辣木籽是辣木的種子，其作為一種純天然綠色食品，富含油脂、蛋白質(zhì)、維生素、黃酮等營(yíng)養(yǎng)成分，近些年來(lái)深受人們歡迎。辣木籽因品種差異導(dǎo)致價(jià)格上相差較大，市場(chǎng)上出現(xiàn)以次充好等現(xiàn)象。
本研究通過(guò)電子鼻結(jié)合電子舌技術(shù)，利用優(yōu)化后提取檢測(cè)條件測(cè)定10種辣木籽風(fēng)味，進(jìn)行主成分分析（PCA）、判別因子分析（DFA）、雷達(dá)圖、氣味成分及味覺(jué)分析，研究不同品種辣木籽在氣味和滋味上的差異。
材料與方法
材料與試劑
10種辣木籽于4℃下保存，具體樣品信息見(jiàn)表1。
Heracles II快速氣相電子鼻-氣味指紋分析儀、Astree II電子舌味覺(jué)指紋分析儀、中草藥粉碎機(jī)。
方法
樣品前處理
辣木籽去殼，粉碎，過(guò)40目篩，制備辣木籽粉，4℃下密封保存，備用。
電子鼻樣品前處理：分別稱(chēng)取適量10種辣木籽粉于20mL頂空瓶中待測(cè)，每種樣品平行3次。
電子舌樣品前處理：稱(chēng)取10種辣木籽粉各5.0g，加100mL水溶解，3000r/min離心10min，過(guò)濾。取上清液于25mL燒杯中待測(cè)，每種樣品平行3次。
基本參數(shù)設(shè)定
電子鼻基本參數(shù)設(shè)定：進(jìn)樣量5000μL、注射速度125μL/s、進(jìn)樣口溫度200℃、進(jìn)樣口壓力10kPa、捕集溫度40℃、采集時(shí)間110s、閥溫度250℃、檢測(cè)器溫度260℃、振蕩器攪拌速度500r/min。
電子舌基本參數(shù)設(shè)定：測(cè)定前需經(jīng)過(guò)活化、校準(zhǔn)和診斷等過(guò)程。室溫25℃下測(cè)定，樣品采集時(shí)間120s、采集周期1.0s、攪拌率1r/s。
結(jié)果與分析
電子鼻對(duì)辣木籽氣味的檢測(cè)分析
電子鼻色譜圖分析
根據(jù)色譜峰的保留時(shí)間和強(qiáng)度繪制10種辣木籽樣品的電子鼻色譜圖見(jiàn)圖3。由圖3可知，3個(gè)品種辣木籽的色譜圖中峰響應(yīng)強(qiáng)度和個(gè)數(shù)存在較大差異，說(shuō)明Heracles II電子鼻能很好區(qū)分不同品種辣木籽。
10種辣木籽的電子鼻PCA結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖4可知，PCA的識(shí)別指數(shù)為90，說(shuō)明電子鼻能較好地區(qū)分10種產(chǎn)地辣木籽。主成分1和主成分2的方差貢獻(xiàn)率分別為83.106%和9.124%，累積貢獻(xiàn)率為92.230%，表明2種主成分能準(zhǔn)確反映出10種辣木籽氣味物質(zhì)的整體信息。
對(duì)10種辣木籽電子鼻數(shù)據(jù)進(jìn)行DFA結(jié)果分析，見(jiàn)圖5。由圖5可知，I1、I2和I3分布在DF1正半軸，A1與A2分布在第二象限內(nèi)，Y1、Y2、Y3、Y4和Y5則分布在第三象限內(nèi)，說(shuō)明同一品種辣木籽的氣味相近，不同品種之間氣味上有較大差異。3個(gè)品種辣木籽響應(yīng)值分布在不同區(qū)域內(nèi)且無(wú)重疊，因此可用于判別不同品種辣木籽，與色譜圖分析一致。
10種辣木籽的氣味成分、相關(guān)指數(shù)及感官描述見(jiàn)表2。由表2可知，10種辣木籽共檢出64種氣味物質(zhì)成分，其中醇類(lèi)化合物8種，酮類(lèi)化合物9種，醛類(lèi)化合物9種，酯類(lèi)化合物12種，烷烴類(lèi)化合物6種，萜烯類(lèi)化合物6種，其他類(lèi)化合物14種。
