魚(yú)香味是川菜味型中的典型代表之一，其特點(diǎn)為咸甜酸辣，姜、蔥、蒜香味濃郁，具有煮魚(yú)的風(fēng)味而不見(jiàn)魚(yú)的妙處，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。魚(yú)香味的形成得益于各種調(diào)料在美拉德等化學(xué)反應(yīng)作用下所生成的各種風(fēng)味物質(zhì)的巧妙組合。本試驗(yàn)以電子鼻、電子舌檢測(cè)各個(gè)不同品牌的魚(yú)香調(diào)味汁，聯(lián)合使用二者傳感器獲得的數(shù)據(jù)，區(qū)分出不同地域的魚(yú)香調(diào)味汁在氣味和滋味上的差異。
樣品與方法
材料
本實(shí)驗(yàn)采用天貓超市購(gòu)買的４種魚(yú)香調(diào)味汁為研究樣品
儀器設(shè)備
儀器設(shè)備
Fox4000型電子鼻、α-ASTREE電子舌：法國(guó)Alpha MOS公司
試驗(yàn)方法
試驗(yàn)方法
電子鼻檢測(cè)
準(zhǔn)確稱量樣品0.5g，放入頂空瓶中，密封、編號(hào)，待用。電子鼻分析條件：頂空產(chǎn)生溫度70℃；頂空加熱時(shí)間300s；載氣流量150mL/s；進(jìn)樣量500ul；進(jìn)樣速度500mL/s；數(shù)據(jù)采集時(shí)間120s；數(shù)據(jù)采集延遲180s；手動(dòng)進(jìn)樣。每個(gè)樣品平行測(cè)試8次，取后5次穩(wěn)定檢測(cè)數(shù)據(jù)作為分析數(shù)據(jù)。取傳感器在第120s時(shí)獲得的信號(hào)進(jìn)行分析。
電子舌檢測(cè)
電子舌檢測(cè)
準(zhǔn)確稱量樣品10g，移入250ml容量瓶中，用蒸餾水定容至250ml，過(guò)濾，取濾液80ml，放入電子舌檢測(cè)專用燒杯中，編號(hào)，待用。分析條件：自動(dòng)進(jìn)樣，數(shù)據(jù)采集時(shí)間120s，傳感器清洗120s，每個(gè)樣品平行測(cè)5次，取后5次傳感器在第120s時(shí)獲得的穩(wěn)定信號(hào)進(jìn)行分析。
結(jié)果與分析
魚(yú)香調(diào)味汁的電子鼻、電子舌傳感器響應(yīng)值方差分析
對(duì)魚(yú)香調(diào)味汁的電子鼻、電子舌檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析，魚(yú)香調(diào)味汁電子鼻、電子舌響應(yīng)值的方差分析結(jié)果見(jiàn)表4和表5。
表4 魚(yú)香調(diào)味汁電子鼻傳感器響應(yīng)值方差分析
注：a, b,c和d代表差異的顯著性(P<0.05),下同。
魚(yú)香調(diào)味汁電子鼻18根傳感器（LY2型6根、T型5根和P型7根）響應(yīng)值方差分析結(jié)果見(jiàn)表4。方差分析結(jié)果顯示：在LY2型LY2/gCT傳感器中，4個(gè)產(chǎn)地的魚(yú)香調(diào)味汁響應(yīng)值組內(nèi)均方為0.135，組間均方為0.020945，F(xiàn)值小于1，且P值大于0.05，S-N-K檢驗(yàn)均為4個(gè)ａ，則表明LY2/gCT傳感器對(duì)魚(yú)香調(diào)味汁中易燃?xì)怏w敏感度不高。而其余T型、P型和LY2型共計(jì)17根傳感器的響應(yīng)值分析中，4個(gè)產(chǎn)地的魚(yú)香調(diào)味汁響應(yīng)值組間均方均大于組內(nèi)均方，且F值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1，P值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.05，故差異均顯著。該結(jié)果表明，18根傳感器中有17根傳感器對(duì)魚(yú)香味調(diào)味汁氣味的響應(yīng)值差異顯著，故電子鼻能有效區(qū)分4個(gè)產(chǎn)地的魚(yú)香調(diào)味汁。
