《Chemosensors》：Electronic Nose Profiling of Pet Foods for Brand and Flavor Discrimination with Preference Analysis
编辑推荐：
电子鼻（EN）技术基于电化学传感器阵列，已成为食品系统中香气表征的快速客观工具。研究人员利用理化分析、质地测量、偏好测试和电子鼻技术，调查了影响猫粮偏好的因素。评估了来自三个品牌（A：高端；B和C：中价位）的九种商业猫粮，具有不同风味。近似分析显示，除粗纤维（
电子鼻（EN）技术基于电化学传感器阵列，已成为食品系统中香气表征的快速客观工具。研究人员利用理化分析、质地测量、偏好测试和电子鼻技术，调查了影响猫粮偏好的因素。评估了来自三个品牌（A：高端；B和C：中价位）的九种商业猫粮，具有不同风味。近似分析显示，除粗纤维（CF）外，大多数营养成分无显著差异（p > 0.05），粗纤维在低价猫粮中更高。剪切力与消耗量呈正相关（r = 0.72），而粗纤维呈负相关（r = ?0.52）。偏好测试表明，品牌A最受欢迎，其次是品牌C，品牌B最不受欢迎。主成分分析（PCA）识别出个体猫偏好的变异性，并排除了一只离群猫。电子鼻数据的判别分析显示，按品牌而非风味的清晰分离，表明与品牌相关的香气特征可通过数字气味指纹快速监测。猫粮接受度主要由质地、粗纤维含量和香气驱动，而非宏量营养素组成。电子鼻评估结果显示了与8个月猫偏好测试相同的群体相似性和差异。类似于本研究，可以使用食物偏好数据和数字气味指纹开发电子鼻分类模型。经过验证后，电子鼻模型可作为有效工具，根据已知的偏好气味指纹监测质量并评估新饮食。
论文解读：基于电子鼻技术的宠物食品品牌与风味鉴别及偏好分析研究
研究背景与问题：猫（Felis silvestris catus）作为专性食肉动物，其摄食行为与严格的肉食性生理和特定营养需求紧密相关。猫的饮食选择受感官属性（如香气、味道、质地和温度）影响，其中香气在偏好形成中起关键作用，尤其对富含氨基酸的鲜味食物表现出强烈偏好。全球宠物食品行业持续增长，产品开发需满足营养和感官期望，传统评估方法依赖动物测试（如单碗接受测试和双碗偏好测试），但这些方法耗时、成本高，且受个体差异影响。此外，传统分析技术（如气相色谱-质谱联用GC-MS）虽能识别挥发性化合物，但劳动密集、成本高，且难以直接关联动物偏好。因此，需要快速、客观的工具来评估宠物食品香气特征和适口性。
研究内容与意义：本研究旨在评估电子鼻（EN）技术能否区分商业猫粮产品，并作为适口性的客观指标，结合理化特性、质地测量和长期偏好测试结果。研究意义在于整合多维度数据，验证数字气味指纹与实际猫偏好的一致性，为宠物食品质量控制提供新方法。论文发表在《Chemosensors》。
关键技术方法：研究人员采用电子鼻系统（αFox4000，配备18个金属氧化物半导体传感器）测量9种商业猫粮（来自3个品牌，A为高端，B和C为中端）的挥发性香气图谱，每种样品重复30次测量。同时，进行常规理化分析（水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维和灰分）和质地测量（剪切力），并使用7只家养短毛猫进行为期8个月的偏好测试，记录每日消耗量。数据通过主成分分析（PCA）和判别分析（DA）处理，采用留一天交叉验证方法评估模型稳定性。
研究结果：
3.1 实验室测量：近似分析显示，除粗纤维（CF）外，各品牌间多数营养成分无显著差异（p > 0.05），但粗纤维含量在低价猫粮中显著较高（p < 0.05）。剪切力值范围0.90–1.38 N/mm2，与消耗量呈正相关（r = 0.72），而粗纤维与消耗量呈负相关（r = ?0.52）。
3.2 偏好测试PCA：主成分分析（PCA）显示多数猫消耗模式相似，但有一只个体在所有PCA中明显分离，被识别为离群猫并排除，以避免偏差。
3.3 偏好排名：品牌A最受欢迎（平均消耗率42.31%），品牌C次之（34.63%），品牌B最不受欢迎（23.05%）。产品层面，鸡肉风味普遍更受欢迎，尤其品牌A的鸡肉产品消耗率最高（69.93%）。
3.4 电子鼻数据判别分析：基于电子鼻数据的判别分析（DA）显示，样品按品牌分离清晰，而非按风味，表明品牌相关香气特征起主导作用。风味差异仍存在，但品牌内风味分离程度因制造商而异。
3.5 电子鼻结果与偏好测试比较：电子鼻判别分析区分样品的模式与偏好测试结果一致，品牌A样品在判别轴上分离明显，品牌C居中，品牌B分离至较低区域，高消耗产品（如A-chicken）与低排名产品（如B-chicken）位置不同，表明香气特征与偏好密切相关。
3.6 品牌内和风味内分析：品牌A内各风味分离清晰（交叉验证率98.4%），品牌C分离良好（91.3%），品牌B分离较弱（81.0%）。按风味分析品牌时，所有风味中品牌分离均显著（交叉验证率99.2–100%），表明每个品牌具有独特香气特征。偏好测试和电子鼻测量的组间差异趋势一致：品牌A内风味差异最大，品牌B最小；鸡肉风味在品牌间差异最大，羊肉风味最小。
讨论与结论：电子鼻判别分析在研究中作为描述性工具，而非预测模型。高分类准确率表明工具能稳定描述产品组特征，而非推广至独立批次。电子鼻数据与动物偏好数据的结构距离高度一致，支持其作为传统动物测试的福利友好型替代或补充方法。结论指出，猫粮偏好主要受质地、粗纤维含量和香气影响，而非宏量营养素组成。电子鼻系统经校准和验证后，可作为快速、客观、可持续的质量控制工具，通过识别与高接受度饮食相关的香气图谱，减少对动物测试的依赖。未来需纳入不同生产批次以开发预测性应用。
