөп, титрленүүчү кычкылдуулук (TA) жогорулап, NaCl ткандарга тез өтүп, калыбына келтирүүчү канттар азайып, амин азоту көбөйүп, нитрит убактылуу жогорулаган. NaCl курамы D0 күнү 0,085 ± 0,004 g/100 g болсо, D7 күнү 3,91 ± 0,05 g/100 g чейин көбөйгөн; процесстин аягында болжол менен 4,37 ± 0,08 g/100 g деңгээлине жакындаган. Нитрит D7 күнү 6,53 mg NaNO2/kg жаңы масса менен убактылуу чокуга жетип, D14 күнү 0,44 mg/kg жана D28 күнү 0,075 mg/kg чейин төмөндөгөн.
Сенсордук сапат туздалуу учурунда олуттуу жакшырган. Салмакталган сенсордук упай D0 күнү 42,75 болсо, D21 күнү 81,84 жана D28 күнү 83,98 болгон. Жаңы-алдын ала иштетилген үлгүнүн курч жана татымал мүнөзү убакыт өткөн сайын азайып, кычкылдык, туздуулук, умами, туздалган азыкка мүнөздүү жыт жана чайналуучу текстура көбүрөөк тең салмакталган. Ошол эле учурда түс упайы 9,25тен 6,23кө төмөндөгөн. Бул жыйынтык жетилген туздалган азыктын сенсордук сапаты жаңы жашыл түстү сактоого гана көз каранды эмес экенин көрсөтөт.
E-nose PCAсында алгачкы эки негизги компонент жалпы вариациянын %91,78ин түшүндүргөн жана D21 менен D28 үлгүлөрү бири-бирине жакындаган. HS-GC-IMS жалпысынан 84 мүнөздүү сигналдык чокуну аныктап, китепкана менен дал келтирүү аркылуу 75 учуучу органикалык кошулманы убактылуу тааныган. Альдегиддерге жана күкүрт менен байланышкан сигналдар жалпысынан азайса, эфирлерге, кетондорго жана органикалык кислоталарга байланышкан сигналдар көбөйгөн. PLS-DA жана VIP анализи туздалуу этаптарын айырмалоого салым кошкон 33 VOC сигналын VIP > 1 критерийи боюнча тандаган.
Изилдөөнүн эң маанилүү практикалык жыйынтыгы — учурдагы эксперименттик шарттарда D21–D28 аралыгы сенсордук жана жалпы аромат жагынан жетилүү терезесин түзүп, 21-күн процессти аяктоонун колдонууга ылайыктуу чекити катары сунушталышы мүмкүн экендиги. Бирок бул жыйынтык 6% NaCl туздуу эритмесине, 20 ± 2 °C табигый ферментацияга жана изилдөөдө колдонулган идиш/алдын ала иштетүү шарттарына тиешелүү; аны бардык P. cornutum туздалган азыктарына же башка рецепттерге универсалдуу оптималдуу убакыт катары жалпылоого болбойт.
Мындан тышкары, изилдөө микробдук коомдоштуктарды секвенирлеген эмес. Ошондуктан белгилүү бактерия же козу карын түрлөрү белгилүү VOC кошулмаларын түзөт деген түз далил алынган эмес. Корреляциялар бир эле убакыт ичинде өзгөрмөлөрдүн чогуу өзгөрүшүн көрсөтөт; өзүнчө себептүүлүктү далилдебейт.
Pugionium cornutum деген эмне жана бул изилдөөдө эмне үчүн каралган?
Pugionium cornutum (L.) Gaertn. — Brassicaceae тукумуна кирген жана Кытайдын түндүк-батышындагы кургак жана жарым кургак аймактарда таралган чөп өсүмдүк. Булак макаланын адабияттык жыйынтыгына ылайык, анын жаш сабактары жана жалбырактары белок, азыктык була, эркин аминокислоталар, витаминдер, минералдар жана ар түрдүү биоактивдүү заттарды камтыйт. Бирок бул курам боюнча маалыматтар учурдагы эксперименттин жаңы өлчөөлөрү эмес; мурунку эмгектерден алынган фондук маалымат.
Өсүмдүктүн жаңы тканы күчтүү жана курч жытка ээ. Кыска түшүм жыйноо мезгили, сууну жоготууга жана картаюуга жакындыгы, микробдук бузулуу жана күчтүү жыт аны жаңы продукт катары кеңири колдонууга чектөө коюшу мүмкүн. Изилдөөнүн баштапкы идеясы — салттуу туздоо процесси сактоо мөөнөтүн узартып гана тим болбостон, курч даамды/жытты көбүрөөк кабыл алынуучу даам профилине өзгөртө ала турганы.
Булак макала P. cornutum өсүмдүгүнүн салттуу монгол медицинасында колдонулушу жөнүндө мурдагы адабияттарды да эскерет. Бирок учурдагы эксперимент эч кандай фармакологиялык, клиникалык же ден соолукка тийгизген таасирин текшерген эмес. Бул азык-түлүк сапаты жана ароматтын эволюциясы боюнча изилдөө.
Изилдөөдөгү илимий боштук
P. cornutum өсүмдүгүнүн жаңы жана ар түрдүү жол менен кургатылган үлгүлөрүндөгү учуучу кошулмалар мурда изилденгени менен, табигый туздалуу учурунда учуучу профиль убакыт боюнча кантип өзгөрөрү тууралуу системалуу маалымат чектелүү болгон. Изилдөөчүлөр бул боштукту процесстин беш башка убакыт чекитин бирге көзөмөлдөө аркылуу толтурууну максат кылган.
Изилдөө “кайсы ароматтык кошулмалар бар?” деген суроо менен гана чектелбестен, төмөнкү байланыштарды да караган:
- Физика-химиялык өзгөрүүлөр кайсы убакыт аралыгында эң тез жүрөт?
