1 樣品前處理方法
1.1 Heracles電子鼻檢測樣品制備每個(gè)樣品共做3個(gè)平行樣,分別稱量一定量牛奶樣品于電子鼻專用頂空瓶中，使用PTFE隔墊密封，將準(zhǔn)備好的樣品置于自動進(jìn)樣器裝置上，待分析。
1.2 Astree電子舌檢測樣品制備
樣品準(zhǔn)備：取一定量的牛奶樣品，離心后,吸取濾液1 mL,定容到80 mL。分別取20 mL置于電子舌頭專用燒杯中，將準(zhǔn)備好的樣品置于自動進(jìn)樣器裝置上，待分析。
2 檢測結(jié)果
2.1 Heracles電子鼻檢測結(jié)果
2.1.1原始數(shù)據(jù)
圖1 兩個(gè)樣品譜圖對比
2.1.2主成分分析
PCA是將采集到的氣味成分的種類和含量作為變量，通過向量變化以更直觀的形式體現(xiàn)樣品間的氣味組成差異，圖2為原始PCA圖（以所有色譜峰為變量）。第一主成分（PC1）與 第二主成分（PC2）的貢獻(xiàn)率之和達(dá)到了 99.6141%，能較為完整的代表樣品的全部信息；樣品間的差異主要反應(yīng)在橫軸上距離的遠(yuǎn)近（第一主成分貢獻(xiàn)率顯著 93.823%）。2個(gè)樣品在主成分分析圖上的區(qū)分指數(shù)達(dá)到（Discrimination Index）99，說明超快速氣相色譜電子鼻（Heracles）能夠基于氣味的差異，有效區(qū)分2個(gè)牛奶樣品。
圖2 原始PCA圖(以所有色譜峰為變量)
注：（常溫奶樣品編號記為T，鮮牛奶樣品編號記為MRC）
Discrimination power參數(shù)是根據(jù)化合物在不同組樣品中的分布計(jì)算得來， 若化合物的分布差異較大，例如某組含有此化合物而另外一組中未檢出此化合物，則計(jì)算出的Discrimination power越接近于1。若化合物在各組中分布較為均勻，則discrimination power 參數(shù)計(jì)算結(jié)果趨近于0。對于篩選出的差異化合物組分使用Arochembase數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，嘗試定性和查找化合物的氣味屬性及閾值信息，可以衡量此化合物在氣味中的貢獻(xiàn)程度大小。
圖3 Discrimination Power功能
2.1.3 化合物定性及含量對比利用雙柱保留指數(shù)對上述化合物進(jìn)行定性；由于FID檢測器為質(zhì)量型檢測器，出峰面積大則含量高，積分面積可直觀反映化合物在樣品中的相對含量高低。表1對各組分進(jìn)行數(shù)據(jù)庫檢索定性。根據(jù)化合物的相對含量結(jié)合數(shù)據(jù)庫中的閾值信息，可以結(jié)合準(zhǔn)確含量等信息來計(jì)算樣品中重要化合物的氣味活度值(OAV)。
表2 2個(gè)牛奶樣品中重要差異性氣味化合物成分定性及分布對比
2.2 Astree電子舌檢測結(jié)果
2.2.1 主成分分析（PCA)
傳感器的信號被整合到可以通過多維統(tǒng)計(jì)工具計(jì)算的數(shù)據(jù)矩陣中，選擇所有傳感器的信號生成基于主成分分析（PCA）的滋味分布圖（圖4），它顯示了兩個(gè)樣品的味道的接近程度。從圖4可以看出：第一主成分 （PC1）與第二主成分（PC2）的貢獻(xiàn)率之和達(dá)到了99.99%，能很好地反映樣品的實(shí)際情況。樣品在電子舌主成分分析圖上的區(qū)分指數(shù)達(dá)到98，說明基于味覺上的差異能有效區(qū)分樣品。
圖4 樣品的滋味分布圖（注：1為常溫奶；2為鮮牛奶）
2.2.3 滋味評定（Taste Ranking）ASTREE電子舌還提供了一種對于樣品滋味進(jìn)行評定的功能。Taste Ranking 功能可直接得到所有樣品之間的相對酸咸鮮的排序，此外還有標(biāo)準(zhǔn)添加模式，可對自定義的甜味，苦味，辣味，澀味等味道進(jìn)行相對排序。
圖5滋味排序功能直接給出的酸、咸、鮮的相對排序
以電子舌所測的樣品相對的酸咸鮮排序數(shù)據(jù)，繪制基本的滋味雷達(dá)圖。
圖6 相對滋味排序雷達(dá)圖
電子舌的滋味排序結(jié)果如圖5所示：酸味：鮮牛奶②?常溫奶① ；
咸味：常溫奶①?鮮牛奶② ；
鮮味：常溫奶①?鮮牛奶② 。
3 結(jié)論
通過使用電子鼻和電子舌對兩種牛奶樣品進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)電子鼻和電子舌可以有效區(qū)分兩種牛奶樣品，說明這兩種牛奶樣品無論在氣味上還是滋味上兩個(gè)樣品都存在明顯的差異。
儀器自帶的不同的模型可以達(dá)到不同的應(yīng)用目的，例如樣品區(qū)分、質(zhì)量控制、貨架期、模型人工感官進(jìn)行感官得分預(yù)測等等。本次檢測由于只提供了兩種樣品，樣品數(shù)量有限，后期可收集更多樣品并結(jié)合感官的品評結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，結(jié)合輔助儀器或標(biāo)準(zhǔn)品從而更加準(zhǔn)確的確定風(fēng)味重要組成成分，并利用這些分析成果為優(yōu)化產(chǎn)品風(fēng)味和配方提供支持，或輔助優(yōu)化加工工藝、為產(chǎn)品質(zhì)量控制提供幫助。
來源：濟(jì)南感官分析研究中心，作者：曾紅艷，未經(jīng)授權(quán)禁止以任何形式轉(zhuǎn)載或摘抄。
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