Pugionium cornutum kuchachushwa kiasili kwa kutengenezwa kama pickle ni mchakato wa usindikaji wa chakula ambapo mboga hii ya familia ya Brassicaceae huachwa ichachuke kiasili katika brine bila kuongezwa starter culture, huku ubora wa hisia, sifa za fizikokemia na wasifu wa harufu tete vikibadilika katika mchakato wote. Utafiti huu ulilinganisha hatua za D0, D7, D14, D21 na D28 za P. cornutum iliyochachushwa kiasili kwa siku 28 katika brine yenye 6% (w/v) NaCl na katika 20 ± 2 °C, kwa kutumia tathmini ya hisia, vipimo vya fizikokemia, pua ya kielektroniki (electronic nose, E-nose), kromatografia ya gesi ya headspace–spektrometria ya uhamaji wa ioni (headspace gas chromatography–ion mobility spectrometry, HS-GC-IMS), uchanganuzi wa vipengele vikuu (PCA), uchanganuzi wa utenganishaji wa partial least squares (PLS-DA) na uchanganuzi wa uhusiano.

Siku 7 za kwanza zilikuwa hatua yenye mabadiliko ya haraka zaidi ya fizikokemia. Katika kipindi hiki pH ya brine ilipungua, titratable acidity (TA) ikaongezeka, NaCl ikaingia haraka kwenye tishu, reducing sugars zikapungua, amino nitrogen ikaongezeka na nitriti ikaongezeka kwa muda. Kiasi cha NaCl kilikuwa 0,085 ± 0,004 g/100 g katika D0 na kikaongezeka hadi 3,91 ± 0,05 g/100 g katika D7; mwishoni mwa mchakato kilikaribia takriban 4,37 ± 0,08 g/100 g. Nitriti ilifikia kilele cha muda katika D7 cha 6,53 mg NaNO₂/kg ya uzito mpya, kisha ikashuka hadi 0,44 mg/kg katika D14 na 0,075 mg/kg katika D28.

Ubora wa hisia uliimarika kwa kiasi kikubwa katika kipindi cha kuchachusha. Alama ya hisia yenye uzani ilikuwa 42,75 katika D0, 81,84 katika D21 na 83,98 katika D28. Tabia kali na yenye viungo ya sampuli mpya iliyotibiwa awali ilipungua kadiri muda ulivyopita, huku uchachu, chumvi, umami, harufu ya pickle na tekstura inayotafunika zikawa na uwiano zaidi. Kwa upande mwingine, alama ya rangi ilishuka kutoka 9,25 hadi 6,23. Matokeo haya yanaonyesha kwamba ubora wa hisia wa pickle iliyokomaa hautegemei tu kuhifadhi rangi ya kijani ya awali.

Katika PCA ya E-nose, vipengele viwili vikuu vya kwanza vilieleza %91,78 ya variance yote na sampuli za D21 na D28 zilikaribiana. HS-GC-IMS iligundua jumla ya peaks 84 za ishara bainifu na kutambua kwa muda VOC 75 kwa ulinganishaji na maktaba. Ishara zinazohusiana na aldehydes na sulfur kwa ujumla zilipungua, huku ishara zinazohusiana na esters, ketones na organic acids zikiongezeka. PLS-DA na uchanganuzi wa VIP uliteua ishara 33 za VOC kwa kigezo cha VIP > 1 ambazo zilichangia kutofautisha hatua za kuchachusha.

Matokeo muhimu zaidi ya matumizi ni kwamba chini ya hali za majaribio zilizotumika, kipindi cha D21–D28 kilitengeneza dirisha la ukomavu kwa ubora wa hisia na harufu ya jumla, na siku ya 21 inaweza kupendekezwa kama hatua inayoweza kutumika ya kusitisha mchakato. Hata hivyo, matokeo haya yanahusu brine ya 6% NaCl, uchachushaji wa kiasili katika 20 ± 2 °C na hali za chombo/matibabu ya awali zilizotumika katika utafiti; hayawezi kujumlishwa kama muda bora wa ulimwengu wote kwa pickle zote za P. cornutum au mapishi tofauti.

Zaidi ya hayo, utafiti haukufanya sequencing ya jamii za vijidudu. Kwa hiyo haijathibitishwa moja kwa moja kwamba spishi fulani za bakteria au fangasi huzalisha VOC fulani. Correlations zinaonyesha mabadiliko yanayotokea pamoja katika muda mmoja; zenyewe hazionyeshi sababu na athari.

Pugionium cornutum ni nini na kwa nini ilichunguzwa katika utafiti huu?

Pugionium cornutum (L.) Gaertn. ni mmea wa herbaceous wa familia ya Brassicaceae unaopatikana katika maeneo makavu na nusu-kame ya kaskazini-magharibi mwa China. Kwa mujibu wa muhtasari wa fasihi katika makala ya chanzo, shina na majani yake machanga yana protini, dietary fiber, free amino acids, vitamini, madini na dutu mbalimbali za bioactive. Hata hivyo, taarifa hizi za muundo si vipimo vipya vya jaribio hili; ni taarifa za usuli zilizotolewa kutoka machapisho ya awali.