- Сенсордук сапат кайсы этапта жетилет?
- E-nose жалпы жыт үлгүсү процесс бою кантип өзгөрөт?
- HS-GC-IMS боюнча кайсы VOC класстары азаят же көбөйөт?
- Кайсы VOC сигналдары туздалуунун ар башка этаптарын айырмалоого көбүрөөк салым кошот?
- Физика-химиялык өзгөрмөлөр, E-nose сигналдары жана VOC класстары чогуу кантип өзгөрөт?
Бул жерде табигый туздоо эмнени билдирет?
Бул экспериментте табигый ферментация үчүн өзүнчө сүт кычкыл бактериясы же башка аныкталган стартердик культура кошулган эмес. Процесс чийки затта жана өндүрүш чөйрөсүндө табигый түрдө бар микроорганизмдердин өнүгүшүнө калтырылган.
Жаңы P. cornutum жана азыктык сапаттагы ири туз Кытайдын Shaanxi аймагындагы Yulin шаарындагы жергиликтүү базардан алынган. Өсүмдүктөр жуулуп, 5–10 cm узундуктагы бөлүктөргө кесилип, 95–100 °C кайнак сууда 60–90 секунд бланшталган. Андан кийин агын суу менен тез муздатылып, бетиндеги суу алынган.
Ар бир 10 L чопо идишке болжол менен 2,5 kg алдын ала иштетилген өсүмдүк салынган. Алдын ала кайнатылып 22–25 °C чейин муздатылган жана 6% (w/v) NaCl камтыган туздуу эритме өсүмдүк материалын толугу менен жаба тургандай кошулган. Газ пайда болушу үчүн идиштин оозунун астында 5–8 cm боштук калтырылып, идиштин четиндеги суу каналы толтурулуп, салттуу суу менен мөөрлөнгөн жабуу камсыздалган.
Туздоо 20 ± 2 °C температурада 28 күн жүргүзүлгөн. Үч параллелдүү чопо идиш колдонулган; D0, D7, D14, D21 жана D28 күндөрүндө ар бир идиштен катуу материал менен туздуу эритмени чогуу камтыган болжол менен 200 g үлгү алынган. Үлгү алгандан кийин идиштерге жаңы суюктук кошулган эмес.
D0 Үлгүсү Жаңы, Иштетилбеген P. cornutum Беле?
Жок. Изилдөөдөгү D0 үлгүсү жуулган, 5–10 cm бөлүктөргө кесилген, 95–100 °C температурада 60–90 секунд бланшталган, муздатылган жана 6% NaCl туздуу эритмесине салынган, бирок ферментация убактысы али өтө элек үлгү. Ошондуктан D0–D28 салыштыруусу “чийки жаңы жашылча менен туздалган азык” салыштыруусу эмес, алдын ала иштетилген ферментациянын башталышы менен ар башка туздалуу убакыттарынын салыштыруусу.
Сенсордук баалоо кантип жүргүзүлгөн?
Сенсордук баалоону азык-түлүктүн сенсордук анализи боюнча тажрыйбасы бар сегиз окутулган панелист жүргүзгөн. Панелисттер баалоонун алдында туздалган P. cornutum өсүмдүгүнүн типтүү өзгөчөлүктөрү жана упай берүү критерийлери менен тааныштырылган.
Үлгүлөр кокустук коддор менен белгиленип, кокустук тартипте, бирдей жарыктандыруу шартында, ылайыктуу температурада жана жытсыз чөйрөдө берилген. Мурунку үлгүнүн таасирин азайтуу үчүн панелисттер үлгүлөрдүн ортосунда оозун суу менен чайкап, кыска убакыт эс алышкан.
Сенсордук үлгүлөр тоңдурулган эмес, үлгү алынгандан кийин дароо бааланган. Ар бир үлгү үч кайталоо менен бааланып, 2-таблицадагы жыйынтыктар сегиз панелисттин орточо ± стандарттык четтөө маанилери катары берилген.
Төрт негизги өзгөчөлүк 0–10 шкаласында бааланган:
| Өзгөчөлүк | Салмак | Бааланган негизги өзгөчөлүк |
|---|---|---|
| Түс | %15 | Табигыйлыгы, бир тектүүлүгү, жылтырагы жана анормалдуу күрөңдөөнүн деңгээли |
| Аромат | %30 | Типтүү туздалган аромат, шайкештик, курч/жашыл же жагымсыз жыттардын аздыгы |
| Даам | %30 | Кычкылдык, туздуулук жана умами тең салмагы, ошондой эле ачуу, курч же эскирген даам кемчиликтеринин жоктугу |
| Текстура | %25 | Жумшактык, чайноо жеңилдиги, булалуулук, чайноого каршылык жана ткандын бүтүндүгү |
Булалуулугу жогору өсүмдүк болгондуктан, текстура “кытырак болуу” менен гана бааланган эмес; жумшактык, чайноо жеңилдиги, була сезими, каршылык жана ткандын бүтүндүгү чогуу каралган.
Салмакталган сенсордук упай теңдемеси
Булак изилдөөдө колдонулган салмакталган сенсордук упай:
\[ S_{100}=10\times(0.15C+0.30A+0.30T+0.25X) \]
Формула эмнени эсептейт? Түс, аромат, даам жана текстура үчүн 0–10 аралыгында берилген упайларды маанилүүлүк салмактары менен бириктирип, 0–100 шкаласына өткөрөт.
\(C\): color, башкача айтканда түс упайы.
\(A\): аромат упайы.
\(T\): taste, башкача айтканда даам упайы.
\(X\): texture, башкача айтканда текстура упайы.
