點擊圖片查看原圖本研究通過電子鼻結合電子舌技術，利用優(yōu)化后提取檢測條件測定10種辣木籽風味，進行主成分分析（PCA）、判別因子分析（DFA）、雷達圖、氣味成分及味覺分析，研究不同品種辣木籽在氣味和滋味上的差異。
材料與方法
材料與試劑
10種辣木籽于4℃下保存，具體樣品信息見表1。
表1 辣木籽樣品信息
儀器與設備Heracles II快速氣相電子鼻-氣味指紋分析儀、Astree II電子舌味覺指紋分析儀、中草藥粉碎機。
方法
樣品前處理
辣木籽去殼，粉碎，過40目篩，制備辣木籽粉，4℃下密封保存，備用。
電子鼻樣品前處理：分別稱取適量10種辣木籽粉于20mL頂空瓶中待測，每種樣品平行3次。
電子舌樣品前處理：稱取10種辣木籽粉各5.0g，加100mL水溶解，3000r/min離心10min，過濾。取上清液于25mL燒杯中待測，每種樣品平行3次。
基本參數(shù)設定
電子鼻基本參數(shù)設定：進樣量5000μL、注射速度125μL/s、進樣口溫度200℃、進樣口壓力10kPa、捕集溫度40℃、采集時間110s、閥溫度250℃、檢測器溫度260℃、振蕩器攪拌速度500r/min。
電子舌基本參數(shù)設定：測定前需經過活化、校準和診斷等過程。室溫25℃下測定，樣品采集時間120s、采集周期1.0s、攪拌率1r/s。
結果與分析
電子鼻對辣木籽氣味的檢測分析
電子鼻色譜圖分析
根據(jù)色譜峰的保留時間和強度繪制10種辣木籽樣品的電子鼻色譜圖見圖3。由圖3可知，3個品種辣木籽的色譜圖中峰響應強度和個數(shù)存在較大差異，說明Heracles II電子鼻能很好區(qū)分不同品種辣木籽。
圖3 10種辣木籽電子鼻色譜圖
PCA結果分析10種辣木籽的電子鼻PCA結果見圖4。由圖4可知，PCA的識別指數(shù)為90，說明電子鼻能較好地區(qū)分10種產地辣木籽。主成分1和主成分2的方差貢獻率分別為83.106%和9.124%，累積貢獻率為92.230%，表明2種主成分能準確反映出10種辣木籽氣味物質的整體信息。
圖4 10種辣木籽電子鼻PCA圖
DFA結果分析對10種辣木籽電子鼻數(shù)據(jù)進行DFA結果分析，見圖5。由圖5可知，I1、I2和I3分布在DF1正半軸，A1與A2分布在第二象限內，Y1、Y2、Y3、Y4和Y5則分布在第三象限內，說明同一品種辣木籽的氣味相近，不同品種之間氣味上有較大差異。3個品種辣木籽響應值分布在不同區(qū)域內且無重疊，因此可用于判別不同品種辣木籽，與色譜圖分析一致。
圖5 10種辣木籽電子鼻DFA圖
氣味成分分析10種辣木籽的氣味成分、相關指數(shù)及感官描述見表2。由表2可知，10種辣木籽共檢出64種氣味物質成分，其中醇類化合物8種，酮類化合物9種，醛類化合物9種，酯類化合物12種，烷烴類化合物6種，萜烯類化合物6種，其他類化合物14種。
10種辣木籽中共有氣味成分27種，其中醇類5種，酮類3種，醛類3種，酯類5種，烷烴類3種，萜烯類1種，其他類7種。印度傳統(tǒng)品種辣木籽的特有氣味成分為菊苣酮（強烈的焙烤焦糖香味）和月桂酸丁酯（花生香氣）；中國云南改良品種辣木籽的特有氣味成分為δ-癸內酯（椰子及桃子果香）、乙酸己酯（水果香、梨的酸甜味道）；非洲品種辣木籽的特有氣味成分只有丁香酚（丁香香氣）。