Tishu mpya ya mmea ina harufu kali na pungent. Kipindi kifupi cha kuvuna, uwezekano wa kupoteza maji na kuzeeka, uharibifu wa vijidudu na harufu kali vinaweza kuzuia matumizi mapana ya bidhaa ikiwa mpya. Hoja ya kuanzia ya utafiti ni uwezo wa mchakato wa jadi wa kutengeneza pickle kuongeza muda wa kuhifadhi na wakati huohuo kubadilisha ladha/harufu kali kuwa wasifu wa ladha unaokubalika zaidi.

Makala ya chanzo pia inataja fasihi ya awali kuhusu matumizi ya P. cornutum katika tiba ya jadi ya Mongolia. Hata hivyo, jaribio hili halijapima athari yoyote ya kifamasia, kliniki au kiafya. Huu ni utafiti wa ubora wa chakula na mabadiliko ya harufu.

Pengo la kisayansi katika utafiti

Ingawa misombo tete katika sampuli mpya na zilizokaushwa kwa njia tofauti za P. cornutum ilikuwa imechunguzwa hapo awali, taarifa za kimfumo kuhusu jinsi wasifu wa misombo tete unavyobadilika kadiri muda unavyopita wakati wa kuchachusha kiasili zilikuwa chache. Watafiti walilenga kujaza pengo hili kwa kufuatilia kwa pamoja nyakati tano tofauti za mchakato.

Utafiti haukuuliza tu “ni misombo gani ya harufu iliyopo?”, bali pia ulichunguza mahusiano yafuatayo:

• Mabadiliko ya fizikokemia hutokea kwa kasi zaidi katika kipindi gani?
• Ubora wa hisia hukomaa katika hatua gani?
• Muundo wa jumla wa harufu wa E-nose hubadilika vipi katika mchakato?
• Ni makundi gani ya VOC hupungua au kuongezeka kwa HS-GC-IMS?
• Ni ishara zipi za VOC zinazochangia zaidi kutofautisha hatua tofauti za kuchachusha?
• Vigezo vya fizikokemia, ishara za E-nose na makundi ya VOC hubadilika pamoja kwa namna gani?

Kuchachusha kiasili hapa kunamaanisha nini?

Katika jaribio hili, hakuna bakteria tofauti ya lactic acid wala starter culture nyingine iliyoainishwa iliyoongezwa kwa ajili ya uchachushaji wa kiasili. Mchakato uliachwa utegemee ukuaji wa vijidudu vilivyopo kiasili kwenye malighafi na mazingira ya uzalishaji.

P. cornutum mpya na chumvi kubwa ya kiwango cha chakula vilinunuliwa katika soko la eneo la mji wa Yulin katika mkoa wa Shaanxi, China. Mimea ilioshwa, ikakatwa katika vipande vya urefu wa 5–10 cm na kublanchiwa katika maji yanayochemka ya 95–100 °C kwa 60–90 sekunde. Kisha ilipozwa haraka kwa maji ya bomba yanayotiririka na maji ya juu ya uso yakaondolewa.

Takriban 2,5 kg ya mmea uliotibiwa awali iliwekwa katika kila chungu cha udongo cha 10 L. Brine iliyokuwa imechemshwa awali, ikapozwa hadi 22–25 °C na kuwa na 6% (w/v) NaCl iliongezwa hadi kufunika kabisa nyenzo ya mmea. Nafasi ya 5–8 cm iliachwa chini ya mdomo wa chungu kwa ajili ya kutokea kwa gesi na mfereji wa maji kwenye ukingo wa chungu ukajazwa ili kutoa muhuri wa jadi wa maji.

Kuchachusha kulidumu siku 28 katika 20 ± 2 °C. Vyungu vitatu vya udongo vinavyofanana vilitumika; katika siku za D0, D7, D14, D21 na D28, takriban 200 g ya sampuli yenye nyenzo ngumu na brine kwa pamoja ilichukuliwa kutoka kila chungu. Baada ya kuchukua sampuli, hakuna kioevu kipya kilichoongezwa kwenye vyungu.

Je, Sampuli ya D0 ni P. cornutum Mpya Isiyotibiwa?

Hapana. Sampuli ya D0 katika utafiti ilikuwa imeoshwa, ikakatwa vipande vya 5–10 cm, ikablanchiwa katika 95–100 °C kwa 60–90 sekunde, ikapozwa na kuzamishwa katika brine ya 6% NaCl, lakini muda wa uchachushaji ulikuwa bado haujapita. Kwa hiyo, ulinganisho wa D0–D28 si ulinganisho wa “mboga mbichi mpya dhidi ya pickle”, bali ni ulinganisho kati ya mwanzo wa uchachushaji baada ya matibabu ya awali na nyakati tofauti za kuchachusha.

Tathmini ya hisia ilifanywaje?