0,15; 0,30; 0,30; 0,25: тиешелүүлүгүнө жараша түс, аромат, даам жана текстуранын салмактары. Алардын суммасы 1.
10 коэффициенти: салмакталган 0–10 жыйынтыгын 0–100 упай системасына өткөрөт.
Маанилүү айырма: “Overall acceptability / жалпы кабыл алынуучулук” бул теңдеменин ичинде эмес. Булак жалпы кабыл алынуучулукту панелисттин бүтүндөй тамактануу тажрыйбасына негизделген өзүнчө сенсордук өзгөрмө катары баалаган.
Сенсордук сапат убакыт менен кантип өзгөргөн?
| Убакыт | Түс | Аромат | Даам | Текстура | Жалпы кабыл алынуучулук | Салмакталган упай / 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| D0 | 9,25 ± 0,43 | 3,27 ± 0,74 | 3,75 ± 0,46 | 3,00 ± 0,76 | 5,38 ± 0,92 | 42,75 ± 3,78 |
| D7 | 8,00 ± 0,54 | 6,12 ± 0,60 | 6,38 ± 0,51 | 4,33 ± 0,50 | 6,50 ± 0,53 | 60,44 ± 4,06 |
| D14 | 7,25 ± 0,89 | 7,61 ± 0,49 | 7,12 ± 0,34 | 7,45 ± 0,63 | 7,23 ± 0,41 | 72,94 ± 3,63 |
| D21 | 6,39 ± 0,52 | 8,38 ± 0,74 | 8,49 ± 0,53 | 8,62 ± 0,54 | 8,38 ± 0,52 | 81,84 ± 3,96 |
| D28 | 6,23 ± 0,46 | 8,62 ± 0,52 | 8,88 ± 0,64 | 8,74 ± 0,71 | 8,50 ± 0,50 | 83,98 ± 1,21 |
Эң ачык көрүнүш — түс менен башка сенсордук өзгөчөлүктөрдүн карама-каршы багытта өзгөрүшү. Түс упайы D0 күнүндөгү 9,25тен D28 күнүндө 6,23кө төмөндөсө, аромат 3,27ден 8,62ге, даам 3,75тен 8,88ге жана текстура 3,00дан 8,74кө жогорулаган.
D0 үлгүлөрү P. cornutum өсүмдүгүнүн баштапкы курч жана татымал мүнөзүн сактаган, бирок процесс илгерилеген сайын бул катуу профиль алсырап; кычкылдык, туздуулук, умами жана туздалган азыкка мүнөздүү аромат көбүрөөк тең салмакталган. D21 жана D28 күндөрүндө текстура упайларынын 8,62 жана 8,74 болушу ткандын жегенге ыңгайлуулук жагынан жумшарганын, бирок эксперимент мезгилинде ашыкча эзилип кетпегенин көрсөтөт.
Булак ичиндеги статистикалык эскертүү: Жыйынтыктар тексти D21 менен D28 ортосунда аромат, даам, текстура жана жалпы кабыл алынуучулук боюнча айырма жок экенин жазат. Бирок булактын 2-таблицасында аромат үчүн D21 жана D28 ар башка статистикалык тамгалар менен белгиленген. Ошондуктан ароматты салыштыруунун p-мааниси булактын ичинде так чечилбейт. Жалпы кабыл алынуучулук, даам, текстура жана салмакталган жалпы упайдын D21–D28 мезгилинде платого жетиши болсо таблицага шайкеш келет.
Изилдөөнүн Ыкмасы жана Жыйынтыктары
Физика-химиялык көрсөткүчтөр кантип өлчөнгөн?
Изилдөөдө pH, нымдуулук, NaCl, титрленүүчү кычкылдуулук, нитрит, калыбына келтирүүчү кант, амин азоту жана C витамини көзөмөлдөнгөн.
Туздуу эритменин pH көрсөткүчү калибрленген pH-метр менен өлчөнгөн. Башка параметрлердин көбү гомогендештирилген өсүмдүк тканында аныкталган.
- Нымдуулук: 105 ± 5 °C температурада гравиметриялык кургатуу.
- Титрленүүчү кычкылдуулук (TA): сүт кычкылынын эквиваленти катары титрлөө; GB 12456-2021.
- NaCl: титрлөө; GB 5009.44-2016.
- C витамини: титрлөө; GB 5009.86-2016.
- Амин азоту: титрлөө; GB 5009.235-2016.
- Нитрит: UV-көрүнүүчү спектрофотометрия; GB 5009.33-2016.
- Калыбына келтирүүчү кант: UV-көрүнүүчү спектрофотометрия; GB/T 5009.7-2016.
Ар бир физика-химиялык өлчөө үч кайталоо менен жүргүзүлгөн.
Эмне үчүн алгачкы 7 күн маанилүү?
Физика-химиялык өзгөрүүлөрдүн эң жогорку ылдамдыгы алгачкы 7 күндө байкалган. NaCl курамы 0,085 ± 0,004 g/100 gдан 3,91 ± 0,05 g/100 gга жогорулаган. Калыбына келтирүүчү кант үчүн 0–7 күндөгү орточо өзгөрүү ылдамдыгы −0,012 g/100 g/күн, ал эми титрленүүчү кычкылдуулуктун топтолуу ылдамдыгы +0,014 g/100 g/күн деп билдирилген. Амин азоту да эң тез өсүшүн ушул биринчи мезгилде көрсөткөн.
Нитрит 7-күнү 6,53 mg NaNO2/kg жаңы масса менен убактылуу максимумга жетип, 14-күнү 0,44 mg/kg жана 28-күнү 0,075 mg/kg чейин төмөндөгөн.
