東坡肘子由宋朝大文豪蘇東坡在其妻烹調(diào)肘子的基礎(chǔ)上改良而成的一道佳肴，具有色澤焦黃、肉香濃郁、肉質(zhì)軟糯、肥而不膩、粑而不爛的特點(diǎn)，加熱后香氣四溢，刺激嗅覺器官，讓人垂涎欲滴，現(xiàn)已進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。
圖1 感官評(píng)分與電子鼻檢測(cè)結(jié)果主成分分析
圖2 感官評(píng)分與電子鼻檢測(cè)結(jié)果聚類分析
圖3 感官評(píng)價(jià)與電子鼻傳感器相關(guān)性PLS分析
參考文獻(xiàn)：林丹,胡金祥,何蓓蓓等.電子鼻和電子舌數(shù)據(jù)融合在魚香調(diào)味汁風(fēng)味識(shí)別中的應(yīng)用[J].中國(guó)調(diào)味品,2021,46(09):145-150.
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本文擬以電子鼻技術(shù)結(jié)合感官評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用ANOVA、PCA、CA等多元統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)不同品牌東坡肘子進(jìn)行辨識(shí)，并結(jié)合PLS研究傳感器與感官氣味間的關(guān)系，旨在說明電子鼻傳感器與感官香味物質(zhì)之間的相關(guān)性，為食品加工中質(zhì)量控制的電子鼻檢測(cè)與傳感器選擇提供一定的理論依據(jù)和參考。
材料與方法
材料
儀器
分析天平FALLC4N、電子鼻FOX4000
電子鼻分析方法
將固形物和湯汁置于攪拌機(jī)，勻漿，轉(zhuǎn)入盛器，保鮮膜密封，蒸30rain后，準(zhǔn)確稱量2.0g，放人頂空瓶，密封、編號(hào)，待用。電子鼻分析條件手動(dòng)進(jìn)樣，頂空溫度70℃，加熱時(shí)間300S，載氣流量150mL／s，進(jìn)樣量500L，進(jìn)樣速度500p~L／s；數(shù)據(jù)采集時(shí)間120S，時(shí)間延遲180S。每個(gè)樣品平行測(cè)試5次，取后3次傳感器在第120S時(shí)獲得的穩(wěn)定信號(hào)進(jìn)行分析。
感官評(píng)價(jià)
肉的香味物質(zhì)構(gòu)成非常復(fù)雜，研究表明在各類肉制品中發(fā)現(xiàn)的揮發(fā)性香味物質(zhì)多達(dá)1100多種，一般來說可以將這1100多種香味物質(zhì)分成7類：基本肉香味、特征肉香味、焦糖香味、烤香香味、煙熏香味、蔥蒜香味和香辛料香味。結(jié)合東坡肘子的工藝流程和配料，從基本肉香味、特征肉香味、焦糖香味、蔥蒜香味和香辛料香味5個(gè)維度對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)方法及數(shù)據(jù)處理參考喬明鋒等的方法，具體感官評(píng)價(jià)指標(biāo)見表2。
表2 東坡肘子感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
結(jié)果與分析
感官評(píng)分與電子鼻傳感器響應(yīng)值
感官評(píng)分方差分析
表3為5個(gè)樣品的東坡肘子感官評(píng)價(jià)(基本肉香味、特征肉香味、焦糖香味、姜蔥蒜香味和香辛料香味)結(jié)果。比較發(fā)現(xiàn)，1、5號(hào)樣品在特征肉香味、姜蔥蒜香味和香辛料香味3個(gè)指標(biāo)上差異不顯著，相似度最高；3號(hào)樣品與其余4個(gè)樣品在所有感官評(píng)價(jià)指標(biāo)上差異均顯著，所以3號(hào)樣品與其余4個(gè)樣品差異顯著，從3號(hào)樣品的得分也可以看出，它與其他幾個(gè)樣品的差異；樣品2、4的差異也較明顯，僅在香辛料香味這一維度差異不顯著；樣品1、5與2、4都有～定的相似性。
