技术资料

智能感官|基于电子舌技术市售番茄调味酱滋味品质的分析
        番茄调味酱中富含的可溶性糖和有机酸等多种营养成分,在赋予产品良好营养的同时,这些水溶性的呈味物质亦决定了产品的滋味品质特征。本研究采集了18个品名的番茄调味酱样品,采用电子舌和多元统计学方法相结合的手段对其滋味品质进行了评价。
        一、材料与方法
        材料
        番茄调味酱:市售,合计18个,编号依次为A1~A18。
        实验方法
        使用蒸馏水将番茄调味酱稀释10倍后,3000×g离心10min,取上清液使用快速滤纸抽滤,滤液备用。
        二、结果与分析
        ♦ 市售番茄调味酱样品各滋味指标的比较分析
        纳入本研究的18个市售番茄调味酱样品各滋味指标相对强度值的箱形图如图1所示。
智能感官|基于电子舌技术市售番茄调味酱滋味品质的分析1
        由图1可知,纳入本研究的18个番茄调味酱样品在酸味指标上的差异性最大,不同样品间酸味强度的极差值为13.49,其次为咸味、甜味、鲜味、苦味和后味B(苦的回味),其极差值分别为7.53、6.33、5.95、2.57和2.14。由图1亦可知,不同市售番茄调味酱样品间涩味、后味A(涩的回味)和丰度(鲜的回味)的差异性较小,其极差值分别为0.91、0.34和0.27。使用电子舌对食品的滋味品质进行测定时,若2个样品在某一个滋味指标上的强度值之差大于1,则该差异即使通过感官鉴评的方法也可以区分开来。由此可见,虽然不同品牌的番茄调味酱在涩味、后味A(涩的回味)和丰度(鲜的回味)等3个指标上存在一定的差异性,但是该差异不会对消费者的偏好产生影响。
        ♦ 市售番茄调味酱整体滋味品质差异性分析
        在对市售番茄调味酱样品各滋味指标进行比较分析的基础上,本研究使用PCA、PAM和MANOVA等多元统计学方法,对市售番茄调味酱整体滋味品质的差异性进行了分析。基于PCA的市售番茄调味酱滋味品质的主成分1与主成分2因子载荷图如图2所示。
智能感官|基于电子舌技术市售番茄调味酱滋味品质的分析2
        经PCA发现,市售番茄调味酱滋味品质的信息主要集中在前4个主成分,其累计方差贡献率为91.89%。由图2可知,第一主成分的贡献率为49.41%,由鲜味、酸味和咸味等3个指标构成;第二主成分的贡献率为21.34%,由后味A(涩的回味)和苦味等2个指标构成。由此可见,第一主成分主要由番茄调味酱的特征性滋味指标构成,第二主成分主要由番茄调味酱的缺陷性滋味指标构成。市售番茄调味酱滋味品质的主成分1与主成分2因子得分图如图3所示。
智能感官|基于电子舌技术市售番茄调味酱滋味品质的分析3
        由图3可知,在以2个权重最高的主成分PC1和PC2作图时,纳入本研究的18个番茄调味酱样品在空间排布上呈现出一定的分离趋势,其中A1、A15、A16和A18等4个样品较之其他样品明显偏右。结合因子载荷图(图2),我们可以定性地认为上述4个样品的鲜味强度可能较之其他样品偏高,而酸味和咸味呈现出相反的趋势。作为一种无监督的多元统计学方法,PCA仅能定性地对样品进行空间排布,因而本研究进一步使用PAM对18个样品进行了聚类分析,其结果如图4所示。
智能感官|基于电子舌技术市售番茄调味酱滋味品质的分析4
        由图4可知,18个番茄调味酱样品可以分为2个聚类,其中聚类I由A1、A15、A16和A18等4个样品构成,聚类II由其他14个样品构成,这与PCA分析结果一致。本研究进一步采用MANOVA对隶属于聚类I和II的番茄调味酱样品整体滋味品质之间的差异性进行了分析,结果发现两者差异极显著(P=4.61E-05),这说明隶属于不同聚类的番茄调味酱样品其滋味品质明显不同。
        ♦ 与市售番茄调味酱整体滋味品质差异显著相关指标的鉴定
        通过PCA、PAM和MANOVA,本研究发现根据滋味品质可以将18个番茄调味酱样品划分为2个聚类,且隶属于不同聚类的样品其滋味品质差异极显著。然而是由于哪些指标的不同导致了上述现象的发生,是需要进一步解决的问题。本研究使用RDA,以18个番茄调味酱的分组(聚类I/聚类II)作为起约束作用的解释变量,用于预测和解释全部9个滋味指标数据组成的响应变量。分析结果表明,有18.3%的变异度能够被聚类I/聚类II这一分组所解释。RDA双序图如图5所示。
智能感官|基于电子舌技术市售番茄调味酱滋味品质的分析5
        由图5可知,酸味和后味A(涩的回味)等2个指标与RDA排序图约束轴上的样本赋值良好相关,即上述2个指标代表了与隶属于不同聚类间样品整体滋味品质差异显著相关的关键滋味。由图5亦可知,后味A(涩的回味)指标位于聚类I一侧,而酸味指标位于聚类II一侧,这说明隶属于聚类I的番茄调味酱样品其后味A(涩的回味)的强度要高于聚类II,而酸味呈现出相反的趋势。本研究使用Mann-Whiney分析对不同聚类间番茄调味酱各滋味指标的差异性进行了分析,结果如表1所示。
智能感官|基于电子舌技术市售番茄调味酱滋味品质的分析6
        由表1可知,隶属于聚类I的番茄调味酱样品其苦味、鲜味和甜味要显著高于聚类II(P<0.001),而酸味、咸味和后味B(苦的回味)等3个指标呈现出相反的趋势(P<0.05)。值得一提的是,隶属于2个聚类的样品在涩味、后味A(涩的回味)和后味B(苦的回味)等指标上的差异不显著(P>0.05)。
        三、结论
        本研究发现酸味是市售番茄酱样品间差异最大的滋味指标,且纳入本研究的样品依据其滋味品质可划分为2个聚类,2个聚类间的差异是由于酸味和后味A(涩的回味)等2个指标导致的。 
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