Изилдөө бул нитрит маанилерин азык-түлүк мыйзамындагы чек менен салыштырбайт. Ошондуктан бул макаланын негизинде эле “D7 кооптуу” же “D28 сөзсүз коопсуз” деген нормативдик жыйынтык чыгарууга болбойт.
Туздуу эритменин pH көрсөткүчү башында төмөндөп, кийин турукташкан. TA жогорулаган, калыбына келтирүүчү кант азайган, амин азоту көбөйгөн, C витамини процесс бою азайган жана ткандын нымдуулугу төмөндөгөн. Булактын 3-сүрөтү бул параметрлердин убакыт боюнча ийри сызыктарын берет; негизги текстте бардык убакыт чекиттеринин так сандык маанилери жазылбагандыктан, Verianla тексти растрдык графиктен жасалма тактык менен аралык сандарды чыгарбайт.
Электрондук мурун кантип иштетилген?
Электрондук мурун бир кошулманы хроматографиядай өз-өзүнчө так аныктаган аппарат эмес; ар түрдүү учуучу заттарга кайчылаш сезгичтиги бар сенсорлор массиви түзгөн жалпы жыт үлгүсүн өлчөөчү система. Изилдөөдө PEN3 (Airsense Analytics GmbH, Schwerin, Германия) аппараты жана он металл оксиди жарым өткөргүч сенсор колдонулган.
| Сенсор | Булакта берилген жалпы сезгичтик сүрөттөмөсү |
|---|---|
| W1C | Бензенге байланышкан учуучу заттар |
| W5S | Азот оксиддери |
| W3C | Аммиак негизиндеги кошулмалар |
| W6S | Гидридге байланышкан жооп |
| W5C | Кыска чынжырлуу алкан/ароматтык компоненттер |
| W1S | Метил кошулмалары |
| W1W | Күкүрт кошулмалары |
| W2S | Спирттер, альдегиддер жана кетондор |
| W2W | Ароматтык компоненттер жана органикалык күкүрт кошулмалары |
| W3S | Узун чынжырлуу алкандарга байланышкан жооп |
E-nose үчүн 1,5 g үлгү 20 mL жабык headspace vial ичине салынып, 60 °C температурада 20 мүнөт тең салмакталган. Үлгүнүн баш боштугуна 0,22 µm мембраналык чыпкалуу дат баспас болоттон жасалган үлгү алуу ийнеси киргизилген.
Аппараттын параметрлери:
- Тазалоо убактысы: 60 секунд
- Өлчөө убактысы: 150 секунд
- Күтүү убактысы: 5 секунд
- Камерадагы аба агымы: 0,4 L/мүн
- Инъекция агымы: 0,016 L/мүн
- Ар бир үлгү: 5 параллелдүү өлчөө
E-Nose Бир Учуучу Кошулманы Өзүнчө Так Аныктайбы?
Жок. Бул изилдөөдөгү металл оксиди сенсорлор кайчылаш сезгич; бир сенсордун жогорку жообу бир гана химиялык заттын так идентификациясын же концентрациясын билдирбейт. E-nose жалпы жыт үлгүсүн тез айырмалоо үчүн колдонулган, ал эми кошулма деңгээлиндеги маалыматтар HS-GC-IMS менен колдоого алынган.
E-nose PCA жыйынтыгы
E-nose маалыматтарынын PCA анализинде:
- PC1: %75,47
- PC2: %16,31
- Алгачкы эки компоненттин суммасы: %91,78
D0, D7 жана D14 үлгүлөрү өзүнчө кластерлерди түзсө, D21 жана D28 кластерлери бири-бирине жакындап, үстү-үстүнө түшкөн. Бул кеч мезгилде жалпы сенсордук жооп үлгүсү бири-бирине көбүрөөк окшош болгонун көрсөтөт.
W2W жана W1W сенсор жоопторунун көптөгөн башка каналдарга караганда жогору болушу күкүрт жана ароматтык кошулмаларга сезгич каналдар P. cornutum аромат профилинде маанилүү сигнал алып жүргөнүн көрсөткөн. Ошентсе да сенсорлор спецификалуу болбогондуктан, бул жыйынтыкты бир молекуланын түз өлчөмү катары чечмелөөгө болбойт.
Коңшу убакыт чекиттери үчүн log2 fold change
Булак удаалаш үлгү алуу мезгилдеринин ортосундагы E-nose жооп өзгөрүүсүн төмөнкү теңдеме менен эсептеген:
\[ \log_2FC=\log_2\left(\frac{R_{t2}}{R_{t1}}\right) \]
\(R_{t1}\): мурунку убакыт чекитиндеги орточо туруктуу сенсордук жооп.
\(R_{t2}\): кийинки убакыт чекитиндеги орточо туруктуу сенсордук жооп.
\(\log_2FC=0\): эки убакыт чекитиндеги орточо жооп бирдей экенин билдирет.
Оң маани: кийинки убакыт чекитинде сенсордук жооп жогорулаганын көрсөтөт.
Терс маани: кийинки убакыт чекитинде сенсордук жооп азайганын көрсөтөт.
D0–D7 мезгилинде өзгөчө W1S, W1W, W2S, W5S жана W2W сенсорлорунда эң чоң өзгөрүүлөр байкалган. D21–D28 мезгилинде болсо бардык жалпы өзгөрүүлөр кичирейип, булак \(|\log_2FC|<0.1\) деңгээлинде гана майда термелүүлөрдү билдирген.
HS-GC-IMS эксперименти кантип жүргүзүлгөн?
Учуучу органикалык кошулмалар FlavourSpec® газ хроматографиясы–иондук кыймылдуулук спектрометриясы системасы менен анализденген.