Tathmini ya hisia ilifanywa na panelists wanane waliofunzwa wenye uzoefu katika uchanganuzi wa hisia wa chakula. Panelists walielezwa kabla ya tathmini kuhusu sifa za kawaida za P. cornutum iliyochachushwa na vigezo vya kutoa alama.

Sampuli zilipewa codes kwa nasibu na kuwasilishwa kwa mpangilio wa nasibu, chini ya mwanga uleule, katika joto linalofaa na mazingira yasiyo na harufu. Ili kupunguza athari ya sampuli iliyotangulia, panelists walisukutua midomo yao kwa maji kati ya sampuli na kupumzika kwa muda mfupi.

Sampuli za hisia hazikugandishwa na zilitathminiwa mara tu baada ya kuchukuliwa. Kila sampuli ilitathminiwa kwa marudio matatu na matokeo ya Table 2 yalitolewa kama wastani ± standard deviation ya panelists wanane.

Sifa nne kuu zilipewa alama kwa kipimo cha 0–10:

Kwa kuwa ni mmea wenye fiber nyingi, tekstura haikutathminiwa kwa msingi wa “crispness” pekee; ulaini, urahisi wa kutafuna, hisia ya nyuzi, upinzani na uadilifu wa tishu vilizingatiwa pamoja.

Mlinganyo wa alama ya hisia yenye uzani

Alama ya hisia yenye uzani iliyotumika katika utafiti wa chanzo:

\[ S_{100}=10\times(0.15C+0.30A+0.30T+0.25X) \]

Formula inahesabu nini? Inaunganisha alama za 0–10 za rangi, harufu, ladha na tekstura kwa kutumia uzani wa umuhimu na kuzihamisha kwenye kipimo cha 0–100.

\(C\): color, yaani alama ya rangi.

\(A\): alama ya harufu.

\(T\): taste, yaani alama ya ladha.

\(X\): texture, yaani alama ya tekstura.

0,15; 0,30; 0,30; 0,25: ni uzani wa rangi, harufu, ladha na tekstura kwa mpangilio huo. Jumla yake ni 1.

Kipengele 10: hubadilisha matokeo yenye uzani ya 0–10 kuwa mfumo wa alama wa 0–100.

Tofauti muhimu: “Overall acceptability / kukubalika kwa jumla” haiko ndani ya mlinganyo huu. Chanzo kilitathmini kukubalika kwa jumla kama kigezo tofauti cha hisia kinachotegemea uzoefu mzima wa kula wa panelist.

Ubora wa hisia ulibadilikaje kwa muda?

Muundo ulio wazi zaidi ni kwamba rangi na sifa nyingine za hisia ziliendelea kwa mwelekeo tofauti. Alama ya rangi ilishuka kutoka 9,25 katika D0 hadi 6,23 katika D28, huku harufu ikiongezeka kutoka 3,27 hadi 8,62, ladha kutoka 3,75 hadi 8,88 na tekstura kutoka 3,00 hadi 8,74.

Sampuli za D0 ziliendelea kuwa na tabia ya asili ya P. cornutum yenye ukali na viungo, lakini kadiri mchakato ulivyoendelea wasifu huu mkali ulipungua; uchachu, chumvi, umami na harufu maalumu ya pickle zikawa zenye uwiano zaidi. Alama za tekstura za 8,62 na 8,74 katika D21 na D28 zinaonyesha kwamba tishu zililainika kwa upande wa urahisi wa kuliwa lakini hazikubadilika kuwa mush kupita kiasi ndani ya muda wa jaribio.

Dokezo la takwimu ndani ya chanzo: Maandishi ya matokeo yanasema hakuna tofauti kati ya D21 na D28 kwa harufu, ladha, tekstura na kukubalika kwa jumla. Hata hivyo, katika Table 2 ya chanzo, D21 na D28 zina herufi tofauti za takwimu kwa harufu. Kwa hiyo p-value ya ulinganisho wa harufu haiwezi kutatuliwa kwa uhakika ndani ya chanzo. Kukubalika kwa jumla, ladha, tekstura na alama jumla yenye uzani kufikia plateau katika D21–D28 kunalingana na jedwali.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Viashiria vya fizikokemia vilipimwaje?

Utafiti ulifuatilia pH, moisture, NaCl, titratable acidity, nitrite, reducing sugar, amino nitrogen na vitamin C.

pH ya brine ilipimwa kwa pH meter iliyocalibrate. Vigezo vingine vingi vilibainishwa katika tishu ya mmea iliyohomogenize.

• Moisture: gravimetric drying katika 105 ± 5 °C.
• Titratable acidity (TA): titration kama lactic acid equivalent; GB 12456-2021.
• NaCl: titration; GB 5009.44-2016.
• Vitamin C: titration; GB 5009.86-2016.
• Amino nitrogen: titration; GB 5009.235-2016.
• Nitrite: UV-visible spectrophotometry; GB 5009.33-2016.
• Reducing sugar: UV-visible spectrophotometry; GB/T 5009.7-2016.

