濟南感官分析研究中心對某品牌的3個不同批次的同款羊奶粉做了智能感官相關測試。本研究采用電子鼻和電子舌等智能感官設備對3個不同批次羊奶粉的氣味和滋味等屬性信息進行比較和分析，旨在以數據結果為參考更直觀地為企業在提高產品感官穩定性方向提供一定的理論依據。
1 材料
3個不同批次的同款羊奶粉。
2 儀器
Heracles NEO 超快速氣相電子鼻
一種新型的氣味分析手段，該儀器根據氣相基本原理對頂空氣體進行分析，通過化學計量學等數據處理可得到與傳統電子鼻同樣的響應信息，同時還可精確分離出樣品中的揮發性化合物，并通過 Arochembase數據庫進行定性分析，具有分析時間短、精確度高等特點。
ASTREE 型電子舌系統
由48位自動進樣器、傳感器陣列、數據采集和控制器、模式識別軟件等部分組成。傳感器陣列由7根具有交叉敏感性的傳感器 (AHS、PKS、NMS、CTS、ANS、SCS和CPS)和1個Ag／AgC1參比電極組成。
3 實驗方法
電子鼻檢測
適量樣品加入一定比例的純水，攪拌溶解，移液槍移取4ml樣品于 20mL頂空瓶中，采用超快速氣相色譜電子鼻 Heracles NEO 上進行檢測分析。Heracles NEO 包含 MXT-5與 MXT-1701兩根色譜柱（10m，180μm），其中 MXT-5 為非極性色譜柱，MXT-1701 為弱極性色譜柱；檢測器為雙 FID 檢測器，一次注射進樣，兩根色譜柱同時分析并呈現分離結果。
電子舌檢測
電子舌檢測樣品前，對傳感器依次進行了活化、校正和診斷，確保傳感器狀態良好。樣品在室溫 (20℃) 下進行檢測，每次信號采集時間為120 s，樣品間設置清洗序列(蒸餾水，清洗 10 s) ，每個樣品重復測量 8 次。取后3次測量的各傳感器響應值作為樣本數據進行后續處理。
4 數據處理
測試數據用電子鼻和電子舌自帶軟件進行處理。
結果與分析
電子鼻感官結果分析
電子鼻色譜圖及香氣比較
通過對比色譜圖（圖1）發現，3個不同批次羊奶粉樣品間的峰面積間存在差別。這說明三個樣品中揮發性成分存在差異。 
PCA是將采集到的氣味成分的種類和含量作為變量，通過向量變化以更直觀的形式體現樣品間的氣味組成差異，圖2為原始PCA圖（以所有色譜峰為變量）。第一主成分（PC1）與第二主成分（PC2）的貢獻率之和達到了99.539%，能較為完整的代表樣品的全部信息；3個樣品在主成分分析圖上的區分指數達到99，說明超快速氣相色譜電子鼻（Heracles）能夠基于氣味的差異，有效區分3個不同批次羊奶粉樣品，同時也說明3個不同批次的產品在氣味感官是存在差異的。
為了進一步了解3個不同批次的羊奶粉樣品差異在哪些方面，采用正構烷烴標準溶液（nC6-nC16）進行校準，根據MXT-5與MXT-1701兩根柱子的保留指數結合AroChembase數據庫對樣品中主要揮發性成分進行定性分析，得到可能性化合物及其風味描述。由表1可知，3個不同批次羊奶粉樣品的揮發性成分在數量和含量上都是存在差別的，主要有醛類、醇類、酮類及酯類。根據化合物的差異情況，可以對生產過程中的每個環節進行推測可能的原因，比如生產過程中引入其他物質等，從而從根本上解決問題。
統計質量控制分析圖是判斷和預報生產過程中質量狀況是否發生波動的一種有效方法。
圖3為3個不同批次羊奶粉樣品的SQC分析結果，試驗以樣品266為參考樣，其他樣品為未知樣，圖中灰色部分代表可接受區域。由圖3可知，除樣品266以外其他2個羊奶粉樣品均落在灰色區域外，即不被灰色區域接受，說明這2個羊奶粉樣品都不屬于樣品266的范圍或者是說不符合預先設定的合格范圍。這可為奶粉產品的質檢品控和奶粉種類辨別分析提供參考及幫助。
電子舌的雷達指紋圖譜
3個不同批次羊奶粉的雷達指紋圖譜見圖4。由圖4可知樣品在7根傳感器上的響應強度存在顯著差異，說明所測定的青稞罐頭樣品在5種味覺屬性（鮮味、咸味、酸味、甜味、苦味）上均具有差異，由以上分析可知，雷達指紋圖譜可以辨別不同批次羊奶粉樣品。
