食醋的風(fēng)味是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)，山西老陳醋作為四大名醋之一，以色、香、醇、濃和酸五大特征著稱于世。目前市場(chǎng)上存在兩類老陳醋產(chǎn)品，一類是執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T18187的“老陳醋”，另一類是執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T19777的地理標(biāo)志產(chǎn)品“山西老陳醋”。本研究通過結(jié)合使用電子鼻和電子舌，對(duì)市面上執(zhí)行不同標(biāo)準(zhǔn)的山西產(chǎn)地的老陳醋產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，利用儀器自帶的AlphaSoft軟件進(jìn)行主成分分析、判別因子分析、氣味成分和味覺分析，研究?jī)深惱详惔自跉馕逗妥涛渡系牟町?，探究基于電子鼻和電子舌?duì)兩類老陳醋風(fēng)味區(qū)分的可行性。
01基于電子鼻對(duì)山西老陳醋和老陳醋氣味的檢測(cè)結(jié)果
采用電子鼻對(duì)山西老陳醋和老陳醋共12個(gè)樣品進(jìn)行檢測(cè)，以所有色譜峰為變量進(jìn)行PCA。PCA是一種可以將多個(gè)指標(biāo)的信息經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及降維，并對(duì)降維后的特征向量進(jìn)行線性分類，從而得到互不相關(guān)的幾個(gè)綜合指標(biāo)，而在分析圖上只顯示最重要的兩個(gè)指標(biāo)，形成二維圖。利用PCA可以在最大程度上體現(xiàn)不同樣品之間的差異。12個(gè)樣品的PCA結(jié)果如圖1所示，PC1軸對(duì)應(yīng)的第1主成分可以反映樣品原本信息的72.689%；PC2軸對(duì)應(yīng)的第2主成分可以反映樣品14.651%的信息。2個(gè)主成分累積方差貢獻(xiàn)率為87.34%，大于85%，說明PCA的2個(gè)主成分可以基本反映樣品的整體情況，但樣品間的差異主要反映在橫軸上距離的遠(yuǎn)近（第1主成分貢獻(xiàn)率顯著，為72.689%）。
由圖1可知，12個(gè)樣品在PCA圖上無重疊，識(shí)別指數(shù)達(dá)到90，說明12個(gè)樣品在氣味上存在差異。各樣品在PCA圖中的位置分布及距離遠(yuǎn)近反映了樣品之間的氣味差異程度，可以看到樣品間的氣味差異程度不同，其中執(zhí)行同一標(biāo)準(zhǔn)的山西產(chǎn)地的老陳醋樣品之間氣味差異較大，結(jié)合PCA結(jié)果可知，基于氣味差異電子鼻對(duì)山西老陳醋和山西產(chǎn)地的老陳醋產(chǎn)品的區(qū)分效果不是很明顯。
02 山西老陳醋和老陳醋的氣味成分定性分析
根據(jù)樣品中的揮發(fā)性化合物在色譜柱MXT-5和MXT-1701上的保留指數(shù)，比對(duì)AroChembase數(shù)據(jù)庫對(duì)化合物進(jìn)行定性，并獲得可能存在的化合物信息。圖2為12個(gè)醋樣品中的揮發(fā)性組分在色譜柱MXT-5中分離經(jīng)FID檢測(cè)器檢測(cè)得到的色譜圖。可以看出電子鼻對(duì)醋中的揮發(fā)性成分有明顯的響應(yīng)，山西老陳醋和山西產(chǎn)地的老陳醋樣品的色譜峰的形狀和個(gè)數(shù)基本相近，但12個(gè)樣品的氣味化合物峰面積有所不同，說明其所含有的氣味成分相似但在含量上存在差異。