10種辣木籽中共有氣味成分27種，其中醇類(lèi)5種，酮類(lèi)3種，醛類(lèi)3種，酯類(lèi)5種，烷烴類(lèi)3種，萜烯類(lèi)1種，其他類(lèi)7種。印度傳統(tǒng)品種辣木籽的特有氣味成分為菊苣酮（強(qiáng)烈的焙烤焦糖香味）和月桂酸丁酯（花生香氣）；中國(guó)云南改良品種辣木籽的特有氣味成分為δ-癸內(nèi)酯（椰子及桃子果香）、乙酸己酯（水果香、梨的酸甜味道）；非洲品種辣木籽的特有氣味成分只有丁香酚（丁香香氣）。
電子舌對(duì)辣木籽滋味的檢測(cè)分析
滋味雷達(dá)圖分析
每種辣木籽樣品做3次平行試驗(yàn)，計(jì)算味覺(jué)傳感器響應(yīng)強(qiáng)度的平均值，得到雷達(dá)圖見(jiàn)圖6。由圖6可知，I1、I2和I3，A1和A2，Y1、Y2、Y3、Y4和Y5辣木籽樣品的各傳感器響應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值接近，表明同一品種辣木籽的滋味相似；同時(shí)，傳感器AHS、CTS、NMS、CPS、ANS和SCS對(duì)不同品種辣木籽樣品的響應(yīng)值離散程度較大，說(shuō)明這6種傳感器能較好區(qū)分不同品種辣木籽。
10種辣木籽電子舌PCA結(jié)果見(jiàn)圖7。由圖7可知，識(shí)別指數(shù)為92，說(shuō)明電子舌對(duì)10種辣木籽滋味有良好區(qū)分度；主成分1貢獻(xiàn)率95.389%，主成分2貢獻(xiàn)率3.037%，累積貢獻(xiàn)率為98.426%，說(shuō)明2種主成分可以反映出辣木籽整體滋味。中國(guó)云南改良品種的Y1、Y2、Y3、Y4、Y5分布于DF1負(fù)半軸，非洲品種的A1、A2集中在第一象限，印度傳統(tǒng)品種的I1、I2、I3集中于第四象限，說(shuō)明不同品種辣木籽的滋味有很大差異，而同一品種間滋味相近，與雷達(dá)圖分析結(jié)果一致。
10種辣木籽電子舌DFA分析結(jié)果見(jiàn)圖8。由圖8可知，DF1貢獻(xiàn)率95.329%，DF2貢獻(xiàn)率2.958%，2種主成分累積貢獻(xiàn)率為98.287%，涵蓋了辣木籽中大部分滋味物質(zhì)信息。中國(guó)云南改良品種辣木籽分布于DF1負(fù)半軸，非洲品種辣木籽集中在第四象限，印度傳統(tǒng)品種辣木籽集中于第一象限，3個(gè)品種辣木籽的分布規(guī)律與PCA圖類(lèi)似，與雷達(dá)圖、PCA結(jié)果相互印證。
3個(gè)品種辣木籽的味覺(jué)分析結(jié)果見(jiàn)圖9。由圖9可知，中國(guó)云南改良品種辣木籽有明顯酸甜滋味，可能與其中酯類(lèi)成分較多有關(guān)；印度傳統(tǒng)品種辣木籽具有苦咸鮮口感，可能是由于辣木籽中含有較多刺激性成分；非洲品種辣木籽各傳感器味覺(jué)值適中，滋味更為豐富，電子舌的味覺(jué)分析進(jìn)一步印證了電子鼻的風(fēng)味成分檢測(cè)結(jié)果。