表3 東坡肘子感官評(píng)分方差分析
注：a、b、c、d表示同行組間數(shù)值差異性(P<0．05)，表4同。
電子鼻傳感器響應(yīng)值方差分析
表4是電子鼻傳感器響應(yīng)值的方差分析結(jié)果。5個(gè)樣品的傳感器平均響應(yīng)值分別為0．26、0．20、0．10、O．35和0．25，將傳感器平均響應(yīng)值以0．10為單位，對(duì)傳感器平均響應(yīng)值進(jìn)行分類，則1、2和5號(hào)樣品成類，3、4號(hào)樣品可分別單獨(dú)成類。將表5中所有傳感器響應(yīng)值取絕對(duì)值，兩兩比較發(fā)現(xiàn)，1和5號(hào)在TA／2差異為0．00，為最??；在P30／1上差異為0．10，為最大，最大值與最小值只差為0．10，即極差為0．10。而其他任何2個(gè)樣品之間的極差均大于0．10。所以l和5號(hào)樣品之間的離散程度較小，相似
性高。1、2號(hào)和2、5號(hào)的極差分別為0．19和0．15；1、4和5、4號(hào)樣品極差分別為0．22和0．23；3、2和2、4號(hào)樣品極差分別為0．35和0．32；5、3和1、3號(hào)樣品極差分別為0．41和0．49；3、4號(hào)樣品極差為0．59，所以3、4號(hào)樣品差異最大。
表4 東坡肘子電子鼻傳感器響應(yīng)值方差分析
感官評(píng)分和電子鼻檢測(cè)主成分分析
圖1 感官評(píng)分與電子鼻檢測(cè)結(jié)果主成分分析
圖1．a(chǎn)中第一、二主成分高達(dá)92．29％(PCI為65．98％，PC2為26．31％)，能夠完全反應(yīng)樣品感官評(píng)價(jià)結(jié)果的主要特征信息。5個(gè)樣品在4個(gè)象限均有分布，其中1、5和4號(hào)樣品分布在Y軸的右面；2和3號(hào)樣品分布在Y軸的左面，且5個(gè)樣品均有差異(無重合交叉)。1和5號(hào)樣品分布在第一象限，結(jié)合表3方差分析，發(fā)現(xiàn)2個(gè)樣品的感官評(píng)分結(jié)果比較接近，在5個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)中，有3個(gè)指標(biāo)(特征肉香味、姜蔥蒜香味和香辛料香味)差異不顯著，僅在基本肉香味和焦糖香味兩個(gè)指標(biāo)上差異顯著，所以1和5號(hào)樣品相似度高。2號(hào)樣品在第二、三象限均有分布，且與1、5號(hào)樣品比較接近(最小的實(shí)線圓也可證實(shí)1、5和2號(hào)樣品比較接近)，結(jié)合方差分析，如果將1、5號(hào)樣品看作一個(gè)整體，2號(hào)樣品與1、5號(hào)樣品在特征肉香味和焦糖香味2個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)上相似度高，而在其他另外3個(gè)指標(biāo)上差異顯著。4號(hào)樣品分布在第四象限，結(jié)合表3方差分析，如果將1、5和2號(hào)樣品看成一個(gè)整體，則4號(hào)樣品與他們僅在姜蔥蒜香味上有顯著差異；虛線圓將1、5、2和4號(hào)樣品圈在一起，能夠證實(shí)4號(hào)樣品與1、5和2有相似之處。3號(hào)樣品分布在第三象限，它是5個(gè)樣品中圓心最遠(yuǎn)的樣品，所以它與其他4個(gè)樣品差異大；方差分析也能夠證實(shí)，它與其他4個(gè)樣品有顯著差異(5個(gè)感官指標(biāo)差異均顯著)。