傳感器的信號被整合到可以通過多維統計工具計算的數據矩陣中，選擇所有傳感器的信號生成基于主成分分析（PCA）的滋味分布圖（圖5），它顯示了3個不同批次羊奶粉味道的接近程度。PC1和PC2累積貢獻率達91.253％，區別指數DI＝89，說明基于味覺上的差異能有效區分3個不同批次羊奶粉樣品，同時說明3個不同批次的羊奶粉在味覺感官方面是存在差異的。
ASTREE電子舌還提供了一種對于樣品滋味進行評定的功能。Taste Ranking 功能可直接得到所有樣品之間的相對酸咸鮮的排序（圖6），此外還有標準添加模式，可對自定義的甜味，苦味，辣味，澀味等味道進行相對排序。
由圖6可知，3個不同批次羊奶粉樣品在酸味、咸味、鮮味上的排序從小到達分別是：酸味排序：847<634<266；咸味排序：634<847<266；鮮味排序：847<634<266。
本文利用 Heracles NEO 超快速氣相電子鼻和 ASTREE 型電子舌對3個不同批次同款羊奶粉的氣味和滋味等感官方面做了對比分析，采用主成分分析、差異化合物定性、統計質控分析以及滋味評定等分析方法。結果表明，電子鼻和電子舌主成分分析均能夠對3個不同批次羊奶粉樣品進行區分和識別，電子鼻定性了3個不同批次羊奶粉樣品之間可能存在的差異性化合物，電子舌對3種不同品牌的青稞罐頭樣品進行了滋味排序。
而對于產品開發，可以通過比較新開發產品與目標產品在氣味間的差異，以指導產品的開發以及對于現有生產線的品控與鑒定。并且可為羊奶粉產品質檢品控和種類辨別分析提供參考及幫助。
來源：感官科學與評定 原創發布，轉載請注明來源。
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1 材料
3個不同批次的同款羊奶粉。
2 儀器
Heracles NEO 超快速氣相電子鼻
一種新型的氣味分析手段，該儀器根據氣相基本原理對頂空氣體進行分析，通過化學計量學等數據處理可得到與傳統電子鼻同樣的響應信息，同時還可精確分離出樣品中的揮發性化合物，并通過 Arochembase數據庫進行定性分析，具有分析時間短、精確度高等特點。
ASTREE 型電子舌系統
由48位自動進樣器、傳感器陣列、數據采集和控制器、模式識別軟件等部分組成。傳感器陣列由7根具有交叉敏感性的傳感器 (AHS、PKS、NMS、CTS、ANS、SCS和CPS)和1個Ag／AgC1參比電極組成。
3 實驗方法
電子鼻檢測
適量樣品加入一定比例的純水，攪拌溶解，移液槍移取4ml樣品于 20mL頂空瓶中，采用超快速氣相色譜電子鼻 Heracles NEO 上進行檢測分析。Heracles NEO 包含 MXT-5與 MXT-1701兩根色譜柱（10m，180μm），其中 MXT-5 為非極性色譜柱，MXT-1701 為弱極性色譜柱；檢測器為雙 FID 檢測器，一次注射進樣，兩根色譜柱同時分析并呈現分離結果。
電子舌檢測
電子舌檢測樣品前，對傳感器依次進行了活化、校正和診斷，確保傳感器狀態良好。樣品在室溫 (20℃) 下進行檢測，每次信號采集時間為120 s，樣品間設置清洗序列(蒸餾水，清洗 10 s) ，每個樣品重復測量 8 次。取后3次測量的各傳感器響應值作為樣本數據進行后續處理。
4 數據處理
測試數據用電子鼻和電子舌自帶軟件進行處理。
結果與分析
電子鼻感官結果分析
電子鼻色譜圖及香氣比較
通過對比色譜圖（圖1）發現，3個不同批次羊奶粉樣品間的峰面積間存在差別。這說明三個樣品中揮發性成分存在差異。
圖1 3個樣品電子鼻譜圖疊加（保留時間）對比
主成分分析PCA是將采集到的氣味成分的種類和含量作為變量，通過向量變化以更直觀的形式體現樣品間的氣味組成差異，圖2為原始PCA圖（以所有色譜峰為變量）。第一主成分（PC1）與第二主成分（PC2）的貢獻率之和達到了99.539%，能較為完整的代表樣品的全部信息；3個樣品在主成分分析圖上的區分指數達到99，說明超快速氣相色譜電子鼻（Heracles）能夠基于氣味的差異，有效區分3個不同批次羊奶粉樣品，同時也說明3個不同批次的產品在氣味感官是存在差異的。
