風味是果汁重要的品質之一,影響著消費者的喜好。風味分析多采用人工感官評價或色譜-質譜聯用檢測。前者受人為因素影響較大,且專業的風味品評人員培養不易;后者分析成本高,且分析結果無法體現整體風味。本研究以市售不同品牌桑果汁為研究對象,采用電子鼻、電子舌進行風味分析,明確 2 種儀器在區分不同品牌桑果汁上的作用。
一、材料與方法
材料與儀器
不同品牌桑果汁,樣品信息詳見表1。

實驗方法
電子鼻檢測方法
不同品牌桑果汁測定3次重復,測定時保持室溫26 ℃。電子鼻測定結果利用winmuster進行響應值分析、載荷(loadings)分析以及主成分分析(Principal componentanalysis,PCA)。
電子舌檢測方法
將不同配方的桑果汁分別裝入電子舌專用燒杯中,至燒杯刻度線(約 35mL),置于電子舌分析裝置上 。
二、結果與分析
桑果汁樣品電子鼻氣味分析結果
1、不同傳感器響應分析
不同品牌桑果汁樣品氣味(揮發性成分)強度變化,可通過電子鼻的不同傳感器在特定時間點(實驗選110 s處)的響應值變化來表示。


由圖 1 可知,W3C氨類、W6S氫化物、W5C短鏈烷烴類和W3S長鏈烷烴類傳感器響應值較低且變化不大,說明不同品牌桑果汁揮發性成分在氨類、氫化物和烷烴類的含量上幾乎沒有變化;W1C芳香成分、 W5S氮氧化合物、W1S甲基類、W1W硫化物、W2S醇類與醛酮類、W2W有機硫化物六個傳感器上變化較為明顯,說明不同品牌桑果汁氣味差異主要存在于甲基類、硫化物、氮氧化合物、有機硫化物、醇類與醛酮類、芳香成分等化合物上。

由圖 2 可知,在主成分1(PC1)貢獻率方面,W1S傳感器貢獻率最大,其次是W1W、W5S、W2W、W2S、 W1C;而在主成分2(PC2)貢獻率方面,W1W傳感器貢獻率最大,其次為W5S、W2W。此結果與傳感器響應分析相一致,說明可以選擇W1S、W1W、W5S、 W2W、W2S、W1C傳感器所屬的敏感物質類型進行重點分析研究。
3、桑果汁樣品電子鼻氣味 PCA分析

不同品牌桑果汁樣品的電子鼻檢測數據經PCA分析后,結果如圖3所示。主成分 1 和主成分 2 的累計方差貢獻率為99.905%,大于90%,表明 2 個主成分已經能夠反映樣品的整體信息。圖 3 中同一樣品的數據點在橫坐標、縱坐標上聚集程度都較高,說明同一樣品的重復性和穩定性相對較高。從圖 3 中可明顯看出 6 個桑果汁樣品分布在不同的區域,JK樣品與其它 5 個樣品在橫坐標上距離最大,說明進口桑果汁與國內桑果汁風味差異明顯,而純果汁樣品 (SY、BS)與非純果汁樣品(GX、NL、YG)的差異也很明顯。
桑果汁樣品電子舌滋味分析結果

通過提取電子舌 5 個傳感器的響應值,建立不同桑果汁樣品的滋味雷達圖(圖4) 。從圖4中可以看出,6個品牌的桑果汁樣品在酸味、苦味、鮮味、咸 味的差異較為明顯;澀味、苦味回味、澀味回味、豐富性雖有變化,但相對集中;甜味變化較為異常,僅YG樣品為正值,其他樣品均為負值,與實際的"酸甜"口感不符,可能是由于酸味對甜味產生掩蓋作用有關。

利用電子舌自帶分析軟件對獲得的 6 種桑果汁樣品的酸味、苦味、澀味、苦味回味、澀味回味、鮮味、豐富性、咸味等數據進行主成分分析,以第一主成分為橫坐標、第二主成分為縱坐標,建立前 2 個主成分的二維圖(圖5)。從圖 5中可以看到第一主成分第二主成分的累計方差貢獻96.59%,說明第一主成分和第二主成分能夠反映樣品的整體信息。從圖5可以看出,樣品BS、GX、NL、JK分布在不同的區域,而YG和SY樣品分布區域則發生重疊,說明其在口感上比較接近,不能完全區分。
三、討論與結論
電子鼻與電子舌通過分析檢測飲料的理化指標和衛生指標,可以應用于飲料的種類識別、定量分析品質監控研究中。本研究發現,電子鼻對桑果汁氣味分析顯示其差異主要存在于甲基類、硫化物、氮氧化合物、有機硫化物、醇類與醛酮類、芳香成分等化合物上,主成分分析累計方差貢獻率達99.905%,各樣品判別指數在0.977-1.000 之間,說明電子鼻能準確區分不同桑果汁樣品。電子舌對桑果汁滋味分析顯示其差異主要存在于酸味、苦味、鮮味和咸味上,主成分分析時部分樣品出現重疊,說明電子舌分析結果不能完全區分不同品牌的桑果汁。 來源:感官科學與評定,轉載請注明來源。
參考文獻:蓬桂華,李文馨,殷勇,孫小靜,韓世玉.電子鼻和電子舌在分析桑果汁風味上的應用[J].食品工業科技,2020,41(12):234-237+244.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2020.12.038.