圖1．b中，二維圖中2個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)97．66％(PC1為93．88％，PC2為3．78％)，所提取的主成分信息也完全能夠反應(yīng)樣品的主要特征信息。5個(gè)樣品分布在坐標(biāo)軸的第一、三和四象限，其中1、5號(hào)樣品在第一象限緊緊相鄰且與坐標(biāo)軸焦點(diǎn)較近，相似度高，這與表5中傳感器響應(yīng)值平均值相近和極差最小(0．10)一致。1、5、2號(hào)樣品被圈在以坐標(biāo)軸焦點(diǎn)為圓心的最小實(shí)線圓中，說明它們有一定的相似性；傳感器平均響應(yīng)值的分類和極差(1、5極差為0．15；1、2極差為0．19)也能夠證實(shí)它們有一定的相似性。4號(hào)樣品分布在第四象限，與1、5、2號(hào)樣品同時(shí)被圈在以坐標(biāo)軸焦點(diǎn)為圓心的虛線圓中，說明這4個(gè)樣品也有一定的相似性。方差分析中，4號(hào)樣品與1、5、2號(hào)樣品的極差分別為0．22、0．23和0．32，較1、5、2號(hào)樣品大，但仍然具有一定的相似性。3號(hào)樣品分布在Y軸的最左面，4號(hào)樣品分布在Y軸的最右面，這與方差分析中，3、4號(hào)樣品傳感器相應(yīng)平均值差異最大和極差最大(0．59)相吻合，所以3、4號(hào)樣品差異最大。
結(jié)合圖1，可以看出，5個(gè)樣品不論是感官評(píng)價(jià)還是電子鼻分析，總體趨勢(shì)一致，其細(xì)節(jié)差異主要反應(yīng)在2號(hào)樣品上；在圖i—a中，2號(hào)樣品橫跨第二三象限，而在圖1．b中，2號(hào)樣品分布在第三象限且緊鄰x軸，所以感官評(píng)價(jià)與電子鼻分析具有良好的一致性。
圖1．b中，二維圖中2個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)97．66％(PC1為93．88％，PC2為3．78％)，所提取的主成分信息也完全能夠反應(yīng)樣品的主要特征信息。5個(gè)樣品分布在坐標(biāo)軸的第一、三和四象限，其中1、5號(hào)樣品在第一象限緊緊相鄰且與坐標(biāo)軸焦點(diǎn)較近，相似度高，這與表5中傳感器響應(yīng)值平均值相近和極差最小(0．10)一致。1、5、2號(hào)樣品被圈在以坐標(biāo)軸焦點(diǎn)為圓心的最小實(shí)線圓中，說明它們有一定的相似性；傳感器平均響應(yīng)值的分類和極差(1、5極差為0．15；1、2極差為0．19)也能夠證實(shí)它們有一定的相似性。4號(hào)樣品分布在第四象限，與1、5、2號(hào)樣品同時(shí)被圈在以坐標(biāo)軸焦點(diǎn)為圓心的虛線圓中，說明這4個(gè)樣品也有一定的相似性。方差分析中，4號(hào)樣品與1、5、2號(hào)樣品的極差分別為0．22、0．23和0．32，較1、5、2號(hào)樣品大，但仍然具有一定的相似性。3號(hào)樣品分布在Y軸的最左面，4號(hào)樣品分布在Y軸的最右面，這與方差分析中，3、4號(hào)樣品傳感器相應(yīng)平均值差異最大和極差最大(0．59)相吻合，所以3、4號(hào)樣品差異最大。
結(jié)合圖1，可以看出，5個(gè)樣品不論是感官評(píng)價(jià)還是電子鼻分析，總體趨勢(shì)一致，其細(xì)節(jié)差異主要反應(yīng)在2號(hào)樣品上；在圖i—a中，2號(hào)樣品橫跨第二三象限，而在圖1．b中，2號(hào)樣品分布在第三象限且緊鄰x軸，所以感官評(píng)價(jià)與電子鼻分析具有良好的一致性。
感官評(píng)價(jià)和電子鼻檢測(cè)的聚類分析
圖2 感官評(píng)分與電子鼻檢測(cè)結(jié)果聚類分析
