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電子舌在醬油調(diào)配中的應(yīng)用
發(fā)布日期:2023-09-20
        醬油的滋味特點以鮮為主,咸、甜為輔,此外有一定的酸味、苦味、,原料配方,生產(chǎn)工藝、微生物作用等都是影響醬油滋味形成的重要因素,呈味物質(zhì)的種類、數(shù)量在很大程度上會決定醬油滋味品質(zhì)的優(yōu)劣。
        電子舌傳感器具有較強的專一性,即傳感器僅對相應(yīng)呈味物質(zhì)敏感,對其他物質(zhì)的電響應(yīng)很微弱,例如苦味傳感器對MSG很難產(chǎn)生響應(yīng),因此,可利用該儀器探究醬油體系中滋味的相互作用,在靈敏度、便捷度上具有一定的優(yōu)越性。
        不同濃度MSG對醬油滋味的影響
醬油滋味1
醬油滋味2
        圖4-5為添加不同濃度MSG的醬油(無添加)的電子舌測定結(jié)果,由圖可見鮮味變化對其他味感的影響。酸味對鮮味變化較為敏感,總體而言醬油中鮮味對酸味有一定的緩沖作用。
        苦味隨著鮮味的增強先升高后降低,總體而言苦味值約提升了0.43分。鮮味物質(zhì)對苦味的作用規(guī)律較為復(fù)雜,對不同苦味物質(zhì)具有不同作用效果,因此醬油苦味的提升可能是由于MSG與苦味氨基酸的共同作用導(dǎo)致。豐度與鮮味并不呈線性相關(guān),只是相對于較低MSG濃度而言,中高濃度下醬油豐度約提升0.13分。因此可得,適當(dāng)添加MSG提鮮在降低酸味、中和咸度方面是有益的。
        不同濃度NaCI對醬油滋味的影響
醬油滋味3
        圖4-6為醬油在不同咸度下的味感變化。由圖可見,氯化鈉在低濃度時,酸味、苦味無明顯變化,當(dāng)氯化鈉濃度升至0.60留100mL后,酸味和苦味開始增強,提升值分別為0.83, 0.24。氯化鈉在中高濃度時,豐度提升約0.25分,說明咸味在一定范圍內(nèi)能夠促進鮮味回味的增強。醬油甜味在很大程度上受到了咸味的抑制,總體降低了約3.49分,但隨著咸味的增強,抑制效果有減緩的趨勢。研究表明,咸味在低強度時促進甜度、高強度時抑制甜度,但在醬油體系中,由于樣品本身己具有較強咸味,故添加氯化鈉后不會對甜味產(chǎn)生促進作用。因此在調(diào)配醬油時,要注意鹽的添加量,否則會使一些缺陷型指標(biāo)例如酸味、苦味提高,還會降低甜味。
       不同濃度蔗糖對醬油滋味的影響
醬油滋味4
醬油滋味5
 
        圖4-7為醬油樣品6個滋味指標(biāo)在不同糖濃度下的變化情況??傮w而言,相對于添加MSG, NaCI的情況,糖濃度提升后,各滋味指標(biāo)相應(yīng)變化較小。原因可能是,在醬油中,鮮味、咸味的強度過高,甜味在滋味體系中并不占主導(dǎo)地位,且會受到一定抑制作用,因而在相同的濃度范圍內(nèi)甜味提升較慢,與其他味感的相互作用也相對較弱。
       電子舌信號的主成分分析
        將上述3種不同處理后的醬油電子舌結(jié)果綜合后進行主成分分析,如表4-7所示,前兩個主成分貢獻率達到81.101%,且特征值大于1,可綜合反映原始數(shù)據(jù)的大部分信息,因此確定提取前2個主成分作PCA圖。
醬油滋味6
        由PCA圖(圖4-8a)可見,分別添加MSG, NaCI,糖的醬油在滋味特點上產(chǎn)生了明顯的差異,在圖中呈現(xiàn)出不同的分布趨勢,且有一定的規(guī)律性。添加了不同濃度MSG的醬油由于鮮味的顯著提升,沿著橫軸正向分布;不同濃度NaCI處理后的醬油由于咸度提升,沿著縱軸正向分布;而添加了不同濃度蔗糖的醬油則表現(xiàn)出了與加鹽醬油相反的分布規(guī)律,隨著甜味的增強,樣本的縱坐標(biāo)降低。結(jié)合因子載荷圖(圖4-8b )分析不同滋味特性,酸味、鮮味、苦味與第一主成分相關(guān),其中,酸味與PC1呈負(fù)相關(guān),鮮味、苦味與PC1呈正相關(guān);咸味、甜味與第二主成分相關(guān),分別呈正、負(fù)相關(guān);而豐度由于受各種味感的多方面影響,因而在圖中分布接近中心點。
醬油滋味7
醬油滋味8