03 基于電子舌對(duì)山西老陳醋和老陳醋滋味的檢測(cè)結(jié)果
采用電子舌對(duì)老陳醋和山西老陳醋樣品進(jìn)行檢測(cè)，兩類食醋的PCA結(jié)果可以看出明顯差異（圖3），老陳醋和山西老陳醋在PCA圖上的識(shí)別指數(shù)達(dá)到93，說明12個(gè)樣品之間在滋味上存在差異，其中5個(gè)山西老陳醋樣品之間的距離較近，并呈小范圍聚集，而7個(gè)老陳醋之間的距離相對(duì)較遠(yuǎn)，說明不同廠家的老陳醋樣品間滋味差異大于山西老陳醋。這也進(jìn)一步說明山西老陳醋和老陳醋雖然總酸含量均達(dá)到6.00g/100mL，但是兩類食醋在整體滋味上是不同的。
04 基于電子舌味覺分析山西老陳醋和老陳醋的滋味差異
采用電子舌的滋味分析功能測(cè)定山西老陳醋和老陳醋的滋味差異，從基于電子舌檢測(cè)的山西老陳醋和老陳醋在7根傳感器上的滋味評(píng)分雷達(dá)圖（圖5）可以明顯地看到12個(gè)樣品的響應(yīng)分值不同，說明電子舌配置的7根傳感器基于滋味可以識(shí)別樣品間的差異。根據(jù)味覺分析功能（圖6）給出的12個(gè)樣品的酸味、咸味和鮮味評(píng)分結(jié)果，可以看到電子舌對(duì)于12個(gè)樣品在酸味、咸味和鮮味的響應(yīng)是不同的。整體上呈現(xiàn)老陳醋比山西老陳醋的酸味評(píng)分值高的現(xiàn)象。
本研究采用Heracles NEO超快速氣相色譜電子鼻和Astree電子舌對(duì)市售不同執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的山西老陳醋和山西產(chǎn)地的老陳醋樣品進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合PCA和DFA結(jié)果顯示，12個(gè)樣品在氣味和滋味上存在差異，采用電子舌基于滋味差異可以區(qū)分山西產(chǎn)地的老陳醋和山西老陳醋樣品，通過電子舌的味覺分析功能檢測(cè)發(fā)現(xiàn)整體上呈現(xiàn)老陳醋比山西老陳醋的酸味評(píng)分值高的現(xiàn)象；但電子鼻基于氣味差異對(duì)兩類老陳醋產(chǎn)品區(qū)分效果不是很明顯。利用電子鼻從2類老陳醋共12個(gè)樣品中共檢出33種氣味化合物，其中酸類化合物5種、酯類化合物6種、醇類化合物7種，醛類化合物4種，酮類化合物3種，酚類化合物2種，其他類化合物6種，33種氣味化合物中有25種為共有氣味成分。山西老陳醋和老陳醋的氣味化合物種類相似，但不同樣品之間存在一定的含量差異，這可能是造成12個(gè)樣品之間存在氣味差異的主要原因。后期可以對(duì)差異性大的揮發(fā)性化合物進(jìn)行定量分析，并結(jié)合氣味閾值計(jì)算氣味活性值，根據(jù)氣味活性值的大小確定氣味化合物對(duì)食醋氣味的整體貢獻(xiàn)值，從而找到對(duì)山西老陳醋香氣起關(guān)鍵作用的氣味成分。
來源：感官科學(xué)與評(píng)定，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來源。
參考文獻(xiàn)：?jiǎn)逃?王艷艷,曾紅艷,等.基于電子鼻和電子舌技術(shù)對(duì)山西老陳醋和老陳醋的風(fēng)味檢測(cè)[J].食品與發(fā)酵科技,2024,60(02):115-122.