Ар бир өлчөөдө 1,5 g үлгү 20 mL headspace vial ичинде 60 °C температурада 20 мүнөт инкубацияланган. Headspace газынан 500 µL үлгү 85 °C температурада кармалган жылытылган шприц менен автоматтык түрдө инъекцияланган.
Газ хроматографиялык бөлүү:
- Колонка: MXT-5
- Өлчөмү: 15 m × 0,53 mm × 1 µm
- Колонканын температурасы: 60 °C
- Ташуучу жана drift газы: ≥%99,999 жогорку тазалыктагы азот
Ташуучу газдын агым программасы:
- 0–2 мүнөт: 2 mL/мүн
- 2–20 мүнөт: акырындап 100 mL/мүн чейин жогорулатуу
- 20–30 мүнөт: 100 mL/мүн
Retention index эсептөө үчүн C4–C9 тышкы n-кетон аралашмасы колдонулган. VOC таануу retention index менен нормалдаштырылган drift time маанилерин GC-IMS китепканасындагы жазуулар менен дал келтирүүгө негизделген.
Үч өлчөмдүү спектрлер, эки өлчөмдүү топографиялык карталар, айырма спектрлери жана gallery fingerprint сүрөттөрү VOCal 0.4.35 менен түзүлгөн. Ар бир үлгү үч кайталоо менен өлчөнгөн.
HS-GC-IMSтеги VOC Пайыздары Абсолюттук Химиялык Концентрациябы?
Жок. Булак чоку аянттарын салыштырмалуу молчулукту жарым-сандык салыштыруу үчүн колдонгон. Мисалы, альдегид сигналдарынын %23,33төн %11,59га төмөндөшү аныкталган GC-IMS сигналдарынын ичиндеги салыштырмалуу аянт үлүшүнүн өзгөрүшүн көрсөтөт; продукттун чыныгы массасынын %23,33ү альдегид дегенди же g/100 g менен ушунча альдегид бар дегенди билдирбейт.
Канча учуучу сигнал табылган?
Жалпысынан 84 мүнөздүү сигналдык чоку аныкталып, китепкана менен дал келтирүү аркылуу 75 VOC убактылуу таанылган:
| VOC классы | Таанылган кошулмалардын саны |
|---|---|
| Альдегиддер | 19 |
| Эфирлер | 14 |
| Кетондор | 11 |
| Спирттер | 9 |
| Органикалык кислоталар | 4 |
| Күкүрт камтыган кошулмалар | 5 |
| Азот камтыган кошулмалар | 4 |
| Башкалар | 9 |
Бул сандар жалпысынан 75 таанууга туура келет.
GC-IMSте мономер жана димер сигналы эмнени билдирет?
Булак 24 кошулма мономер жана димер түрүндө тең сигнал бергенин билдирет. Бул жердеги “димер” сөзсүз түрдө азыктын ичинде өзүнчө жана туруктуу химиялык димер молекуласы бар дегенди билдирбейт.
Иондук кыймылдуулук спектрометриясында анализделген молекуланын концентрациясы жана ион–молекула өз ара аракеттенүүсү ылайыктуу болгондо протон менен байланышкан молекулалык кластерлер түзүлүшү мүмкүн. Ошондуктан ошол эле аналит мономердик жана андан жогору кластерленген сигналдарды жаратышы мүмкүн. Бул сигналдар GC-IMS өлчөө физикасынын бир бөлүгү.
VOC класстары кантип өзгөргөн?
D0–D7 мезгилинде альдегиддердин салыштырмалуу чоку аянты %23,33төн %11,59га азайып, кетондордун үлүшү %12,21ден %17,23кө жогорулап, андан кийин өзгөрүү чектелүү болгон.
Жалпы көрүнүш:
- Альдегид сигналдары азаюу тенденциясын көрсөткөн.
- Күкүрт камтыган сигналдар жалпысынан азайган.
- Азот камтыган сигналдар жалпысынан азаюу тенденциясын көрсөткөн.
- Эфирлер топтолуу тенденциясын көрсөткөн.
- Кетондор көбөйгөн.
- Органикалык кислоталарга байланышкан сигналдар көбөйгөн.
Жеке VOC мисалдары
| Убакыт боюнча жүрүм-турум | Булакта берилген мисалдар |
|---|---|
| Туздалуу бою азайган | Allyl isothiocyanate, 2-hexanol |
| Салыштырмалуу туруктуу | Butyl butanoate, 4-methylphenol |
| Топтолгон / көбөйгөн | Ethyl acetate, isobutyl propionate, 2-furanmethanol, 1-penten-3-one, methyl anthranilate, diethyl sulfide, 1-hexanol, 2,3-pentanedione |
Allyl isothiocyanate Brassicaceae өсүмдүктөрүнүн курч мүнөзү менен байланышкан маанилүү учуучу кошулма. Изилдөөдө бул сигналдын азайышы панелисттердин курч жытты кабыл алуусунун төмөндөшү жана ароматты кабыл алуунун жогорулашы менен бир убакытта болгон.
Бирок бул убакыттык дал келүү өзүнчө эле “allyl isothiocyanate азайышы аромат упайын түздөн-түз ушул механизм аркылуу жогорулатты” деген так себептик эксперимент эмес.
Глюкозинолат–изотиоцианат түшүндүрмөсүнүн далил деңгээли
Авторлор курчтуктун азайышын чечмелөөдө Brassicaceae өсүмдүктөрүндөгү глюкозинолаттардын myrosinase аркылуу же ферментсиз ажырашы, изотиоцианаттардын төмөн pH шартында өзгөрүшү, учуучулугу жана бузулушу боюнча адабияттарды колдонушкан.