圖2-a中，1、5號(hào)樣品在1．35183處聚類，相似度高，這與表3感官評(píng)價(jià)方差分析中有3個(gè)指標(biāo)(特征肉香味、焦糖香味、香辛料香味)差異不顯著一致，也與圖1一a主成分分析其分布在第一象限一致。樣品1、5和2在1．81518處聚類，有一定的相似性，這與感官評(píng)價(jià)中2個(gè)指標(biāo)(特征肉香味、焦糖香味)差異不顯著一致，也與主成分分析中被圈在最小實(shí)線圓一致。樣品1、5、2和4在2．77025處聚類，這與感官評(píng)價(jià)中3個(gè)指標(biāo)(基本肉香味、特征肉香味、焦糖香味)差異不顯著一致，也與主成分分析中分布在虛線圓中是一致的。樣品1、5、2、4和3在3．75486處聚類，這與感官評(píng)價(jià)中5個(gè)指標(biāo)均差異顯著是一致的，也與主成分分析中被圈在最大實(shí)線圓中是一致的。
圖2-b中，1、5號(hào)樣品在0．1698處聚類，相似度高，這與表4中，傳感器平均值差異細(xì)微(0．O1)和極差(0．10)差異很小一致。樣品1、5和2在0．48753處聚類，這與方差分析中傳感器響應(yīng)平均值分類和極差較小(0．10～0．19)一致。樣品1、5、2和4在0．79088處聚類，這與方差分析中，4個(gè)樣品兩兩之間的極差在0．10～0．32之間一致。所以1、5、2和4號(hào)樣品也有一定的相似度。主成分分析中，被圈在虛線圓中也能夠證實(shí)它們具有一定的相似性。1、5、2、4和3號(hào)樣品在1．17255處聚成大類，這說明3號(hào)樣品與1、5、2和4樣品的相似度較低。這與方差分析中3號(hào)樣品與其他幾個(gè)樣品最小極差(最小0．35)均大于其他幾個(gè)樣品之間的極差(最大0．32)一致。主成分分析中，3號(hào)樣品分布在距離以坐標(biāo)軸為焦點(diǎn)的最大實(shí)線圓中，也能夠說明它們的相似度較低?？v觀圖2聚類分析，發(fā)現(xiàn)人的感官與電子鼻傳感器具有良好的一致性，但是人的感官精密度比電子鼻差，這可以從樣品間距離的大小上證實(shí)。
圖2-b中，1、5號(hào)樣品在0．1698處聚類，相似度高，這與表4中，傳感器平均值差異細(xì)微(0．O1)和極差(0．10)差異很小一致。樣品1、5和2在0．48753處聚類，這與方差分析中傳感器響應(yīng)平均值分類和極差較小(0．10～0．19)一致。樣品1、5、2和4在0．79088處聚類，這與方差分析中，4個(gè)樣品兩兩之間的極差在0．10～0．32之間一致。所以1、5、2和4號(hào)樣品也有一定的相似度。主成分分析中，被圈在虛線圓中也能夠證實(shí)它們具有一定的相似性。1、5、2、4和3號(hào)樣品在1．17255處聚成大類，這說明3號(hào)樣品與1、5、2和4樣品的相似度較低。這與方差分析中3號(hào)樣品與其他幾個(gè)樣品最小極差(最小0．35)均大于其他幾個(gè)樣品之間的極差(最大0．32)一致。主成分分析中，3號(hào)樣品分布在距離以坐標(biāo)軸為焦點(diǎn)的最大實(shí)線圓中，也能夠說明它們的相似度較低?？v觀圖2聚類分析，發(fā)現(xiàn)人的感官與電子鼻傳感器具有良好的一致性，但是人的感官精密度比電子鼻差，這可以從樣品間距離的大小上證實(shí)。
感官評(píng)分和電子鼻傳感器的相關(guān)性分析
圖3 感官評(píng)價(jià)與電子鼻傳感器相關(guān)性PLS分析
