《Journal of Bioscience and Bioengineering》：Non-destructive prediction of banana ripeness using GC-MS-based volatile organic compounds profiling and orthogonal partial-least squares regression models
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香蕉成熟度通过挥发性有机物（VOCs）非破坏性预测模型研究。采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术分析香蕉释放的VOCs，结合正交偏最小二乘回归（OPLS）建立色度角和可溶性固形物含量预测模型，发现酯类及其前体醇类是主要贡献成分，为品质控制提供新方法。
户上沙耶香（Sayaka Togami）| 大石卓（Takumi Oishi）| 古野雅弘（Masahiro Furuno）| 深崎荣一郎（Eiichiro Fukusaki）
大阪大学工学研究科生物技术系，日本大阪府吹田市山田冈2-1，邮编565-0871
香蕉（Musa acuminata）是全球最受欢迎的水果之一，属于“跃变型”水果，即在收获后仍会继续成熟。在日本香蕉供应链中，未成熟的青香蕉在运输过程中会通过人工手段抑制其成熟过程。到达目的地后，这些香蕉会被暴露在乙烯气体中，从而重新启动成熟过程。由于这些处理涉及人工干预和储存，因此收获后的质量管理至关重要。然而，目前的质量评估方法主要依赖于破坏性检测，而实时、非接触式的监测技术尚未得到广泛应用。本研究假设可以利用香蕉在生物反应过程中产生的挥发性有机化合物（VOCs）来开发一种非破坏性的水果成熟度预测模型。研究人员使用气相色谱-质谱（GC–MS）技术收集并分析了香蕉释放的VOCs数据，并通过正交偏最小二乘（OPLS）回归分析，以VOC组成作为解释变量，以成熟度指标（色调角和可溶性固形物含量SSC）作为响应变量。结果表明，该模型能够高精度地预测香蕉的成熟度。研究发现，赋予香蕉独特甜味和果香特征的酯类化合物及其前体醇类是预测成熟度的关键因素。据我们所知，这是首次尝试利用香蕉自身释放的VOCs进行非破坏性、非侵入性的成熟度指标预测。所开发的模型在香蕉质量控制领域具有应用潜力。
研究部分
样品制备
卡文迪许香蕉（Musa acuminata cv. ‘Cavendish’，AAA组）在1000 ppm的乙烯气体环境中暴露6小时，气体流速为1000 mL/min。这一处理条件基于先前研究的结果，即1000 ppm的乙烯气体和6小时的暴露时间是诱导香蕉成熟所需的最低浓度和时长（8）。实验中使用六个每个容量为3升的采样箱，每个箱内放置四根香蕉。实验装置布置示意图见图S1。
成熟度指标
如图S2所示，在乙烯处理的前3天内，香蕉果皮颜色发生了明显变化。从第5天开始出现了少量糖渍。图1显示，随着时间的推移，香蕉果皮的色调角逐渐减小，第1天与第3天之间的差异具有统计学意义（p < 0.05），表明果皮颜色正在向黄色转变。到第5天时，果皮的色调角降至81.7 ± 0.91°。这种变化很可能是由于果皮中叶绿素的降解所致，与以往的研究结果一致。
作者贡献声明
户上沙耶香：撰写初稿、验证数据、进行正式分析、数据整理。大石卓：数据验证、正式分析。古野雅弘：研究方法设计、数据整理。深崎荣一郎：撰写稿件、审稿与编辑、项目监督、资源调配、研究方法制定、资金筹集、概念构思。
致谢
我们衷心感谢Farmind有限公司提供香蕉样品。本研究是户上沙耶香为获得大阪大学硕士学位而提交的学位论文的一部分。相关的气相色谱-质谱（GC–MS）数据已存档于MBpost数据库（MPST000115）。
