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)品進行檢測,利用儀器自帶的AlphaSoft軟件進行主成分分析、判別因子分析、氣味成分和味覺分析,研究兩類老陳醋在氣味和滋味上的差異,探究基于電子鼻和電子舌對兩類老陳醋風(fēng)味區(qū)分的可行性。
01基于電子鼻對山西老陳醋和老陳醋氣味的檢測結(jié)果
采用電子鼻對山西老陳醋和老陳醋共12個樣品進行檢測,以所有色譜峰為變量進行PCA。PCA是一種可以將多個指標(biāo)的信息經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及降維,并對降維后的特征向量進行線性分類,從而得到互不相關(guān)的幾個綜合指標(biāo),而在分析圖上只顯示最重要的兩個指標(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個樣品的PCA結(jié)果如圖1所示,PC1軸對應(yīng)的第1主成分可以反映樣品原本信息的72.689%;PC2軸對應(yīng)的第2主成分可以反映樣品14.651%的信息。2個主成分累積方差貢獻率為87.34%,大于85%,說明PCA的2個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近(第1主成分貢獻率顯著,為72.689%)。
由圖1可知,12個樣品在PCA圖上無重疊,識別指數(shù)達到90,說明12個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AroChembase數(shù)據(jù)庫對化合物進行定性,并獲得可能存在的化合物信息。圖2為12個醋樣品中的揮發(fā)性組分在色譜柱MXT-5中分離經(jīng)FID檢測器檢測得到的色譜圖。可以看出電子鼻對醋中的揮發(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數(shù)基本相近,但12個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 基于電子舌對山西老陳醋和老陳醋滋味的檢測結(jié)果
采用電子舌對老陳醋和山西老陳醋樣品進行檢測,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圖上的識別指數(shù)達到93,說明12個樣品之間在滋味上存在差異,其中5個山西老陳醋樣品之間的距離較近,并呈小范圍聚集,而7個老陳醋之間的距離相對較遠,說明不同廠家的老陳醋樣品間滋味差異大于山西老陳醋。這也進一步說明山西老陳醋和老陳醋雖然總酸含量均達到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定山西老陳醋和老陳醋的滋味差異,從基于電子舌檢測的山西老陳醋和老陳醋在7根傳感器上的滋味評分雷達圖(圖5)可以明顯地看到12個樣品的響應(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別樣品間的差異。根據(jù)味覺分析功能(圖6)給出的12個樣品的酸味、咸味和鮮味評分結(jié)果,可以看到電子舌對于12個樣品在酸味、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)地的老陳醋樣品進行檢測,結(jié)合PCA和DFA結(jié)果顯示,12個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發(fā)現(xiàn)整體上呈現(xiàn)老陳醋比山西老陳醋的酸味評分值高的現(xiàn)象;但電子鼻基于氣味差異對兩類老陳醋產(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個樣品之間存在氣味差異的主要原因。后期可以對差異性大的揮發(fā)性化合物進行定量分析,并結(jié)合氣味閾值計算氣味活性值,根據(jù)氣味活性值的大小確定氣味化合物對食醋氣味的整體貢獻值,從而找到對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)與評定,轉(zhuǎn)載請注明來源。
參考文獻:喬羽,王艷艷,曾紅艷,等.基于電子鼻和電子舌技術(shù)對山西老陳醋和老陳醋的風(fēng)味檢測[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,因此導(dǎo)致的損失,本運營方不負責(zé)。如文章涉及侵權(quán)或不愿我平臺發(fā)布,請聯(lián)系小編。
01基于電子鼻對山西老陳醋和老陳醋氣味的檢測結(jié)果
采用電子鼻對山西老陳醋和老陳醋共12個樣品進行檢測,以所有色譜峰為變量進行PCA。PCA是一種可以將多個指標(biāo)的信息經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及降維,并對降維后的特征向量進行線性分類,從而得到互不相關(guān)的幾個綜合指標(biāo),而在分析圖上只顯示最重要的兩個指標(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個樣品的PCA結(jié)果如圖1所示,PC1軸對應(yīng)的第1主成分可以反映樣品原本信息的72.689%;PC2軸對應(yīng)的第2主成分可以反映樣品14.651%的信息。2個主成分累積方差貢獻率為87.34%,大于85%,說明PCA的2個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近(第1主成分貢獻率顯著,為72.689%)。
由圖1可知,12個樣品在PCA圖上無重疊,識別指數(shù)達到90,說明12個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AroChembase數(shù)據(jù)庫對化合物進行定性,并獲得可能存在的化合物信息。圖2為12個醋樣品中的揮發(fā)性組分在色譜柱MXT-5中分離經(jīng)FID檢測器檢測得到的色譜圖。可以看出電子鼻對醋中的揮發(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數(shù)基本相近,但12個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個樣品的電子鼻色譜圖
對兩類老陳醋產(chǎn)品共12個樣品的揮發(fā)性氣味化合物進行鑒別,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)的氣味越強烈。由表2可知,從2類老陳醋共12個樣品中共檢出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