表5 魚(yú)香調(diào)味汁電子舌傳感器響應(yīng)值方差分析
由表5可知，總體上不同產(chǎn)地的魚(yú)香調(diào)味汁在7根傳感器組間均方較大，組內(nèi)均方較小，F(xiàn)值均大于1,差異顯著(P<0.05);但在S-N-K檢驗(yàn)中，1,2號(hào)樣品差異顯著，3,4號(hào)樣品差異不顯著，說(shuō)明電子舌傳感器能夠區(qū)分部分樣品，但區(qū)分能力有限。這可能是由于采集到的原始數(shù)據(jù)中帶有大量的冗余信息，導(dǎo)致無(wú)法判斷樣品差異，或者樣品本身差異極小。
魚(yú)香調(diào)味汁電子鼻、電子舌傳雷達(dá)圖分析
圖１ 電子鼻（ａ）、電子舌（ｂ）雷達(dá)圖
取電子鼻18根傳感器在120s時(shí)5次檢測(cè)結(jié)果平均值制作的雷達(dá)圖見(jiàn)圖1中a?？梢钥闯?，在所有T型、P型及LY2/LG傳感器上，4個(gè)產(chǎn)地的樣品的響應(yīng)強(qiáng)度由強(qiáng)至弱分別為2號(hào)、4號(hào)、3號(hào)和1號(hào)；在LY型傳感器（除去LY2/LG）上，4個(gè)樣品的響應(yīng)強(qiáng)度（由強(qiáng)至弱）分別是1號(hào)、3號(hào)、4號(hào)和2號(hào)；而4個(gè)樣品在LY2/gCT傳感器上交織在0.0附近的點(diǎn)上，說(shuō)明這根傳感器無(wú)法區(qū)分4個(gè)樣品，這也與方差分析中LY2/gCT傳感器對(duì)易燃?xì)怏w敏感度不高、差異不顯著的分析結(jié)果一致。T型、P型及LY2/LG傳感器主要是對(duì)４個(gè)樣品的極性物質(zhì)、非極性物質(zhì)、碳?xì)溲趸衔锖秃蚧衔锩舾?，而LY2/gCT則是對(duì)易燃物質(zhì)敏感。盡管在魚(yú)香調(diào)味汁的制作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些易燃的物質(zhì)，但是這些物質(zhì)在制作過(guò)程中已經(jīng)揮發(fā)，故電子鼻傳感器無(wú)法捕捉到這些物質(zhì)。綜上所述，電子鼻雷達(dá)圖有助于鑒別不同產(chǎn)地的魚(yú)香調(diào)味汁。
取電子舌７根傳感器在120S時(shí)5次檢測(cè)結(jié)果平均值制作的雷達(dá)圖，見(jiàn)圖1中b。可以看出，1、2號(hào)樣品差異顯著，3、4號(hào)樣品差異較小，這與電子舌方差分析的S-N-K檢驗(yàn)中結(jié)果一致。這說(shuō)明電子舌在一定程度上能夠區(qū)分樣品，但對(duì)于相似度較高的樣品，其區(qū)分能力不足。
電子鼻、電子舌主成分分析
圖２ 電子鼻（ａ）、電子舌（ｂ）主成分分析圖
圖2中a的4個(gè)樣品的差異主要來(lái)源于第一主成分，差異明顯。第一、二主成分分別為91.24%和5.43%，其總和已經(jīng)超過(guò)85%，能夠反映樣品在氣味上整體輪廓差異。樣品4分布的區(qū)域較大，說(shuō)明其穩(wěn)定性和重復(fù)性較差，其次是樣品3。圖2中b的4個(gè)樣品在第一主成分和第二主成分上均有差異，基本能夠判定1、2號(hào)樣品和3、4號(hào)樣品差異明顯，但1、2號(hào)樣品之間的差異較難以判斷，3、4號(hào)樣品情況類似。第一、二主成分分別為75.13%和17.23%，其總和已經(jīng)超過(guò)85%，能夠反映樣品在滋味上整體輪廓差異。4個(gè)樣品在二維圖中的分布區(qū)域較大，說(shuō)明其穩(wěn)定性和重復(fù)性較差，這說(shuō)明在進(jìn)行主成分分析時(shí)還有較多冗余數(shù)據(jù)未被及時(shí)剔除，而影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