利用電子鼻結(jié)合電子舌技術(shù)測(cè)定印度傳統(tǒng)品種、非洲品種和中國(guó)云南改良品種3個(gè)品種的10種產(chǎn)地辣木籽風(fēng)味，對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA、DFA、雷達(dá)圖、氣味成分和味覺(jué)分析：PCA和DFA結(jié)果表明同一品種的不同產(chǎn)地辣木籽風(fēng)味相似，不同品種間風(fēng)味差異較大；雷達(dá)圖直觀反映出不同品種辣木籽在氣味和滋味的響應(yīng)強(qiáng)度上存在差異；氣味成分分析表明10種辣木籽共檢測(cè)出64種氣味成分，其中醇、酮、醛、酯類(lèi)化合物較多；味覺(jué)分析結(jié)果顯示印度傳統(tǒng)品種辣木籽苦咸鮮味最重，中國(guó)云南改良品種辣木籽口感偏酸甜，非洲品種辣木籽各味覺(jué)值適中，滋味更為豐富。電子鼻、電子舌技術(shù)能快速、準(zhǔn)確識(shí)別不同品種辣木籽的風(fēng)味差異，為辣木籽的品種鑒別提供新方法，以及為辣木籽食品的風(fēng)味研究、開(kāi)發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。
來(lái)源：感官科學(xué)與評(píng)定，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源。
參考文獻(xiàn)：黃璜,王鳳玲,孫超仁,凡琪,楊沛潔.基于電子鼻和電子舌技術(shù)的辣木籽風(fēng)味分析[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2022,43(07):183-190.
提醒：文章僅供參考，如有不當(dāng)，歡迎留言指正和交流。且讀者不應(yīng)該在缺乏具體的專(zhuān)業(yè)建議的情況下，擅自根據(jù)文章內(nèi)容采取行動(dòng)，因此導(dǎo)致的損失，本運(yùn)營(yíng)方不負(fù)責(zé)。如文章涉及侵權(quán)或不愿我平臺(tái)發(fā)布，請(qǐng)聯(lián)系本平臺(tái)。
本研究通過(guò)電子鼻結(jié)合電子舌技術(shù)，利用優(yōu)化后提取檢測(cè)條件測(cè)定10種辣木籽風(fēng)味，進(jìn)行主成分分析（PCA）、判別因子分析（DFA）、雷達(dá)圖、氣味成分及味覺(jué)分析，研究不同品種辣木籽在氣味和滋味上的差異。
材料與方法
材料與試劑
10種辣木籽于4℃下保存，具體樣品信息見(jiàn)表1。
表1 辣木籽樣品信息
儀器與設(shè)備Heracles II快速氣相電子鼻-氣味指紋分析儀、Astree II電子舌味覺(jué)指紋分析儀、中草藥粉碎機(jī)。
方法
樣品前處理
辣木籽去殼，粉碎，過(guò)40目篩，制備辣木籽粉，4℃下密封保存，備用。
電子鼻樣品前處理：分別稱(chēng)取適量10種辣木籽粉于20mL頂空瓶中待測(cè)，每種樣品平行3次。
電子舌樣品前處理：稱(chēng)取10種辣木籽粉各5.0g，加100mL水溶解，3000r/min離心10min，過(guò)濾。取上清液于25mL燒杯中待測(cè)，每種樣品平行3次。
基本參數(shù)設(shè)定
電子鼻基本參數(shù)設(shè)定：進(jìn)樣量5000μL、注射速度125μL/s、進(jìn)樣口溫度200℃、進(jìn)樣口壓力10kPa、捕集溫度40℃、采集時(shí)間110s、閥溫度250℃、檢測(cè)器溫度260℃、振蕩器攪拌速度500r/min。
電子舌基本參數(shù)設(shè)定：測(cè)定前需經(jīng)過(guò)活化、校準(zhǔn)和診斷等過(guò)程。室溫25℃下測(cè)定，樣品采集時(shí)間120s、采集周期1.0s、攪拌率1r/s。
結(jié)果與分析
電子鼻對(duì)辣木籽氣味的檢測(cè)分析
電子鼻色譜圖分析
根據(jù)色譜峰的保留時(shí)間和強(qiáng)度繪制10種辣木籽樣品的電子鼻色譜圖見(jiàn)圖3。由圖3可知，3個(gè)品種辣木籽的色譜圖中峰響應(yīng)強(qiáng)度和個(gè)數(shù)存在較大差異，說(shuō)明Heracles II電子鼻能很好區(qū)分不同品種辣木籽。