圖2 3個樣品原始PCA圖（以所有色譜峰為變量）
差異性物質定性分析為了進一步了解3個不同批次的羊奶粉樣品差異在哪些方面，采用正構烷烴標準溶液（nC6-nC16）進行校準，根據MXT-5與MXT-1701兩根柱子的保留指數結合AroChembase數據庫對樣品中主要揮發性成分進行定性分析，得到可能性化合物及其風味描述。由表1可知，3個不同批次羊奶粉樣品的揮發性成分在數量和含量上都是存在差別的，主要有醛類、醇類、酮類及酯類。根據化合物的差異情況，可以對生產過程中的每個環節進行推測可能的原因，比如生產過程中引入其他物質等，從而從根本上解決問題。
表1 3個不同批次羊奶粉樣品之間的差異性化合物定性
統計質控分析統計質量控制分析圖是判斷和預報生產過程中質量狀況是否發生波動的一種有效方法。
圖3為3個不同批次羊奶粉樣品的SQC分析結果，試驗以樣品266為參考樣，其他樣品為未知樣，圖中灰色部分代表可接受區域。由圖3可知，除樣品266以外其他2個羊奶粉樣品均落在灰色區域外，即不被灰色區域接受，說明這2個羊奶粉樣品都不屬于樣品266的范圍或者是說不符合預先設定的合格范圍。這可為奶粉產品的質檢品控和奶粉種類辨別分析提供參考及幫助。
圖3 3個不同批次樣品SQC分析圖
電子舌感官結果分析電子舌的雷達指紋圖譜
3個不同批次羊奶粉的雷達指紋圖譜見圖4。由圖4可知樣品在7根傳感器上的響應強度存在顯著差異，說明所測定的青稞罐頭樣品在5種味覺屬性（鮮味、咸味、酸味、甜味、苦味）上均具有差異，由以上分析可知，雷達指紋圖譜可以辨別不同批次羊奶粉樣品。
圖4 電子舌傳感器對3個不同批次羊奶粉的雷達指紋圖譜
電子舌的PCA分析傳感器的信號被整合到可以通過多維統計工具計算的數據矩陣中，選擇所有傳感器的信號生成基于主成分分析（PCA）的滋味分布圖（圖5），它顯示了3個不同批次羊奶粉味道的接近程度。PC1和PC2累積貢獻率達91.253％，區別指數DI＝89，說明基于味覺上的差異能有效區分3個不同批次羊奶粉樣品，同時說明3個不同批次的羊奶粉在味覺感官方面是存在差異的。
圖5 3個不同批次羊奶粉樣品的滋味分布圖（以所有傳感器信號為變量）
滋味評定（Taste Ranking）ASTREE電子舌還提供了一種對于樣品滋味進行評定的功能。Taste Ranking 功能可直接得到所有樣品之間的相對酸咸鮮的排序（圖6），此外還有標準添加模式，可對自定義的甜味，苦味，辣味，澀味等味道進行相對排序。
由圖6可知，3個不同批次羊奶粉樣品在酸味、咸味、鮮味上的排序從小到達分別是：酸味排序：847<634<266；咸味排序：634<847<266；鮮味排序：847<634<266。
圖6 滋味排序功能直接給出的酸、咸、鮮的相對排序
結論本文利用 Heracles NEO 超快速氣相電子鼻和 ASTREE 型電子舌對3個不同批次同款羊奶粉的氣味和滋味等感官方面做了對比分析，采用主成分分析、差異化合物定性、統計質控分析以及滋味評定等分析方法。結果表明，電子鼻和電子舌主成分分析均能夠對3個不同批次羊奶粉樣品進行區分和識別，電子鼻定性了3個不同批次羊奶粉樣品之間可能存在的差異性化合物，電子舌對3種不同品牌的青稞罐頭樣品進行了滋味排序。
而對于產品開發，可以通過比較新開發產品與目標產品在氣味間的差異，以指導產品的開發以及對于現有生產線的品控與鑒定。并且可為羊奶粉產品質檢品控和種類辨別分析提供參考及幫助。
來源：感官科學與評定 原創發布，轉載請注明來源。
提醒：文章僅供參考，如有不當，歡迎留言指正和交流。且讀者不應該在缺乏具體的專業建議的情況下，擅自根據文章內容采取行動，因此導致的損失，運營方不負責。如文章涉及侵權或不愿我平臺發布，請聯系處理。