Бирок учурдагы эксперимент глюкозинолаттын көлөмүн же myrosinase активдүүлүгүн түз өлчөгөн эмес. Түз өлчөнгөн нерсе — HS-GC-IMSте allyl isothiocyanate сигналынын убакыт өткөн сайын азайышы. Ошондуктан глюкозинолат гидролизи изилдөөчүлөр адабият менен негиздеген механисттик чечмелөө болуп саналат; учурдагы эксперименттин түз сандык өлчөөсү эмес.
HS-GC-IMS PCA менен PLS-DAнын айырмасы
PCA топ энбелгилерин колдонбостон маалыматтагы эң чоң жалпы вариация багыттарын издеген көзөмөлсүз ыкма. HS-GC-IMS маалыматтарында PC1 %73,93, PC2 %10,79 вариацияны түшүндүргөн; биринчи эки компонент бирге математикалык жактан %84,72 вариацияны билдирген. D21 жана D28 топтору кайрадан бири-бирине жакындаган.
PLS-DA болсо үлгүлөрдүн кайсы убакыт тобуна таандык экенин моделге киргизген көзөмөлдөнүүчү дискриминанттык ыкма. Ошондуктан топтор аралык айырманы баса белгилөө мүмкүнчүлүгү PCAга караганда жогору, бирок көзөмөлдөнүүчү ыкма болгондуктан overfitting тобокелдиги өзүнчө бааланышы керек.
Булак 200-пермутация тестин колдонуп, пермутация сызыктарынын кесилиштери үчүн:
- R2 intercept: 0,215
- Q2 intercept: −1,0108
маанилерин билдирген. Булар “модель %21,5 тактыкта” же “Q2 терс болгондуктан модель ийгиликсиз” деген классификация тактыктары эмес; пермутациялык текшерүүдө колдонулган кесилиш көрсөткүчтөрү. Булак бул маанилерди мындан аркы аткаруу жөнүндөгү дооматка айландырбайт.
VIP > 1 эмнени билдирет?
Variable Importance in Projection (VIP) — PLS негизиндеги моделде өзгөрмөнүн топторду айырмалоого жалпы салымын жыйынтыктаган маанилүүлүк көрсөткүчү. Булак VIP > 1,0 чегин колдонуп 33 айырмалоочу VOC сигналын тандаган.
Булакта мисал катары берилген жогорку мааниге ээ кошулмалардын арасында:
- allyl isothiocyanate,
- 2-heptanone,
- propyl sulfide,
- propyl butanoate
бар.
VIP > 1 тиешелүү VOC туздалуу этаптарын айырмалоодо моделге салым кошконун көрсөтөт; бул өзүнчө эле ал кошулманын ароматка себептик таасири далилденгенин же өнөр жайлык “так сапат биомаркери” экенин көрсөтпөйт. Булак бул кошулмаларды аромат/жетилүү үчүн талапкер маркерлер катары талкуулайт.
Корреляциялык анализ
Физика-химиялык көрсөткүчтөр, VOC класстары жана E-nose жоопторунун ортосундагы байланыштар Spearman корреляциясы менен бааланган. Spearman анализи рангга негизделген монотондук байланышты өлчөйт; корреляциянын болушу өзүнчө себептик механизмди көрсөтпөйт.
| Өзгөрмө | Байланышкан өзгөрмө | Багыт / маанилүүлүк |
|---|---|---|
| Титрленүүчү кычкылдуулук | Эфирлер жана спирттер | Оң, p < 0,01 |
| Амин азоту | Эфирлер жана спирттер | Оң, p < 0,01 |
| Калыбына келтирүүчү кант | Эфирлер жана спирттер | Терс, p < 0,05 |
| NaCl | Күкүрт камтыган учуучу заттар | Терс байланыш |
| TA жана amino-N | W3S | Оң |
| TA жана amino-N | W1C, W1W, W2W | Терс |
| Allyl isothiocyanate жана propyl disulfide | W1W жана W2W | Оң, p < 0,01 |
| Acetic acid жана ethyl acetate | W1S жана W5S | Оң байланыш |
Бул байланыштар бир эле туздалуу убакыт сызыгында өзгөргөн физика-химиялык чөйрө, сенсор жообу жана учуучу профиль ортосунда байланыш бар экенин көрсөтөт. Бирок, мисалы, “TA көбөйүшү эфир өндүрүшүн түздөн-түз өзү жаратты” деген себептик жыйынтык бербейт.
Туздалуу процесси үч этапка кантип бөлүнгөн?
Эмне Үчүн 21-Күн Туздоону Аяктоонун Колдонууга Ылайыктуу Чекити Катары Сунушталган?
Изилдөөдө D21ге келгенде салмакталган сенсордук упай 81,84кө жетип, жалпы кабыл алынуучулук D21–D28 арасында олуттуу өзгөргөн эмес, E-nose PCAсында D21 жана D28 профилдери бири-бирине жакындап, D21–D28 арасында жалпы сенсордук жооп өзгөрүүлөрү өтө аз болуп калган. HS-GC-IMS айрым жеке VOC кошулмаларында өзгөрүү уланып жатканын көрсөткөнү менен, авторлор узагыраак туздоо жалпы сапатка чектелүү гана кошумча пайда берип, ошол эле учурда ашыкча кычкылдануу, ткандын өтө жумшарышы жана жагымсыз ароматтын пайда болуу тобокелдигин жогорулатышы мүмкүн экенин белгилеп, учурдагы процесс шарттарында 21-күндү колдонууга ылайыктуу аяктоо чекити катары сунушташкан.
Изилдөө колдогон жыйынтыктар
- Табигый туздоо P. cornutum өсүмдүгүнүн сенсордук, физика-химиялык жана учуучу профилин олуттуу өзгөрткөн.
- Эң чоң жалпы физика-химиялык өзгөрүүлөр алгачкы 7 күндө болгон.