感官評(píng)價(jià)與電子鼻傳感器具有良好的一致性。為了弄清它們之間的一致性具體依靠哪些傳感器來實(shí)現(xiàn)，試驗(yàn)選取電子鼻18根傳感器為自變量x，感官評(píng)價(jià)指標(biāo)為因變量Y，進(jìn)行PLS分析，其相關(guān)性載荷圖見圖3。在PLS模型中，PC1和PC2的貢獻(xiàn)率為86．16％和10．08％，總貢獻(xiàn)率達(dá)96．14％，能夠反應(yīng)樣品的特征信息。電子鼻所有傳感器和感官評(píng)分均落在大小圓(大小圓分別表示100％和50％的方差貢獻(xiàn)率)之間，這說明模型所包含的信息能夠完全解釋傳感器與感官評(píng)分之間的相關(guān)性。傳感器LY2／LG與香辛料香味和姜蔥蒜香味具有一定的相關(guān)性，在已有的文獻(xiàn)中LY2／LG對(duì)氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)敏感。而姜香味來源于一系列的烯類、醇類和醛類等，如已醛；蔥蒜香味物質(zhì)來源于乙酸乙酯、丁酸乙酯等，這些物質(zhì)都具有一定的氧化能力。傳感器P30／2、T30／1P40／2P30／1PA／2T40／2T70／2、PlO／2PIO／1、TA／2、P40／1和T40／1與基本肉香味、特征肉香味和焦糖香味具有良好的相關(guān)性，這與秦藍(lán)等人的研究具有相似之處，秦藍(lán)等認(rèn)為，傳感器P30／2、T30／1、P40／2、P30／I和PA／2與動(dòng)物膻味和雞肉味相關(guān)性良好，肉香味的形成與蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等分解產(chǎn)生的氨、胺類、羰基化合物、低級(jí)脂肪酸等有機(jī)化合物有關(guān)。在已有的文獻(xiàn)中，電子鼻傳感器T30／2、T30／1、P40／2、P30／1、PA／2和PIO／1對(duì)有機(jī)化合物敏感，如PA／2對(duì)胺類化合物敏感，傳感器LY2／LG、LY2／G、LY2／AA、LY2／Gh和LY2／gCT1與樣品感官評(píng)價(jià)的相關(guān)性差。
結(jié)論
試驗(yàn)對(duì)5個(gè)東坡肘子樣品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)(基本肉香味、特征肉香味、焦糖香味、姜蔥蒜香味和香辛料香味5個(gè)維度)和電子鼻檢測(cè)，并采用方差分析、主成分分析、聚類分析和偏最dx-乘法對(duì)感官評(píng)價(jià)和電子鼻檢測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析。感官評(píng)分與電子鼻檢測(cè)的方差分析、主成分分析和聚類分析總體趨勢(shì)一致，即1、5號(hào)樣品相似度最高，2號(hào)樣品與1、5號(hào)樣品有較高的相似度，4號(hào)樣品與1、5和2號(hào)樣品有一定相似度，3號(hào)樣品與1、2、4和5號(hào)樣品有某些相似之處。通過PLS分析，傳感器LY2／LG與香辛料香味和姜蔥蒜香味具有一定的相關(guān)性，傳感器P30／2T30／1、P40／2、P30／1PA／2T40／2T70／2P10／2、P10／1、TA／2、P40／1和T40／I與基本肉香味、特征肉香味和焦糖香味具有良好的相關(guān)性。試驗(yàn)結(jié)果為肉制品檢測(cè)時(shí)電子鼻傳感器的選擇提供一定的理論依據(jù)，擴(kuò)展了電子鼻在農(nóng)副產(chǎn)品深加工質(zhì)量控制方面的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：林丹,胡金祥,何蓓蓓等.電子鼻和電子舌數(shù)據(jù)融合在魚香調(diào)味汁風(fēng)味識(shí)別中的應(yīng)用[J].中國(guó)調(diào)味品,2021,46(09):145-150.
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(dòng)，因此導(dǎo)致的損失，本運(yùn)營(yíng)方不負(fù)責(zé)。如文章涉及侵權(quán)或不愿我平臺(tái)發(fā)布，請(qǐng)聯(lián)系小編。