Kila kipimo cha fizikokemia kilifanywa kwa marudio matatu.

Kwa nini siku 7 za kwanza ni muhimu?

Kasi kubwa zaidi ya mabadiliko ya fizikokemia ilionekana katika siku 7 za kwanza. Kiasi cha NaCl kiliongezeka kutoka 0,085 ± 0,004 g/100 g hadi 3,91 ± 0,05 g/100 g. Kwa reducing sugar, kiwango cha wastani cha mabadiliko katika siku 0–7 kiliripotiwa kuwa −0,012 g/100 g/siku, huku kiwango cha mkusanyiko wa titratable acidity kikiwa +0,014 g/100 g/siku. Amino nitrogen pia ilionyesha ongezeko lake la haraka zaidi katika kipindi hiki cha mwanzo.

Nitriti ilifikia kiwango cha juu cha muda katika siku ya 7 cha 6,53 mg NaNO₂/kg ya uzito mpya, ikashuka hadi 0,44 mg/kg siku ya 14 na 0,075 mg/kg siku ya 28.

Utafiti haulinganishi viwango hivi vya nitriti na kikomo cha sheria ya chakula. Kwa hiyo makala hii peke yake haipaswi kutumiwa kutoa hitimisho la kisheria kwamba “D7 si salama” au “D28 ni salama kabisa”.

pH ya brine ilipungua mwanzoni na baadaye ikatulia. TA iliongezeka, reducing sugar ikapungua, amino nitrogen ikaongezeka, vitamin C ikapungua katika mchakato wote na moisture ya tishu ikapungua. Figure 3 ya chanzo inaonyesha curves za muda za vigezo hivi; kwa kuwa maandishi makuu hayatoi thamani sahihi za nambari kwa pointi zote za muda, maandishi ya Verianla hayatengenezi nambari za kati kwa usahihi bandia kutoka kwenye raster graph.

Pua ya kielektroniki iliendeshwaje?

Pua ya kielektroniki si kifaa kinachotambua kiwanja kimoja kimoja kama kromatografia; ni mfumo unaopima muundo wa jumla wa harufu unaotengenezwa na safu ya sensors zenye cross-sensitivity kwa misombo mbalimbali tete. Utafiti ulitumia kifaa cha PEN3 (Airsense Analytics GmbH, Schwerin, Ujerumani) na sensors kumi za metal oxide semiconductor.

Kwa E-nose, 1,5 g ya sampuli iliwekwa katika 20 mL closed headspace vial na kusawazishwa katika 60 °C kwa 20 dakika. Sindano ya stainless steel ya kuchukua sampuli yenye 0,22 µm membrane filter iliingizwa katika headspace ya sampuli.

Vigezo vya kifaa:

• Muda wa kusafisha: 60 sekunde
• Muda wa kupima: 150 sekunde
• Muda wa kusubiri: 5 sekunde
• Mtawanyiko wa hewa wa chamber: 0,4 L/dak
• Injection flow: 0,016 L/dak
• Kila sampuli: vipimo 5 sambamba

Je, E-Nose Inaweza Kutambua Kwa Uhakika Kiwanja Kimoja Tete Pekee?

Hapana. Sensors za metal oxide katika utafiti huu zina cross-sensitivity; jibu kubwa la sensor moja halimaanishi utambulisho au concentration sahihi ya kemikali moja. E-nose ilitumika kutenganisha haraka muundo wa jumla wa harufu, huku taarifa za kiwango cha kiwanja zikisaidiwa na HS-GC-IMS.

Matokeo ya PCA ya E-nose

Katika uchanganuzi wa PCA wa data ya E-nose:

• PC1: %75,47
• PC2: %16,31
• Jumla ya vipengele viwili vya kwanza: %91,78

Sampuli za D0, D7 na D14 ziliunda clusters tofauti, huku clusters za D21 na D28 zikikaribiana na kuingiliana. Hii inaonyesha kwamba katika kipindi cha baadaye muundo wa jumla wa majibu ya sensor ulifanana zaidi.

Majibu ya W2W na W1W kuwa ya juu kuliko channels nyingine nyingi yalionyesha kwamba channels nyeti kwa sulfur na aromatic compounds zilibeba signal muhimu katika wasifu wa harufu wa P. cornutum. Hata hivyo, kwa kuwa sensors si specific, matokeo haya hayawezi kufasiriwa moja kwa moja kama kiasi cha molekuli moja.

log2 fold change kwa pointi za muda zilizo karibu

Chanzo kilihesabu mabadiliko ya majibu ya E-nose kati ya vipindi vinavyofuatana vya kuchukua sampuli kwa mlinganyo ufuatao:

\[ \log_2FC=\log_2\left(\frac{R_{t2}}{R_{t1}}\right) \]

\(R_{t1}\): wastani wa stable sensor response katika pointi ya muda ya awali.

\(R_{t2}\): wastani wa stable sensor response katika pointi ya muda inayofuata.