- NaCl ткандарга тез өткөндө pH төмөндөп, TA жана amino-N көбөйүп, калыбына келтирүүчү канттар азайган.
- Нитрит D7 күнү убактылуу чокуга жетип, кийинки күндөрдө олуттуу азайган.
- Сенсордук салмакталган упай D0дон D21–D28ге чейин күчтүү жогорулаган.
- Түс упайы төмөндөгөнүнө карабастан аромат, даам, текстура жана жалпы кабыл алынуучулук жакшырган.
- E-nose профили D21–D28 мезгилинде жалпысынан турукташкан.
- HS-GC-IMS 84 сигналдык чоку жана китепкана менен дал келтирүү боюнча 75 VOC таануу берген.
- Альдегиддер жана күкүрт менен байланышкан сигналдар жалпысынан азайса, эфир, кетон жана органикалык кислота сигналдары көбөйгөн.
- VIP > 1 критерийи менен 33 айырмалоочу VOC сигналы тандалган.
- 21–28 күн аралыгы учурдагы эксперименттик шарттарда даамдын жетилүү терезеси катары бааланган.
Изилдөө колдобогон жыйынтыктар
- “21 күн бардык P. cornutum туздалган азыктары үчүн универсалдуу оптималдуу убакыт” деген жыйынтык колдоого алынбайт.
- “Белгилүү бактерия түрү бул ароматтык кошулманы өндүрдү” деген жыйынтык колдоого алынбайт; микробиом анализи жүргүзүлгөн эмес.
- Spearman корреляциялары себептүүлүктү далилдебейт.
- E-nose сенсор жообу бир молекуланын так идентификациясы же концентрациясы эмес.
- GC-IMS чоку аянтынын пайыздары абсолюттук азык курамы эмес.
- VIP > 1 болгон VOC кошулмалары тастыкталган өнөр жайлык биомаркерлер эмес; талапкер айырмалоочу сигналдар.
- Глюкозинолат жана myrosinase механизми түз өлчөнгөн эмес.
- Изилдөөдөгү сегиз окутулган панелисттин “жалпы кабыл алынуучулук” упайын кеңири керектөөчү калктын сатып алуу тандоосу катары жалпылоого болбойт.
- Бул изилдөө медициналык же ден соолукка тийгизген таасирди текшерген эмес.
- D7 жана D28 нитрит маанилеринен гана нормативдик “коопсуз/кооптуу” өкүм чыгарууга болбойт; изилдөө мындай мыйзамдык баалоо жүргүзгөн эмес.
Негизги чектөөлөр жана ачык калган суроолор
Микробдук коомдоштук аныкталган жок: Табигый ферментацияда кайсы бактерия, ачыткы же башка микроорганизмдер кайсы учурда үстөмдүк кылганы белгисиз. Ошондуктан белгилүү таксон–метаболит байланыштарын түзүүгө болбойт.
Метаболизм жолдору түз тастыкталган жок: Липиддердин кычкылдануусу, аминокислота катаболизми, карбонилдердин калыбына келиши, глюкозинолат реакциялары жана микробдук метаболизм VOC өзгөрүүлөрүн түшүндүрүү үчүн талкууланган; бирок эксперимент алардын бардык аралык метаболиттерин же ферменттерин түз өлчөгөн эмес.
Бир гана процесс рецепти изилденген: 6% NaCl, 20 ± 2 °C жана белгилүү чопо идиш түзүлүшү колдонулган. Башка туз катыштары, температуралар, идиш түрлөрү же стартердик культуралар салыштырылбагандыктан, изилдөө алардын ичинен оптималдуу процессти тандабайт.
Окутулган панель чакан баалоо тобу: Сегиз окутулган панелист деталдуу сенсордук мүнөздөмө үчүн пайдалуу болгону менен, кеңири керектөө рыногун чагылдырган чоң керектөөчү тест эмес.
Supplementary Table S1 жүктөлгөн файлда жок: 75 VOC кошулмасынын ар биринин бардык retention index, drift time жана салыштырмалуу молчулук маанилерин толук кайра чыгаруу бул PDFтен мүмкүн эмес.
Айрым графиктердин чийки сандары текстте жок: pH, нымдуулук, C витамини жана башка айрым убакыт сериялары булактын 3-сүрөтүндө график түрүндө көрсөтүлгөн, бирок бардык сандык чекиттер негизги текстте таблица катары берилген эмес. Ошондуктан Verianla тексти растрдык сүрөттөн болжолдуу окууну так маалымат катары сунуштабайт.
Булак ичиндеги аромат статистикасы шайкеш эмес: D21–D28 аромат айырмасы жыйынтыктар текстинде маанилүү эмес деп жазылса, 2-таблицада ар башка статистикалык тамгалар көрсөтүлгөн. Бул салыштыруунун так p-мааниси негизги PDFте өзүнчө билдирилген эмес.
Булак жана Ыкма Жөнүндө Эскертүү
Түпнуска изилдөө: Quality and Flavor Evolution of Pugionium cornutum (L.) Gaertn. During Natural Pickling: Insights from Sensory and Physicochemical Characterizations
Авторлор: Haoyu Li; Shuoshuo Kang; Yanrui Wu; Yuxuan Zhang; Jing Du; Rui Tian; Hao Yu.
Авторлордун ирети: Түпнуска макаладагы ирет өзгөртүүсүз сакталган.
Тең салым: Булакта тең салым/тең биринчи авторлук жөнүндө билдирүү жок.
Жооптуу автор: Haoyu Li.
Мекеме 1: Shaanxi Key Laboratory of Chemical Reaction Engineering, Engineering Technology Research Center for Food Analysis and Evaluation of Yan'an City, College of Chemistry and Chemical Engineering, Yan'an University, Yan'an 716000, China.