采用電子舌對老陳醋和山西老陳醋樣品進行檢測,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圖上的識別指數(shù)達到93,說明12個樣品之間在滋味上存在差異,其中5個山西老陳醋樣品之間的距離較近,并呈小范圍聚集,而7個老陳醋之間的距離相對較遠,說明不同廠家的老陳醋樣品間滋味差異大于山西老陳醋。這也進一步說明山西老陳醋和老陳醋雖然總酸含量均達到6.00g/100mL,但是兩類食醋在整體滋味上是不同的。

圖3 基于電子舌檢測的山西老陳醋和老陳醋的PCA圖
利用DFA對兩類老陳醋共12個樣品滋味進行分析,結(jié)果見圖4。DF1和DF2的貢獻率分別為97.603%和1.586%,累積貢獻率達99.189%,基本包含了原始數(shù)據(jù)的全部信息。其中5個山西老陳醋樣品都位于坐標(biāo)軸的右側(cè),且對應(yīng)位置間的距離相對較近;山西老陳醋和山西產(chǎn)地的7個老陳醋樣品中間有明顯的分界線,與PCA圖相比,DFA圖中12個樣品區(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定山西老陳醋和老陳醋的滋味差異,從基于電子舌檢測的山西老陳醋和老陳醋在7根傳感器上的滋味評分雷達圖(圖5)可以明顯地看到12個樣品的響應(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別樣品間的差異。根據(jù)味覺分析功能(圖6)給出的12個樣品的酸味、咸味和鮮味評分結(jié)果,可以看到電子舌對于12個樣品在酸味、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分值高的現(xiàn)象。

圖5 12個樣品在7根傳感器上的滋味雷達圖

圖6 12個樣品的酸味、咸味和鮮味相對強度趨勢
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)地的老陳醋樣品進行檢測,結(jié)合PCA和DFA結(jié)果顯示,12個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發(fā)現(xiàn)整體上呈現(xiàn)老陳醋比山西老陳醋的酸味評分值高的現(xiàn)象;但電子鼻基于氣味差異對兩類老陳醋產(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個樣品之間存在氣味差異的主要原因。后期可以對差異性大的揮發(fā)性化合物進行定量分析,并結(jié)合氣味閾值計算氣味活性值,根據(jù)氣味活性值的大小確定氣味化合物對食醋氣味的整體貢獻值,從而找到對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)與評定,轉(zhuǎn)載請注明來源。
參考文獻:喬羽,王艷艷,曾紅艷,等.基于電子鼻和電子舌技術(shù)對山西老陳醋和老陳醋的風(fēng)味檢測[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,因此導(dǎo)致的損失,本運營方不負責(zé)。如文章涉及侵權(quán)或不愿我平臺發(fā)布,請聯(lián)系小編。