圖3 10種辣木籽電子鼻色譜圖
PCA結(jié)果分析10種辣木籽的電子鼻PCA結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖4可知，PCA的識(shí)別指數(shù)為90，說(shuō)明電子鼻能較好地區(qū)分10種產(chǎn)地辣木籽。主成分1和主成分2的方差貢獻(xiàn)率分別為83.106%和9.124%，累積貢獻(xiàn)率為92.230%，表明2種主成分能準(zhǔn)確反映出10種辣木籽氣味物質(zhì)的整體信息。
圖4 10種辣木籽電子鼻PCA圖
DFA結(jié)果分析對(duì)10種辣木籽電子鼻數(shù)據(jù)進(jìn)行DFA結(jié)果分析，見(jiàn)圖5。由圖5可知，I1、I2和I3分布在DF1正半軸，A1與A2分布在第二象限內(nèi)，Y1、Y2、Y3、Y4和Y5則分布在第三象限內(nèi)，說(shuō)明同一品種辣木籽的氣味相近，不同品種之間氣味上有較大差異。3個(gè)品種辣木籽響應(yīng)值分布在不同區(qū)域內(nèi)且無(wú)重疊，因此可用于判別不同品種辣木籽，與色譜圖分析一致。
圖5 10種辣木籽電子鼻DFA圖
氣味成分分析10種辣木籽的氣味成分、相關(guān)指數(shù)及感官描述見(jiàn)表2。由表2可知，10種辣木籽共檢出64種氣味物質(zhì)成分，其中醇類(lèi)化合物8種，酮類(lèi)化合物9種，醛類(lèi)化合物9種，酯類(lèi)化合物12種，烷烴類(lèi)化合物6種，萜烯類(lèi)化合物6種，其他類(lèi)化合物14種。
10種辣木籽中共有氣味成分27種，其中醇類(lèi)5種，酮類(lèi)3種，醛類(lèi)3種，酯類(lèi)5種，烷烴類(lèi)3種，萜烯類(lèi)1種，其他類(lèi)7種。印度傳統(tǒng)品種辣木籽的特有氣味成分為菊苣酮（強(qiáng)烈的焙烤焦糖香味）和月桂酸丁酯（花生香氣）；中國(guó)云南改良品種辣木籽的特有氣味成分為δ-癸內(nèi)酯（椰子及桃子果香）、乙酸己酯（水果香、梨的酸甜味道）；非洲品種辣木籽的特有氣味成分只有丁香酚（丁香香氣）。
表2 10種辣木籽的氣味成分、相關(guān)指數(shù)及感官描述
滋味雷達(dá)圖分析
每種辣木籽樣品做3次平行試驗(yàn)，計(jì)算味覺(jué)傳感器響應(yīng)強(qiáng)度的平均值，得到雷達(dá)圖見(jiàn)圖6。由圖6可知，I1、I2和I3，A1和A2，Y1、Y2、Y3、Y4和Y5辣木籽樣品的各傳感器響應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值接近，表明同一品種辣木籽的滋味相似；同時(shí)，傳感器AHS、CTS、NMS、CPS、ANS和SCS對(duì)不同品種辣木籽樣品的響應(yīng)值離散程度較大，說(shuō)明這6種傳感器能較好區(qū)分不同品種辣木籽。
圖6 10種辣木籽電子舌雷達(dá)圖
PCA結(jié)果分析10種辣木籽電子舌PCA結(jié)果見(jiàn)圖7。由圖7可知，識(shí)別指數(shù)為92，說(shuō)明電子舌對(duì)10種辣木籽滋味有良好區(qū)分度；主成分1貢獻(xiàn)率95.389%，主成分2貢獻(xiàn)率3.037%，累積貢獻(xiàn)率為98.426%，說(shuō)明2種主成分可以反映出辣木籽整體滋味。中國(guó)云南改良品種的Y1、Y2、Y3、Y4、Y5分布于DF1負(fù)半軸，非洲品種的A1、A2集中在第一象限，印度傳統(tǒng)品種的I1、I2、I3集中于第四象限，說(shuō)明不同品種辣木籽的滋味有很大差異，而同一品種間滋味相近，與雷達(dá)圖分析結(jié)果一致。