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)系小編。
01基于電子鼻對(duì)山西老陳醋和老陳醋氣味的檢測(cè)結(jié)果
采用電子鼻對(duì)山西老陳醋和老陳醋共12個(gè)樣品進(jìn)行檢測(cè)，以所有色譜峰為變量進(jìn)行PCA。PCA是一種可以將多個(gè)指標(biāo)的信息經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及降維，并對(duì)降維后的特征向量進(jìn)行線性分類，從而得到互不相關(guān)的幾個(gè)綜合指標(biāo)，而在分析圖上只顯示最重要的兩個(gè)指標(biāo)，形成二維圖。利用PCA可以在最大程度上體現(xiàn)不同樣品之間的差異。12個(gè)樣品的PCA結(jié)果如圖1所示，PC1軸對(duì)應(yīng)的第1主成分可以反映樣品原本信息的72.689%；PC2軸對(duì)應(yīng)的第2主成分可以反映樣品14.651%的信息。2個(gè)主成分累積方差貢獻(xiàn)率為87.34%，大于85%，說明PCA的2個(gè)主成分可以基本反映樣品的整體情況，但樣品間的差異主要反映在橫軸上距離的遠(yuǎn)近（第1主成分貢獻(xiàn)率顯著，為72.689%）。
由圖1可知，12個(gè)樣品在PCA圖上無重疊，識(shí)別指數(shù)達(dá)到90，說明12個(gè)樣品在氣味上存在差異。各樣品在PCA圖中的位置分布及距離遠(yuǎn)近反映了樣品之間的氣味差異程度，可以看到樣品間的氣味差異程度不同，其中執(zhí)行同一標(biāo)準(zhǔn)的山西產(chǎn)地的老陳醋樣品之間氣味差異較大，結(jié)合PCA結(jié)果可知，基于氣味差異電子鼻對(duì)山西老陳醋和山西產(chǎn)地的老陳醋產(chǎn)品的區(qū)分效果不是很明顯。
圖1 12個(gè)樣品PCA圖
02 山西老陳醋和老陳醋的氣味成分定性分析
根據(jù)樣品中的揮發(fā)性化合物在色譜柱MXT-5和MXT-1701上的保留指數(shù)，比對(duì)AroChembase數(shù)據(jù)庫對(duì)化合物進(jìn)行定性，并獲得可能存在的化合物信息。圖2為12個(gè)醋樣品中的揮發(fā)性組分在色譜柱MXT-5中分離經(jīng)FID檢測(cè)器檢測(cè)得到的色譜圖。可以看出電子鼻對(duì)醋中的揮發(fā)性成分有明顯的響應(yīng)，山西老陳醋和山西產(chǎn)地的老陳醋樣品的色譜峰的形狀和個(gè)數(shù)基本相近，但12個(gè)樣品的氣味化合物峰面積有所不同，說明其所含有的氣味成分相似但在含量上存在差異。
圖2 12個(gè)樣品的電子鼻色譜圖
對(duì)兩類老陳醋產(chǎn)品共12個(gè)樣品的揮發(fā)性氣味化合物進(jìn)行鑒別，根據(jù)Kovats保留指數(shù)定性出可能的氣味成分、感官描述以及嗅覺閾見表2。物質(zhì)氣味的強(qiáng)弱由嗅覺閾值的大小來反映，在含量相同的情況下，閾值越低說明該物質(zhì)的氣味越強(qiáng)烈。由表2可知，從2類老陳醋共12個(gè)樣品中共檢出33種氣味化合物，其中酸類化合物5種、酯類化合物6種、醇類化合物7種，醛類化合物4種，酮類化合物3種，酚類化合物2種，其他類化合物6種，33種氣味化合物中有25種為共有氣味成分。根據(jù)定性結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩類老陳醋在化合物種類上差異較小，但同一氣味物質(zhì)成分的峰面積不同，即氣味化合物存在含量上的差異，這可能是造成12個(gè)樣品之間存在氣味差異的主要原因。此外在所有樣品中都檢測(cè)到糠醛和吡嗪類物質(zhì)。
表2 AroChembase數(shù)據(jù)庫分析山西老陳醋和老陳醋中可能的氣味信息
采用電子舌對(duì)老陳醋和山西老陳醋樣品進(jìn)行檢測(cè)，兩類食醋的PCA結(jié)果可以看出明顯差異（圖3），老陳醋和山西老陳醋在PCA圖上的識(shí)別指數(shù)達(dá)到93，說明12個(gè)樣品之間在滋味上存在差異，其中5個(gè)山西老陳醋樣品之間的距離較近，并呈小范圍聚集，而7個(gè)老陳醋之間的距離相對(duì)較遠(yuǎn)，說明不同廠家的老陳醋樣品間滋味差異大于山西老陳醋。這也進(jìn)一步說明山西老陳醋和老陳醋雖然總酸含量均達(dá)到6.00g/100mL，但是兩類食醋在整體滋味上是不同的。