\(\log_2FC=0\): ina maana wastani wa majibu katika pointi mbili za muda ni sawa.

Thamani chanya: inaonyesha sensor response imeongezeka katika pointi ya muda inayofuata.

Thamani hasi: inaonyesha sensor response imepungua katika pointi ya muda inayofuata.

Katika kipindi cha D0–D7, mabadiliko makubwa zaidi yalionekana hasa katika sensors W1S, W1W, W2S, W5S na W2W. Katika D21–D28, mabadiliko yote ya jumla yalipungua na chanzo kiliripoti tu fluctuations ndogo katika kiwango cha \(|\log_2FC|<0.1\).

Jaribio la HS-GC-IMS lilifanywaje?

Volatile organic compounds zilichanganuliwa kwa mfumo wa FlavourSpec® gas chromatography–ion mobility spectrometry.

Katika kila kipimo, 1,5 g ya sampuli iliincubate katika 20 mL headspace vial kwa 60 °C kwa 20 dakika. 500 µL ya sampuli ya headspace gas iliingizwa moja kwa moja kwa heated syringe iliyowekwa katika 85 °C.

Utenganishaji wa gas chromatography:

• Column: MXT-5
• Ukubwa: 15 m × 0,53 mm × 1 µm
• Column temperature: 60 °C
• Carrier na drift gas: ≥%99,999 nitrogen ya usafi wa juu

Programu ya carrier gas flow:

• 0–2 dakika: 2 mL/dak
• 2–20 dakika: kuongezeka taratibu hadi 100 mL/dak
• 20–30 dakika: 100 mL/dak

Mchanganyiko wa nje wa n-ketones C4–C9 ulitumika kuhesabu retention index. VOC assignments zilitokana na kulinganisha retention index na normalized drift time values na rekodi katika GC-IMS library.

Three-dimensional spectra, two-dimensional topographic maps, difference spectra na gallery fingerprint images zilitengenezwa kwa VOCal 0.4.35. Kila sampuli ilipimwa kwa marudio matatu.

Je, Asilimia za VOC Katika HS-GC-IMS ni Concentration Kamili za Kemikali?

Hapana. Chanzo kilitumia peak areas kwa kulinganisha nusu-kikadiri relative abundance. Kwa mfano, kupungua kwa aldehyde signals kutoka %23,33 hadi %11,59 kunaonyesha mabadiliko ya relative area share ndani ya GC-IMS signals zilizotambuliwa; hakumaanishi kwamba %23,33 ya mass halisi ya bidhaa ni aldehydes au kwamba kuna kiasi hicho cha aldehydes kwa g/100 g.

Ni ishara ngapi tete zilizopatikana?

Jumla ya peaks 84 za signal bainifu ziligunduliwa na VOC 75 zikatambuliwa kwa muda kwa library matching:

Idadi hizi zinatoa jumla ya assignments 75.

Monomer na dimer signal katika GC-IMS zinamaanisha nini?

Chanzo kinaripoti kwamba compounds 24 zilitoa signals katika aina zote mbili za monomer na dimer. Hapa “dimer” haimaanishi lazima kwamba kuna molekuli tofauti na thabiti ya chemical dimer ndani ya chakula.

Katika ion mobility spectrometry, ikiwa concentration ya molekuli inayochanganuliwa na ion–molecule interaction vinafaa, proton-bound molecular clusters zinaweza kutokea. Kwa hiyo analyte hiyo hiyo inaweza kutengeneza monomer signal na signals za higher clusters. Signals hizi ni sehemu ya physics ya kipimo cha GC-IMS.

Makundi ya VOC yalibadilikaje?

Katika kipindi cha D0–D7, relative peak area ya aldehydes ilipungua kutoka %23,33 hadi %11,59, proportion ya ketones ikaongezeka kutoka %12,21 hadi %17,23 na baadaye mabadiliko yakawa madogo zaidi.

Muundo wa jumla:

• Aldehyde signals zilionyesha mwelekeo wa kupungua.
• Signals zenye sulfur kwa ujumla zilipungua.
• Signals zenye nitrogen kwa ujumla zilionyesha mwelekeo wa kupungua.
• Esters zilionyesha mwelekeo wa kujikusanya.
• Ketones ziliongezeka.
• Signals zinazohusiana na organic acids ziliongezeka.

Mifano ya VOC binafsi

Allyl isothiocyanate ni kiwanja tete muhimu kinachohusishwa na tabia kali ya mimea ya Brassicaceae. Katika utafiti, kupungua kwa signal hii kulitokea katika mfululizo uleule wa muda na kupungua kwa hisia ya harufu kali kwa panelists pamoja na kuongezeka kwa kukubalika kwa harufu.

Hata hivyo, kutokea kwa wakati mmoja pekee si jaribio la moja kwa moja la causality linalothibitisha kwamba “kupungua kwa allyl isothiocyanate kuliongeza alama ya harufu moja kwa moja kupitia mechanism hii”.