圖7 10種辣木籽電子舌PCA圖
DFA結(jié)果分析10種辣木籽電子舌DFA分析結(jié)果見(jiàn)圖8。由圖8可知，DF1貢獻(xiàn)率95.329%，DF2貢獻(xiàn)率2.958%，2種主成分累積貢獻(xiàn)率為98.287%，涵蓋了辣木籽中大部分滋味物質(zhì)信息。中國(guó)云南改良品種辣木籽分布于DF1負(fù)半軸，非洲品種辣木籽集中在第四象限，印度傳統(tǒng)品種辣木籽集中于第一象限，3個(gè)品種辣木籽的分布規(guī)律與PCA圖類(lèi)似，與雷達(dá)圖、PCA結(jié)果相互印證。
圖8 10種辣木籽電子舌DFA圖
味覺(jué)分析3個(gè)品種辣木籽的味覺(jué)分析結(jié)果見(jiàn)圖9。由圖9可知，中國(guó)云南改良品種辣木籽有明顯酸甜滋味，可能與其中酯類(lèi)成分較多有關(guān)；印度傳統(tǒng)品種辣木籽具有苦咸鮮口感，可能是由于辣木籽中含有較多刺激性成分；非洲品種辣木籽各傳感器味覺(jué)值適中，滋味更為豐富，電子舌的味覺(jué)分析進(jìn)一步印證了電子鼻的風(fēng)味成分檢測(cè)結(jié)果。
圖9 不同品種辣木籽的電子舌味覺(jué)分析圖
結(jié)論利用電子鼻結(jié)合電子舌技術(shù)測(cè)定印度傳統(tǒng)品種、非洲品種和中國(guó)云南改良品種3個(gè)品種的10種產(chǎn)地辣木籽風(fēng)味，對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA、DFA、雷達(dá)圖、氣味成分和味覺(jué)分析：PCA和DFA結(jié)果表明同一品種的不同產(chǎn)地辣木籽風(fēng)味相似，不同品種間風(fēng)味差異較大；雷達(dá)圖直觀反映出不同品種辣木籽在氣味和滋味的響應(yīng)強(qiáng)度上存在差異；氣味成分分析表明10種辣木籽共檢測(cè)出64種氣味成分，其中醇、酮、醛、酯類(lèi)化合物較多；味覺(jué)分析結(jié)果顯示印度傳統(tǒng)品種辣木籽苦咸鮮味最重，中國(guó)云南改良品種辣木籽口感偏酸甜，非洲品種辣木籽各味覺(jué)值適中，滋味更為豐富。電子鼻、電子舌技術(shù)能快速、準(zhǔn)確識(shí)別不同品種辣木籽的風(fēng)味差異，為辣木籽的品種鑒別提供新方法，以及為辣木籽食品的風(fēng)味研究、開(kāi)發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。
來(lái)源：感官科學(xué)與評(píng)定，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源。
參考文獻(xiàn)：黃璜,王鳳玲,孫超仁,凡琪,楊沛潔.基于電子鼻和電子舌技術(shù)的辣木籽風(fēng)味分析[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2022,43(07):183-190.
提醒：文章僅供參考，如有不當(dāng)，歡迎留言指正和交流。且讀者不應(yīng)該在缺乏具體的專(zhuān)業(yè)建議的情況下，擅自根據(jù)文章內(nèi)容采取行動(dòng)，因此導(dǎo)致的損失，本運(yùn)營(yíng)方不負(fù)責(zé)。如文章涉及侵權(quán)或不愿我平臺(tái)發(fā)布，請(qǐng)聯(lián)系本平臺(tái)。