表2 10種辣木籽的氣味成分、相關指數(shù)及感官描述
滋味雷達圖分析
每種辣木籽樣品做3次平行試驗，計算味覺傳感器響應強度的平均值，得到雷達圖見圖6。由圖6可知，I1、I2和I3，A1和A2，Y1、Y2、Y3、Y4和Y5辣木籽樣品的各傳感器響應強度數(shù)值接近，表明同一品種辣木籽的滋味相似；同時，傳感器AHS、CTS、NMS、CPS、ANS和SCS對不同品種辣木籽樣品的響應值離散程度較大，說明這6種傳感器能較好區(qū)分不同品種辣木籽。
圖6 10種辣木籽電子舌雷達圖
PCA結果分析10種辣木籽電子舌PCA結果見圖7。由圖7可知，識別指數(shù)為92，說明電子舌對10種辣木籽滋味有良好區(qū)分度；主成分1貢獻率95.389%，主成分2貢獻率3.037%，累積貢獻率為98.426%，說明2種主成分可以反映出辣木籽整體滋味。中國云南改良品種的Y1、Y2、Y3、Y4、Y5分布于DF1負半軸，非洲品種的A1、A2集中在第一象限，印度傳統(tǒng)品種的I1、I2、I3集中于第四象限，說明不同品種辣木籽的滋味有很大差異，而同一品種間滋味相近，與雷達圖分析結果一致。
圖7 10種辣木籽電子舌PCA圖
DFA結果分析10種辣木籽電子舌DFA分析結果見圖8。由圖8可知，DF1貢獻率95.329%，DF2貢獻率2.958%，2種主成分累積貢獻率為98.287%，涵蓋了辣木籽中大部分滋味物質信息。中國云南改良品種辣木籽分布于DF1負半軸，非洲品種辣木籽集中在第四象限，印度傳統(tǒng)品種辣木籽集中于第一象限，3個品種辣木籽的分布規(guī)律與PCA圖類似，與雷達圖、PCA結果相互印證。
圖8 10種辣木籽電子舌DFA圖
味覺分析3個品種辣木籽的味覺分析結果見圖9。由圖9可知，中國云南改良品種辣木籽有明顯酸甜滋味，可能與其中酯類成分較多有關；印度傳統(tǒng)品種辣木籽具有苦咸鮮口感，可能是由于辣木籽中含有較多刺激性成分；非洲品種辣木籽各傳感器味覺值適中，滋味更為豐富，電子舌的味覺分析進一步印證了電子鼻的風味成分檢測結果。
圖9 不同品種辣木籽的電子舌味覺分析圖
結論利用電子鼻結合電子舌技術測定印度傳統(tǒng)品種、非洲品種和中國云南改良品種3個品種的10種產地辣木籽風味，對所得數(shù)據(jù)進行PCA、DFA、雷達圖、氣味成分和味覺分析：PCA和DFA結果表明同一品種的不同產地辣木籽風味相似，不同品種間風味差異較大；雷達圖直觀反映出不同品種辣木籽在氣味和滋味的響應強度上存在差異；氣味成分分析表明10種辣木籽共檢測出64種氣味成分，其中醇、酮、醛、酯類化合物較多；味覺分析結果顯示印度傳統(tǒng)品種辣木籽苦咸鮮味最重，中國云南改良品種辣木籽口感偏酸甜，非洲品種辣木籽各味覺值適中，滋味更為豐富。電子鼻、電子舌技術能快速、準確識別不同品種辣木籽的風味差異，為辣木籽的品種鑒別提供新方法，以及為辣木籽食品的風味研究、開發(fā)利用提供理論基礎。
來源：感官科學與評定，轉載請注明來源。
參考文獻：黃璜,王鳳玲,孫超仁,凡琪,楊沛潔.基于電子鼻和電子舌技術的辣木籽風味分析[J].食品研究與開發(fā),2022,43(07):183-190.
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