Kiwango cha ushahidi wa maelezo ya glucosinolate–isothiocyanate

Waandishi walitumia fasihi kuhusu myrosinase-mediated au non-enzymatic breakdown ya glucosinolates katika mimea ya Brassicaceae, mabadiliko ya isothiocyanates katika pH ya chini, volatility na degradation yake wakati wa kueleza kupungua kwa ukali.

Hata hivyo, jaribio hili halikupima moja kwa moja kiasi cha glucosinolate au myrosinase activity. Kipengele kilichopimwa moja kwa moja ni kupungua kwa allyl isothiocyanate signal katika HS-GC-IMS kadiri muda ulivyopita. Kwa hiyo glucosinolate hydrolysis ni mechanistic interpretation iliyoungwa mkono na fasihi na watafiti; si kipimo cha moja kwa moja cha kiasi katika jaribio hili.

Tofauti kati ya HS-GC-IMS PCA na PLS-DA

PCA ni njia isiyosimamiwa inayotafuta directions za variation kubwa zaidi zinazoshirikiwa katika data bila kutumia group labels. Katika data ya HS-GC-IMS, PC1 ilieleza %73,93 ya variance na PC2 %10,79; vipengele viwili vya kwanza kwa pamoja viliwakilisha kihisabati %84,72 ya variance. Vikundi vya D21 na D28 vilikaribiana tena.

PLS-DA ni supervised discrimination method inayojumuisha kwenye model taarifa ya sampuli ni ya kundi gani la muda. Kwa hiyo ina uwezo mkubwa kuliko PCA wa kuonyesha group differences, lakini kwa kuwa ni supervised, hatari ya overfitting inahitaji kutathminiwa tofauti.

Chanzo kilifanya 200-permutation test na kuripoti kwa intercepts za permutation lines:

• R² intercept: 0,215
• Q² intercept: −1,0108

Thamani hizi si classification accuracies zinazomaanisha “model ina accuracy ya %21,5” au “model imeshindwa kwa sababu Q2 ni hasi”; ni intercept metrics zinazotumika katika permutation validation. Chanzo hakibadilishi thamani hizi kuwa dai kubwa zaidi la performance.

VIP > 1 inamaanisha nini?

Variable Importance in Projection (VIP) ni kipimo cha umuhimu kinachofupisha mchango wa jumla wa variable katika kutenganisha makundi kwenye model inayotegemea PLS. Chanzo kilitumia cutoff ya VIP > 1,0 na kuchagua ishara 33 za VOC za kutofautisha.

Miongoni mwa compounds zenye umuhimu mkubwa zilizotolewa kama mifano katika chanzo ni:

• allyl isothiocyanate,
• 2-heptanone,
• propyl sulfide,
• propyl butanoate

.

VIP > 1 inaonyesha kwamba VOC husika imechangia model katika kutenganisha hatua za kuchachusha; haionyeshi yenyewe kwamba athari ya causality ya compound hiyo kwenye harufu imethibitishwa au kwamba ni “quality biomarker ya uhakika” ya viwandani. Chanzo kinajadili compounds hizi kama candidate aroma/maturity markers.

Uchanganuzi wa correlation

Mahusiano kati ya viashiria vya fizikokemia, VOC classes na E-nose responses yalitathminiwa kwa Spearman correlation. Spearman analysis hupima monotonic relationship inayotegemea ranking; kuwepo kwa correlation peke yake hakuonyeshi causal mechanism.

Mahusiano haya yanaonyesha uhusiano kati ya mazingira ya fizikokemia, sensor response na volatile profile zinazobadilika kwenye mfululizo uleule wa muda wa kuchachusha. Hata hivyo, hayatoi hitimisho la causality kama “ongezeko la TA lenyewe limesababisha moja kwa moja uzalishaji wa esters”.

Mchakato wa kuchachusha umegawanywaje katika hatua tatu?

Kwa Nini Siku ya 21 Imependekezwa Kama Hatua Inayoweza Kutumika ya Kumaliza Kuchachusha?

Katika utafiti, kufikia D21 alama ya hisia yenye uzani ilikuwa 81,84, kukubalika kwa jumla hakukubadilika kwa kiasi kikubwa kati ya D21–D28, wasifu wa D21 na D28 ulikaribiana katika PCA ya E-nose, na mabadiliko ya jumla ya sensor response kati ya D21–D28 yakawa madogo sana. Ingawa HS-GC-IMS ilionyesha mabadiliko yaliendelea katika baadhi ya VOC binafsi, waandishi walieleza kwamba kuchachusha kwa muda mrefu zaidi kunaweza kutoa faida ndogo ya ziada kwa ubora wa jumla huku kukiongeza hatari ya over-acidification, kulainika kupita kiasi kwa tishu na kuundwa kwa harufu zisizotakiwa; hivyo walipendekeza siku ya 21 kama hatua inayoweza kutumika ya kumaliza mchakato chini ya hali za sasa za mchakato.

