辣椒，其果實(shí)既可以作為鮮食蔬菜，供人們直接食用，也可制成不同風(fēng)味的辣椒醬作為佐餐的調(diào)味佳品，此外，其還是 生 物 堿、天然色素和制藥的重要工業(yè)原料。我國(guó)辣椒栽培面積占世界辣椒的３５％，總栽培面積已超過(guò)１０００ 萬(wàn)公頃。我國(guó)辣椒經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值和效益居各類蔬菜之首，栽植遍布全國(guó)各地，形成的品種類型間差異巨大，滿足了不同需求。對(duì)辣椒產(chǎn)品加工而言，原材料的質(zhì)量穩(wěn)定和標(biāo)準(zhǔn)化是必要的前提，其中穩(wěn)定辣度篩選是評(píng)價(jià)辣椒品質(zhì)的重要指標(biāo)。企業(yè)在收購(gòu)和使用前，必須對(duì)辣椒果實(shí)的辣度進(jìn)行檢測(cè)，以確保各批產(chǎn)品的辣味穩(wěn)定。因原料數(shù)量巨大、儲(chǔ)運(yùn)加工過(guò)程等環(huán)節(jié)的技術(shù)要求，需要建立快速準(zhǔn)確的辣度檢測(cè)方法。
本試驗(yàn)以品種間辣度差異較大的辣椒鮮果為材料，探索樣品處理和檢測(cè)條件，進(jìn)而建立快速穩(wěn)定的檢測(cè)方法，并驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性，為辣椒果實(shí)辣度的快速準(zhǔn)確測(cè)定提供了技術(shù)支持。
材料與方法
材料
采用９種已知辣度的辣椒紅果果實(shí)，建立應(yīng)用電子鼻評(píng)價(jià)加工型辣椒果實(shí)辣度的方法，見(jiàn)表１；應(yīng)用所建立的辣度評(píng)價(jià)方法分別檢測(cè)１１種辣椒紅果及辣椒綠果，檢測(cè)的１１個(gè)辣椒加工基地的原料見(jiàn)表２。將試驗(yàn)材料于常溫、避光保存，待測(cè)定。
試驗(yàn)方法
辣度的感官評(píng)定
在國(guó)際上用斯科維爾指數(shù)來(lái)表示辣感強(qiáng)弱的量化值，本試驗(yàn)的感官評(píng)定結(jié)果是根據(jù) ＧＢ／Ｔ２１２６５－２００７方法進(jìn)行鑒定所得，將結(jié)果分不辣、微辣、辣和超級(jí)辣４種情況，其原理是利用乙醇提取測(cè)試樣品中的辣椒素類物質(zhì)，然后過(guò)濾，將該提取液制成不同辣椒素濃度的糖水溶液，通過(guò)感官分析品評(píng)。
結(jié)果與分析
辣椒果實(shí)感官辣味評(píng)定
試驗(yàn)使用的 ９ 種辣椒品種，其感官評(píng)定結(jié)果見(jiàn)表４。９種辣椒其感官辣度分為３個(gè)范圍：不辣、微辣、辣，其中，不辣和辣這２個(gè)區(qū)域，感官評(píng)定者劃分較為穩(wěn)定，但微辣區(qū)域有所差異。
辣椒果實(shí)辣度測(cè)定的電子鼻方法建立
９個(gè)辣椒果實(shí)的電子鼻傳感器響應(yīng)值
以９種紅熟期辣椒３次生物學(xué)重復(fù)的數(shù)值為基礎(chǔ)，做均值處理，整理結(jié)果見(jiàn)圖１。
由圖１可 知，９種試驗(yàn)材料各傳感器間存在明顯差異，數(shù)值各有不同，其中，Ｗ１Ｗ 傳感器在此試驗(yàn)中最為敏感，其次是 Ｗ２Ｗ 傳感器和 Ｗ５Ｓ傳感器，明顯差別于其他傳感器，而其余傳感器數(shù)值差別不大。
９個(gè)辣椒品種負(fù)荷加載分析