        綜上可知,雖然傳感器有較強專一性,只對相應(yīng)滋味物質(zhì)產(chǎn)生電響應(yīng),但滋味之間的相互作用會使其他味感產(chǎn)生變化從而刺激其他傳感器作出反應(yīng)。在較低濃度范圍內(nèi),人的感官無法對這些變化作出較為靈敏的判斷,且工作而電子舌檢測在這方面則具有更大優(yōu)勢,有利于反映醬油體系中的滋味相互作用,且具有較高的精密程度及工作效率。
        電子舌與PCA相結(jié)合的醬油調(diào)配研究
        雖然不同醬油由于自身滋味特征的差異,添加相同濃度物質(zhì)后的味覺值變化情況略有不同,但變化趨勢是相似的。利用醬油體系中的滋味相互作用規(guī)律建立的PCA圖作為參考模型,應(yīng)用于醬油的調(diào)配,可直觀地表征出醬油滋味特點的變化趨勢,對于產(chǎn)品滋味品質(zhì)改善有重要意義。引入歐式距離(Euclidean distance,以下簡稱D)作為衡量不同樣本滋味差異大小的指標(biāo),其意義是表征不同數(shù)據(jù)點在指定維度上的空間距離(針對本研究而言即6個維度,酸、苦、鮮、豐度、咸、甜),歐式距離越大則滋味差異越大。選擇具有代表性的2種不同醬油作為樣本開展實驗,基于電子舌檢測,通過添加呈味物質(zhì),縮小二者滋味差異、獲得相似滋味特征,完成調(diào)配工作,具體味覺信息如下表。
醬油滋味9
        由表可見,X鮮味和甜味較低,酸味、咸味較強,W的鮮味和甜味更強,總體而言具有更優(yōu)的滋味品質(zhì)。因此,選擇X作為樣品進行調(diào)配,以獲得與W相似的滋味特征。
醬油滋味10
        將電子舌采集的滋味信息結(jié)合前文的調(diào)配曲線作PCA如圖4-9所示,2種醬油在PCA圖中有明顯差異,結(jié)合圖中的MSG, NaCI、蔗糖曲線可定性地認(rèn)為,相對W而言,X的鮮味、甜味略低,因此依次添加一定量的MSG、蔗糖可以縮小二者的滋味差異。X與W的鮮味差值約1.30分,結(jié)合圖4-5,分別添加0.1, 0.2, 0.3 g/100ml的MSG,依次命名為X1, X2, X3,測試得到味覺值如下。
醬油滋味11
        由圖可見,添加味精后的樣品X酸味降低,苦味、鮮味、豐度和甜味提升,將X樣品納入PCA圖中分析,如圖4-11,紅色標(biāo)記從左至右分別為X, X1, X2, X3。不同樣品間的差異主要體現(xiàn)在第一主成分,隨著MSG濃度的增大,樣品的橫坐標(biāo)增加,變化趨勢與MSG曲線相似。
醬油滋味12
        在上圖中可見X2, X3與W的空間距離更近,進一步計算各點與樣本W(wǎng)的歐氏距離D如圖4-12所示,可見樣本X2與W的歐式距離最小(D=1.449),由此可知在X中添加0.2 g/100ml的MSG后其鮮味強度與W較為接近。
醬油滋味13
        完成鮮味的調(diào)配后,由圖4-11可知樣本X2在甜味上仍與W有一定差距,因此X在添加了MSG的基礎(chǔ)上需要進一步提升甜味。在X2中分別添加0.1, 0.2, 0.3, 0.4,0.5 g/100ml的蔗糖,依次命名為X2a, X2b, X2c, X2d, X2e,測試得滋味響應(yīng)如圖4-13所示。由圖可見,隨著糖濃度的升高,樣品的酸味、苦味和咸味有不同程度的下降,而甜味逐漸升高。
        添加不同濃度蔗糖后的樣本投影至PCA圖中,紅色標(biāo)記從上至下分別為X2a, X2b,X2c, X2d, X2e。由4-14可見,隨著蔗糖濃度的增大,樣品的縱坐標(biāo)緩慢降低,與蔗糖曲線呈現(xiàn)相似的分布規(guī)律。X2e與W在PCA圖中分布十分接近,說明二者滋味特點相似。
醬油滋味15
醬油滋味16

        通過MSG及糖的添加,使X醬油在6個滋味特性上都得到了改善,進一步弱化差異性,實現(xiàn)了滋味品質(zhì)的提升,在PCA圖上也表現(xiàn)出了較強的相似度。說明電子舌能為醬油的調(diào)配提供新的技術(shù)思路及更便捷的途徑。
        文章來源:電子舌技術(shù)在醬油滋味評價中的應(yīng)用研究[D]. 李露芳.華南理工大學(xué) 2019,轉(zhuǎn)載請注明來源。
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