Matokeo yanayoungwa mkono na utafiti

• Kuchachusha kiasili kulibadilisha kwa kiasi kikubwa wasifu wa hisia, fizikokemia na misombo tete wa P. cornutum.
• Mabadiliko makubwa zaidi ya jumla ya fizikokemia yalitokea katika siku 7 za kwanza.
• NaCl ilipoingia haraka kwenye tishu, pH ilipungua, TA na amino-N zikaongezeka, na reducing sugars zikapungua.
• Nitriti ilifikia kilele cha muda katika D7 na kupungua sana katika siku zilizofuata.
• Alama ya hisia yenye uzani iliongezeka kwa nguvu kutoka D0 hadi D21–D28.
• Licha ya kupungua kwa alama ya rangi, harufu, ladha, tekstura na kukubalika kwa jumla ziliimarika.
• Wasifu wa E-nose kwa ujumla ulitulia katika kipindi cha D21–D28.
• HS-GC-IMS ilitoa peaks 84 za signal na assignments 75 za VOC kulingana na library matching.
• Aldehydes na signals zinazohusiana na sulfur kwa ujumla zilipungua, huku ester, ketone na organic acid signals zikiongezeka.
• Ishara 33 za VOC za kutofautisha zilichaguliwa kwa kigezo cha VIP > 1.
• Kipindi cha siku 21–28 kilitathminiwa kama dirisha la ukomavu wa ladha chini ya hali za sasa za jaribio.

Matokeo ambayo utafiti hauungi mkono

• Hitimisho kwamba “siku 21 ni muda bora wa ulimwengu wote kwa pickle zote za P. cornutum” haliungwi mkono.
• Hitimisho kwamba “spishi fulani ya bakteria ilizalisha compound hii ya aroma” haliungwi mkono; microbiome analysis haikufanywa.
• Spearman correlations hazithibitishi causality.
• E-nose sensor response si utambulisho au concentration sahihi ya molekuli moja.
• Asilimia za GC-IMS peak area si absolute food composition.
• VOC zenye VIP > 1 si industrial biomarkers zilizothibitishwa; ni candidate discriminatory signals.
• Mechanism ya glucosinolate na myrosinase haikupimwa moja kwa moja.
• Alama ya “kukubalika kwa jumla” ya panelists wanane waliofunzwa haiwezi kujumlishwa kuwa preference ya kununua ya population pana ya consumers.
• Utafiti huu haukupima athari ya kitabibu au kiafya.
• Thamani za nitriti za D7 na D28 pekee haziwezi kutoa hukumu ya kisheria ya “salama/si salama”; utafiti haukufanya tathmini kama hiyo ya sheria.

Vikwazo vikuu na maswali yaliyobaki wazi

Jamii ya vijidudu haikubainishwa: Haijulikani ni bakteria gani, yeast au microorganisms wengine walitawala wakati gani katika uchachushaji wa kiasili. Kwa hiyo mahusiano maalumu ya taxon–metabolite hayawezi kuanzishwa.

Njia za kimetaboliki hazikuthibitishwa moja kwa moja: Lipid oxidation, amino acid catabolism, carbonyl reduction, glucosinolate reactions na microbial metabolism zilijadiliwa kueleza mabadiliko ya VOC; lakini jaribio halikupima moja kwa moja metabolites zao zote za kati au enzymes.

Recipe moja tu ya mchakato ilichunguzwa: 6% NaCl, 20 ± 2 °C na mpangilio maalumu wa chungu cha udongo vilitumika. Kwa kuwa viwango tofauti vya chumvi, temperatures, aina za vyombo au starter cultures havikulinganishwa, utafiti hauchagui mchakato bora kati yao.

Paneli iliyofunzwa ni kundi dogo la tathmini: Panelists wanane waliofunzwa ni muhimu kwa detailed sensory characterization, lakini si consumer test kubwa inayowakilisha soko pana la consumers.

Supplementary Table S1 haipo katika faili iliyopakiwa: Haiwezekani kuzalisha upya kwa ukamilifu retention index, drift time na relative abundance values zote za kila moja ya VOC 75 kutoka PDF hii.

Raw numbers za baadhi ya graphs hazipo kwenye maandishi: pH, moisture, vitamin C na baadhi ya time series nyingine zimeonyeshwa kigraphically katika Figure 3 ya chanzo, lakini pointi zote za nambari hazijatolewa kama table katika main text. Kwa hiyo maandishi ya Verianla hayawasilishi approximate raster reading kama data sahihi.

Takwimu za harufu ndani ya chanzo hazilingani: Tofauti ya harufu ya D21–D28 imeandikwa kuwa si significant katika results text, huku Table 2 ikionyesha statistical letters tofauti. Exact p-value ya comparison hii haijaripotiwa kando katika main PDF.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Utafiti asilia: Quality and Flavor Evolution of Pugionium cornutum (L.) Gaertn. During Natural Pickling: Insights from Sensory and Physicochemical Characterizations

Waandishi: Haoyu Li; Shuoshuo Kang; Yanrui Wu; Yuxuan Zhang; Jing Du; Rui Tian; Hao Yu.