Мекеме 2: Agricultural Products Quality and Safety Inspection and Testing Center of Yan'an City, Yan'an 716000, China.
Журнал: Foods.
Басмачы: MDPI, Basel, Switzerland.
Булак түрү: Article; оригиналдуу эксперименттик азык-түлүк сапаты жана табигый ферментация/туздоо изилдөөсү.
Рецензия статусу: Рецензияланган илимий журналда жарыяланган version of record.
Том / сан / макала номери: 15(19), 3513.
DOI: 10.3390/foods15193513.
Тапшыруу күнү: 20-сентябрь 2026.
Кайра кароо күнү: 24-сентябрь 2026.
Кабыл алынган күнү: 29-сентябрь 2026.
Жарыяланган күнү: 1-октябрь 2026.
Расмий шилтеме: https://doi.org/10.3390/foods15193513
Лицензия: Creative Commons Attribution (CC BY).
Эксперименттик дизайн: Үч параллелдүү 10 L чопо идиш; болжол менен 2,5 kg P. cornutum/идиш; 6% (w/v) NaCl туздуу эритме; 20 ± 2 °C; жалпы 28 күн; D0, D7, D14, D21 жана D28 үлгүлөрү.
Сенсордук анализ: Сегиз окутулган панелист; түс, аромат, даам жана текстура үчүн 0–10 упай; салмактар тиешелүүлүгүнө жараша %15, %30, %30 жана %25; жалпы кабыл алынуучулук өзүнчө бааланган.
Физика-химиялык анализ: pH, нымдуулук, NaCl, титрленүүчү кычкылдуулук, нитрит, калыбына келтирүүчү кант, амин азоту жана C витамини; өлчөөлөр тиешелүү Кытай улуттук стандарттарына ылайык жүргүзүлгөн.
E-nose: PEN3, Airsense Analytics; 10 металл оксиди сенсор; ар бир үлгү үчүн беш параллелдүү өлчөө.
HS-GC-IMS: FlavourSpec®; MXT-5 колонка; азот ташуучу/drift газы; RI + нормалдаштырылган drift time китепкана дал келтирүүсү; чоку аянтына негизделген жарым-сандык салыштыруу; үч кайталоолуу анализ.
Статистика: Бир багыттуу ANOVA + Tukey көп жолу салыштыруу; маанилүүлүк \(p<0.05\). PCA жана PLS-DA SIMCA 14.1 менен; графиктер Origin менен; Spearman корреляциясы, heatmap жана тармактык визуалдаштыруулар R менен жүргүзүлгөн. SPSS 19.0 негизги статистикалык анализдерде колдонулган.
Supplementary Materials: Булак “Table S1: Qualitative and relative quantitative results of volatile components in pickled Pugionium samples with different times based on HS/GC-IMS” кошумча таблицасына шилтеме берет. Бул кошумча таблица жүктөлгөн негизги PDFтин ичинде жок болгондуктан, толук 75 VOC тизмеси Verianla тарабынан ойдон чыгарылган эмес.
Этика комитетинин статусу: Макала Кытайдагы 2023-жылкы адам катышкан жашоо илимдери жана медициналык изилдөөлөрдүн этикалык кароосу жөнүндөгү жобонун 32-беренесине ылайык кадимки азык-түлүк сенсордук баалоосу анын чегинен тышкары экенин жана этика комитетинин кароосунан бошотулганын билдирет.
Маалымдалган макулдук: Изилдөөгө катышкан бардык адамдардан маалымдалган макулдук алынганы билдирилген.
Маалыматтардын жеткиликтүүлүгү: Түпнуска салымдар макала жана Supplementary Materials ичинде бар экени; кошумча суроолор жооптуу авторго жөнөтүлүшү мүмкүн экени көрсөтүлгөн.
Кызыкчылыктардын кагылышы: Авторлор кызыкчылыктардын кагылышы жок экенин билдиришкен.
Каржылоо: Natural Science Basic Research Program of Shaanxi Province (2026JC-YBQN-0292); Scientific Research Program of the Education Department of Shaanxi Province (24JK0729); Scientific and Technological Program Project of Yan'an City (2024-CYL-068, 2024-CYL-078); Ph.D. Research Initiation Program of Yan'an University (YDBK2024-31).
Авторлордун салымы: Haoyu Li: концептуалдаштыруу, ыкма, жазуу жана редакциялоо. Shuoshuo Kang: жазуу жана формалдык анализ. Yanrui Wu: программалык камсыздоо жана визуалдаштыруу. Yuxuan Zhang: маалыматтарды курациялоо. Jing Du: редакциялоо. Rui Tian: текшерүү жана каржылоо алуу. Hao Yu: көзөмөл жана долбоорду башкаруу.
Негизги илимий чек: Изилдөө белгилүү табигый туздоо шарттарындагы сапат эволюциясын көрсөтөт. Микробдук коомдоштук анализи жүргүзүлбөгөндүктөн, белгилүү микроорганизм–VOC себептүүлүгүн аныктоого болбойт. E-nose спецификалуу химиялык анализ эмес; HS-GC-IMS чоку аянттары салыштырмалуу/semi-quantitative; корреляция себептүүлүк эмес; сегиз окутулган панелист кеңири керектөөчү популяцияны билдирбейт.
Булак ичиндеги статистикалык шайкешсиздик: Жыйынтыктар тексти D21–D28 арасында аромат боюнча айырма жок экенин билдирсе, 2-таблицада аромат маанилери ар башка статистикалык тамгалар менен көрсөтүлгөн.
Пикир калтырыңыз
E-mail дарегиңиз жарыяланбайт. Милдеттүү талаалар * менен белгиленген