負(fù)荷加載分析（Ｌｏａｄｉｎｇｓ）與 ＰＣＡ 分析是相關(guān)的，基于同一種算法，區(qū)別在于 Ｌｏａｄｉｎｇｓ分析是針對(duì)電子鼻傳感器貢獻(xiàn)率進(jìn)行研究。電子鼻共有１０個(gè)傳感器，不同傳感器可以反映樣品中揮發(fā)性氣味的響應(yīng)值，傳感器數(shù)值離原點(diǎn)越遠(yuǎn)，說(shuō)明該傳感器識(shí)別能力越強(qiáng)，反之則越弱。由圖２可知，在第一主成分中，Ｗ１Ｗ 傳感器識(shí)別作用最強(qiáng)，其次是 Ｗ２Ｗ 傳感器，這２個(gè)傳感器與其余傳感器相比，距原點(diǎn)的距離明顯較遠(yuǎn)，識(shí)別能力強(qiáng)。在第二主成分中，Ｗ５Ｓ傳感器距原點(diǎn)距離明顯遠(yuǎn)于其余傳感器，綜合來(lái)看，Ｗ５Ｓ、Ｗ１Ｗ、Ｗ２Ｗ 傳感 器對(duì)９ 種辣椒品種的辣度評(píng)價(jià)起到了主要作用，這與圖１中的辣度均值分析結(jié)果相吻合。
９個(gè)辣椒品種主成分分析
主成分分析（ＰＣＡ 分析），將傳感器所顯示的多指標(biāo)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換和降維，從而轉(zhuǎn)化為少數(shù)綜合指標(biāo)信息。ＰＣ１和 ＰＣ２分別代表的是第一主成分和第二主成分的貢獻(xiàn)率，橫、縱坐標(biāo)的比例越大，表示該主成分貢獻(xiàn)率越大，表明此分析方法可以將樣品的多個(gè)指標(biāo)信息較好地反映出來(lái)。采用 ＰＣＡ 方法分析不同品種（系）紅熟期辣椒的電子鼻響應(yīng)值結(jié)果，見(jiàn)圖３。
由圖３可知，第一主成分貢獻(xiàn)率為９８．４８％，第二主成分貢獻(xiàn)率為1.1４％，累計(jì)貢獻(xiàn)率為９９．６２％，表明這２個(gè)主成分代表了樣品的主要信息特征，證明 ＰＣＡ分析方法可行，幾乎可以用來(lái)表示樣品信息，代表不同品種（系）紅熟期辣椒的整體信息。在９種紅熟期辣椒中，除１７１２９和１７１３５品種外，其余７個(gè)品種位于不同區(qū)域，沒(méi)有重疊部分，能較好區(qū)分。１７１２９和１７１３５有部分重疊，說(shuō)明這２類辣椒品種部分樣品可能辣度大致一樣，為此，需進(jìn)行 ＬＤＡ 分 析，提高分類精度。兩種方法一起進(jìn)行分析，既可以解決 ＰＣＡ 對(duì)不同樣本數(shù)據(jù)不敏感，又解決了 ＬＤＡ 算法中的小樣本，可以獲得較好的分類效果。
９個(gè)辣椒品種線性判別分析
線性判別分析（ＬＤＡ 分 析）是判斷樣品所屬類型的一種統(tǒng)計(jì)方法，與 ＰＣＡ 相比，更加注重樣品在空間的分布狀態(tài)及各品種間的距離，使不同類別的數(shù)據(jù)差異達(dá)到最大，進(jìn)而反映不同辣椒品種的辣度差異，提高分類精度。ＬＤＡ 分析圖能較好地區(qū)分各類樣品，見(jiàn)圖４，除１７１５１和１７１２９這２個(gè)品種有極小重疊外，其余７個(gè)辣椒品種均無(wú)重合部分，說(shuō)明其余７種是完全不同的辣椒品種。與 ＰＣＡ 分析相比，ＬＤＡ 分 析 數(shù) 據(jù)更為集中，分類更加明顯，因此，在評(píng)定辣椒辣度及其種類應(yīng)綜合２種方法進(jìn)行分析。
９個(gè)辣椒品種辣度測(cè)定結(jié)果