電子鼻和電子舌傳感器數(shù)據(jù)融合主成分分析
圖３ 電子鼻和電子舌數(shù)據(jù)融合主成分分析
由圖3可知，第一、二主成分分別為62.20%和33.15%，累積為95.35%，這說(shuō)明經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和融合后的數(shù)據(jù)提取了原始數(shù)據(jù)中絕大部分有效信息，能夠反應(yīng)樣品的主要風(fēng)味輪廓。在圖2電子舌主成分分析中，1、2號(hào)數(shù)據(jù)點(diǎn)非?？拷?，且內(nèi)部樣品分布較為分散；3、4號(hào)樣品情況類似，因?yàn)槠湓继卣骶仃囍邪罅咳哂嘈畔?，故需要?duì)特征矩陣進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化融合。但在經(jīng)過(guò)歸一化和合并數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析后，由圖3可知，1號(hào)樣品分布在Y軸的左側(cè)；2、3、4號(hào)分布在Y軸右側(cè)，所有組別的組內(nèi)間距都非常小，而組間間距很大，相比較于圖2中單獨(dú)電子鼻或者電子舌PCA析，這4個(gè)組別具有較好的分離性。這可能是由于歸一化處理數(shù)據(jù)，是力求樣本在第一、二主成分坐標(biāo)軸投影方差最大，避免一、二主軸包含信息的重疊，盡可能多地保留原始變量信息。故４種不同產(chǎn)地的魚(yú)香調(diào)味汁組內(nèi)間距經(jīng)歸一化處理后明顯減小，且在組內(nèi)聚集程度提高。這說(shuō)明經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)融合歸一化后，同時(shí)從兩個(gè)維度評(píng)價(jià)樣品，有利于對(duì)不同魚(yú)香調(diào)味汁的鑒別和區(qū)分。
結(jié)論
電子鼻對(duì)不同產(chǎn)地魚(yú)香調(diào)味汁氣味的評(píng)價(jià)顯示：除了LY2/gCT這根傳感器對(duì)4個(gè)樣品響應(yīng)強(qiáng)度的差異不顯著外，其他17根傳感器的差異顯著。這說(shuō)明電子鼻傳感器能夠從獲得的響應(yīng)值數(shù)據(jù)中將不同產(chǎn)地的魚(yú)香調(diào)味汁從氣味上加以區(qū)分；此外，雷達(dá)圖和主成分分析的結(jié)果支持方差分析的結(jié)論。
電子舌評(píng)價(jià)不同產(chǎn)地的魚(yú)香調(diào)味汁滋味顯示：7根傳感器的方差、雷達(dá)圖分析表明,1、2號(hào)樣品差異顯著（P＜0.05），3、4號(hào)樣品差異不顯著；主成分分析均難以判斷1、2號(hào)樣品間以及3、4號(hào)樣品間的差異。故推斷電子舌傳感器能夠在一定程度上區(qū)分樣品，但區(qū)分能力不足。
電子鼻和電子舌傳感器數(shù)據(jù)融合后，從氣味和滋味兩個(gè)角度同時(shí)評(píng)價(jià)魚(yú)香調(diào)味汁，得知，4個(gè)樣品間差異明顯，且樣品組內(nèi)聚集程度得到極大提高。故電子鼻和電子舌傳感器數(shù)據(jù)融合主成分分析是評(píng)價(jià)食品風(fēng)味整體輪廓的一種方法。
參考文獻(xiàn)：林丹,胡金祥,何蓓蓓等.電子鼻和電子舌數(shù)據(jù)融合在魚(yú)香調(diào)味汁風(fēng)味識(shí)別中的應(yīng)用[J].中國(guó)調(diào)味品,2021,46(09):145-150.
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