Mpangilio wa waandishi: Mpangilio wa makala asilia umehifadhiwa bila kubadilishwa.

Mchango sawa: Hakuna taarifa ya equal contribution/co-first authorship katika chanzo.

Mwandishi anayewajibika: Haoyu Li.

Taasisi 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.

Taasisi 2: Agricultural Products Quality and Safety Inspection and Testing Center of Yan'an City, Yan'an 716000, China.

Jarida: Foods.

Mchapishaji: MDPI, Basel, Switzerland.

Aina ya chanzo: Article; utafiti asilia wa majaribio wa ubora wa chakula na uchachushaji/kutengeneza pickle kiasili.

Hali ya peer review: version of record iliyochapishwa katika jarida la kisayansi lililopitiwa na wahakiki.

Juzuu / toleo / nambari ya makala: 15(19), 3513.

DOI: 10.3390/foods15193513.

Tarehe ya kuwasilishwa: 20 Septemba 2026.

Tarehe ya marekebisho: 24 Septemba 2026.

Tarehe ya kukubaliwa: 29 Septemba 2026.

Tarehe ya kuchapishwa: 1 Oktoba 2026.

Kiungo rasmi: https://doi.org/10.3390/foods15193513

Leseni: Creative Commons Attribution (CC BY).

Muundo wa jaribio: Vyungu vitatu sambamba vya udongo vya 10 L; takriban 2,5 kg P. cornutum/chungu; brine ya 6% (w/v) NaCl; 20 ± 2 °C; jumla ya siku 28; sampling katika D0, D7, D14, D21 na D28.

Uchambuzi wa hisia: Panelists wanane waliofunzwa; alama 0–10 kwa rangi, harufu, ladha na tekstura; uzani kwa mpangilio ni %15, %30, %30 na %25; kukubalika kwa jumla kulitathminiwa tofauti.

Uchambuzi wa fizikokemia: pH, moisture, NaCl, titratable acidity, nitrite, reducing sugar, amino nitrogen na vitamin C; vipimo vilifanywa kulingana na viwango husika vya kitaifa vya China.

E-nose: PEN3, Airsense Analytics; sensors 10 za metal oxide; vipimo vitano sambamba kwa kila sampuli.

HS-GC-IMS: FlavourSpec®; MXT-5 column; nitrogen carrier/drift gas; library matching ya RI + normalized drift time; nusu-kikadiri comparison inayotegemea peak area; analysis kwa marudio matatu.

Takwimu: One-way ANOVA + Tukey multiple comparison; significance \(p<0.05\). PCA na PLS-DA zilifanywa kwa SIMCA 14.1; graphs kwa Origin; Spearman correlation, heatmap na network visualizations kwa R. SPSS 19.0 ilitumika kwa basic statistical analyses.

Supplementary Materials: Chanzo kinarejelea jedwali la ziada “Table S1: Qualitative and relative quantitative results of volatile components in pickled Pugionium samples with different times based on HS/GC-IMS”. Kwa kuwa jedwali hili la ziada halipo ndani ya main PDF iliyopakiwa, full list ya VOC 75 haijatungwa na Verianla.

Hali ya kamati ya maadili: Makala inaeleza kwamba kwa mujibu wa kifungu cha 32 cha kanuni za China za 2023 kuhusu ethical review ya life science na medical research inayohusisha binadamu, ordinary food sensory evaluation iko nje ya wigo huo na imeondolewa katika ethical committee review.

Idhini yenye taarifa: Imeripotiwa kwamba informed consent ilipatikana kutoka kwa watu wote walioshiriki katika utafiti.

Upatikanaji wa data: Imeelezwa kwamba michango asilia inapatikana katika makala na Supplementary Materials, na maswali zaidi yanaweza kuelekezwa kwa mwandishi anayewajibika.

Mgongano wa maslahi: Waandishi wametangaza kwamba hakuna mgongano wa maslahi.

Ufadhili: 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).

Michango ya waandishi: Haoyu Li: conceptualization, methodology, writing na editing. Shuoshuo Kang: writing na formal analysis. Yanrui Wu: software na visualization. Yuxuan Zhang: data curation. Jing Du: editing. Rui Tian: validation na funding acquisition. Hao Yu: supervision na project administration.

Kikomo kikuu cha kisayansi: Utafiti unaonyesha mabadiliko ya ubora chini ya hali maalumu za kuchachusha kiasili. Kwa kuwa microbial community analysis haikufanywa, causality maalumu ya microorganism–VOC haiwezi kuamuliwa. E-nose si specific chemical analysis; HS-GC-IMS peak areas ni relative/semi-quantitative; correlation si causality; panelists wanane waliofunzwa hawawakilishi population pana ya consumers.

Kutolingana kwa takwimu ndani ya chanzo: Results text inasema hakuna tofauti ya harufu kati ya D21–D28, huku Table 2 ikiweka statistical letters tofauti kwa values za harufu.