根據(jù)９個(gè)辣椒品種的量化測(cè)定結(jié)果分析可得，用于建立辣度測(cè)定方法的９種辣椒均為不同品種，存在明顯差異，且 Ｗ５Ｓ、Ｗ１Ｗ 和 Ｗ２Ｗ 傳感器為檢測(cè)辣椒辣度的主要敏感傳感器，與電子鼻分析結(jié)果吻合，從而驗(yàn)證電子鼻區(qū)分辣椒品種的可行性。將 Ｗ５Ｓ、Ｗ１Ｗ、Ｗ２Ｗ 傳感器的均值相加，發(fā)現(xiàn)感官評(píng)價(jià)為不辣的辣椒品種，其 Ｗ５Ｓ、Ｗ１Ｗ、Ｗ２Ｗ 數(shù)值之和在 １～１０ 之間；感官評(píng)價(jià)為微辣的 辣椒品種，其 Ｗ５Ｓ、Ｗ１Ｗ、Ｗ２Ｗ 傳感器辣度值之和在１０．１～２０之間；感官評(píng)價(jià)為辣的辣椒品種，其 Ｗ５Ｓ、Ｗ１Ｗ、Ｗ２Ｗ 傳感器辣度值之和在２０．１～５０之間，見(jiàn)表５，此結(jié)論與感官評(píng)價(jià)結(jié)果相一致，證明建立方法有效。
電子鼻法在辣椒原料果實(shí)辣度測(cè)定上的應(yīng)用
由表６可知，１１種辣椒原料存在顯著性差異，說(shuō)明利用電子鼻可以有效區(qū)分辣椒品種。且所有紅熟期辣椒、所有綠熟期辣椒和同一品種紅綠果辣椒辣度測(cè)定結(jié)果均與上述結(jié)果吻合：感官評(píng)價(jià)為不辣的辣椒原料，其 Ｗ５Ｓ、Ｗ１Ｗ、Ｗ２Ｗ 數(shù)值之和在１～１０之 間；感官評(píng)價(jià)為微辣的辣椒原料，其 Ｗ５Ｓ、Ｗ１Ｗ、Ｗ２Ｗ 傳感器辣度值之和在１０．１～２０之間；感官評(píng)價(jià)為辣的辣椒原料，其 Ｗ５Ｓ、Ｗ１Ｗ、Ｗ２Ｗ 傳感器辣度值之和在２０．１～５０，其中，魔鬼椒的 Ｗ５Ｓ、Ｗ１Ｗ、Ｗ２Ｗ 傳感器辣度值之和大于５０．１，評(píng)定為超辣，證明電子鼻測(cè)定辣椒辣度的可行性。
結(jié)論
電子鼻技術(shù)相對(duì)于其他檢測(cè)方法具備技術(shù)簡(jiǎn)單、檢測(cè)快速、儀器便攜等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于辣椒加工企業(yè)而言，利用電子鼻技術(shù)可以維持同一辣椒加工品不同批次間恒定的辣度與風(fēng)味，保證產(chǎn)品的辣度穩(wěn)定性。本文采用感官評(píng)定法和電子鼻技術(shù)，對(duì)鮮椒辣度進(jìn)行評(píng)價(jià)，在感官評(píng)定基礎(chǔ)上，利用電子鼻３個(gè)辣味敏感傳感器進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果與感官評(píng)定相匹配，由此，劃分辣度區(qū)間。
結(jié)果表明，電子鼻傳感器識(shí)別效應(yīng)較好，可有效區(qū)分辣椒果實(shí)品種；負(fù)荷加載分析顯示電子鼻傳感器中對(duì)辣味最為敏感的 ３ 個(gè) 傳感器是：Ｗ５Ｓ、Ｗ１Ｗ 和Ｗ２Ｗ；通過(guò)傳感器 Ｗ５Ｓ、Ｗ１Ｗ 和 Ｗ２Ｗ 對(duì)辣椒果實(shí)響應(yīng)值建立評(píng)價(jià)辣椒辣度的測(cè)定方法，并劃分辣度區(qū)間，即：不辣（１～１０）、微辣（１０．１～２０）、辣（２０．１～５０）、 超級(jí)辣（５０．１～７０）；應(yīng)用該測(cè)定方法對(duì)產(chǎn)自１１個(gè)辣椒加工基地的原料進(jìn)行了檢驗(yàn)，均能顯著區(qū)分辣椒果實(shí)的辣度差異，說(shuō)明此方法可為辣椒加工企業(yè)的辣度控制提供一種快速有效的檢測(cè)方法。
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參考文獻(xiàn)：李穎慧,王輝,楊延杰,林多,馬靜.應(yīng)用電子鼻評(píng)價(jià)加工型辣椒果實(shí)辣度的方法[J].中國(guó)調(diào)味品,2018,43(12):146-150.轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源。
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