圖3 基于電子舌檢測(cè)的山西老陳醋和老陳醋的PCA圖
利用DFA對(duì)兩類老陳醋共12個(gè)樣品滋味進(jìn)行分析，結(jié)果見圖4。DF1和DF2的貢獻(xiàn)率分別為97.603％和1.586％，累積貢獻(xiàn)率達(dá)99.189％，基本包含了原始數(shù)據(jù)的全部信息。其中5個(gè)山西老陳醋樣品都位于坐標(biāo)軸的右側(cè)，且對(duì)應(yīng)位置間的距離相對(duì)較近；山西老陳醋和山西產(chǎn)地的7個(gè)老陳醋樣品中間有明顯的分界線，與PCA圖相比，DFA圖中12個(gè)樣品區(qū)分性較好，同類別的山西老陳醋樣品分布更集中，離散度更小，山西老陳醋和老陳醋樣品間的區(qū)分更顯著，表明基于滋味差異電子舌可以區(qū)分老陳醋和山西老陳醋。
圖4 基于電子舌檢測(cè)的山西老陳醋和老陳醋的DFA圖
04 基于電子舌味覺分析山西老陳醋和老陳醋的滋味差異
采用電子舌的滋味分析功能測(cè)定山西老陳醋和老陳醋的滋味差異，從基于電子舌檢測(cè)的山西老陳醋和老陳醋在7根傳感器上的滋味評(píng)分雷達(dá)圖（圖5）可以明顯地看到12個(gè)樣品的響應(yīng)分值不同，說明電子舌配置的7根傳感器基于滋味可以識(shí)別樣品間的差異。根據(jù)味覺分析功能（圖6）給出的12個(gè)樣品的酸味、咸味和鮮味評(píng)分結(jié)果，可以看到電子舌對(duì)于12個(gè)樣品在酸味、咸味和鮮味的響應(yīng)是不同的。整體上呈現(xiàn)老陳醋比山西老陳醋的酸味評(píng)分值高的現(xiàn)象。
圖5 12個(gè)樣品在7根傳感器上的滋味雷達(dá)圖
圖6 12個(gè)樣品的酸味、咸味和鮮味相對(duì)強(qiáng)度趨勢(shì)
結(jié)論本研究采用Heracles NEO超快速氣相色譜電子鼻和Astree電子舌對(duì)市售不同執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的山西老陳醋和山西產(chǎn)地的老陳醋樣品進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合PCA和DFA結(jié)果顯示，12個(gè)樣品在氣味和滋味上存在差異，采用電子舌基于滋味差異可以區(qū)分山西產(chǎn)地的老陳醋和山西老陳醋樣品，通過電子舌的味覺分析功能檢測(cè)發(fā)現(xiàn)整體上呈現(xiàn)老陳醋比山西老陳醋的酸味評(píng)分值高的現(xiàn)象；但電子鼻基于氣味差異對(duì)兩類老陳醋產(chǎn)品區(qū)分效果不是很明顯。利用電子鼻從2類老陳醋共12個(gè)樣品中共檢出33種氣味化合物，其中酸類化合物5種、酯類化合物6種、醇類化合物7種，醛類化合物4種，酮類化合物3種，酚類化合物2種，其他類化合物6種，33種氣味化合物中有25種為共有氣味成分。山西老陳醋和老陳醋的氣味化合物種類相似，但不同樣品之間存在一定的含量差異，這可能是造成12個(gè)樣品之間存在氣味差異的主要原因。后期可以對(duì)差異性大的揮發(fā)性化合物進(jìn)行定量分析，并結(jié)合氣味閾值計(jì)算氣味活性值，根據(jù)氣味活性值的大小確定氣味化合物對(duì)食醋氣味的整體貢獻(xiàn)值，從而找到對(duì)山西老陳醋香氣起關(guān)鍵作用的氣味成分。
來源：感官科學(xué)與評(píng)定，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來源。
參考文獻(xiàn)：?jiǎn)逃?王艷艷,曾紅艷,等.基于電子鼻和電子舌技術(shù)對(duì)山西老陳醋和老陳醋的風(fēng)味檢測(cè)[J].食品與發(fā)酵科技,2024,60(02):115-122.
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)系小編。
