调味品中气味差异检测方案(感官智能分析)

智能文字提取功能测试中

中国调味卡品品China Condiment第38卷第12期2013年12月技术研发 不同品牌调味品的电子鼻分析及感官评价 车君艳，何小龙，周晓燕* (扬州大学旅游烹饪学院，江苏扬州 225127) 摘要：采用固定变量法在其他原料、调味品的质量、品牌都一样的情况下，其主要的一种调味料采用不同的品牌制作菜肴。利用电子鼻对菜肴的汤汁进行快速测定，并通过主成分分析(PCA)和雷达图对所得数据进行分析。结果表明：电子鼻作为近年来新兴的高科技仪器可以较好地分辨复杂的气味，从而区分不同品牌的调味品，值得广泛推广。 关键词：电子鼻；主成分分析；雷达图；感官评价 中图分类号：TS207.3 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn. 1000-9973.2013.12.015 文章编号：1000-9973(2013)12-0060-03 Electronic Nose Analysis and Sensory Evaluationof Condiments with Different Brands CHE Jun-yan， HE Xiao-long，ZHOU Xiao-yan* (College of Tourism and Culinary Science， Yangzhou University， Yangzhou 225127， China) Abstract： Fixed variable method is used in the conditions of the quality of other raw materials， condi-ments and brands are all the same， with the main seasoning of different brands to make dishes. Useelectronic nose for rapid determination of the soup of dishes， through principal component analysis(PCA) and star plot to analyze the data. The results show that electronic nose as an emerging high-tech instrument in recent years， it can well distinguish complex smells， so as to distinguish differentbrands of condiments， it is worth popularizing widely. Key words： electronic nose； principal component analysis； star plot； sensory evaluation 大煮干丝，是淮阳传统名菜，据传是从古代的“九丝汤”演变而来一。其风味之美，历来被推为席上美馔，是淮阳菜系中的看家菜。在制作大煮干丝中一个重要的调味品就是鸡汁，在本次实验中我们采用固定变量法，确保在除鸡汁品牌不同的情况下，所有其他变量都相同。 风味是菜肴的重要品质之一，风味主要取决于挥发成分的组成。以往，对这些挥发成分的检测主要通过感官评价和气相色谱-质谱(GC-MS)等仪器分析2. 感官评价，误差较大，容易使人疲劳；气质联用在萃取过程中难免损坏样品而不能体现样品原始的风味特征。电子鼻的出现大大减轻了我们的工作负担而且极大地提高了评定的准确性。电子鼻的出现要追溯到1961年31，目前主要用于蔬果成熟度的检测4、油脂氧化的检测51、饮料及酒的识别L6，71等。本次试验，利用电子鼻与感官评价相结合对采用不同品牌鸡汁制作的大煮干丝汤汁进行检测与评分，为电子鼻在烹饪食品风味方面的研究提供理论依据。 ( 收稿日期：2013-07-02 *通讯作者 ) ( 作者简介：车君艳(198 7 一)，女，硕士在读，主要从事营养与食品卫生学研究；周晓燕(1964一)，男，教授，主要从事烹饪工艺研究。 ) 1 材料、工艺与方法 1.1 实验设备与材料 1.1.1 实验设备 电子鼻 上海昂申智能科技有限公司；电子称上海维平科学仪器有限公司；其他厨房设备。 1.1.2 实验材料 方干、火腿、虾仁、冬笋、木耳等原料 均购于扬州农贸市场；精盐 江苏省苏南盐业有限公司；高汤 自制；鸡汁 分别采用广州嘉豪食品有限公司和联合利华食品有限公司。 1.1.3 实验工艺 火腿、冬笋、木耳→切丝·一 方干→清洗→切丝→加入高汤中→精盐调味→鸡汁→成品。 虾仁→上浆→滑油- 1.2 实验方法 1.2.1感官评价法 本次试验采用感官评价中的定量描述法，定量描述法常用于新产品的开发，用来描述产品间的接近程度与区别大小卜8。品评小组由10人组成，比较不同品牌鸡汁制作的大煮干丝的差异性。S代表非常相似，感官无法鉴定差异；D代表有明显差异；Y指介于S与D之间，有差异，但差异不大，需仔细品评。本次感官评价主要从色泽、香味和味道三个方面进行。大煮干丝配料表见表1。 表1 大煮干丝配料 方干 火腿 冬笋 木耳 虾仁 精盐 高汤 鸡汁 嘉豪组 400g 30 g 50g 30g 50g 5g 400 mL 3g 家乐组 400g 30g 50 g 30g 50g 5g 400 mL 3g 1.2.2 电子鼻测定法 本次试验菜肴制作均由同一个有丰富制作经验的大师进行，制作完毕后各取 20 mL 汤汁常温冷却后于电子鼻专用样品管中。电子鼻使用前预热0.5h，并进行机器的自我清洗。在电子鼻扫描时，同一样品重复扫描3次。分别以JH1，JH2，JH3代表嘉豪组和JL1，JL2，JL3代表家乐组；每次扫描完毕后都对电子鼻针形电极进行清洗，清洗结束后进行下一次的扫描， 以确保每次的数据采集都不受乏一次的干扰。 2 数据分析 2.1 感官评价数据与分析 感官评价数据见表2. 表2 感官评价数据与分析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 色泽 S S Y Y S Y S S S S 香味 S Y S Y D D Y S Y S 口味 Y Y S D Y D S S Y S 通过感官评价表格我们可以很直观的看出来S与Y占较大比例，D只有4个，说明单纯的感官评价对相似度极高的仅有一种调味品品牌不同的同一种菜品区分效果不明显，表明感官评价作为在区分差异不大的样品时存在一定的缺陷，不足以提供理论依据。 2.2日电子鼻数据与分析 2.2.1主成分分析 主成分分析 (Principal Component Analysis，PCA)是指将多个变量通过线性变换以选出较少个数重要变量的一种多元统计分析方法，又称主分量分析9-12J。PCA 是一种掌握事物主要矛盾的统计分析方法，通过将所提取的传感器多指标的信息进行数据转换和降维，并对降维后的特征向量进行线性分类，最后在 PCA分析的散点图上显示主要的两维散点点。PC1和 PC2上包含了在 PCA 转换中得到的第一主成分和第二主成分的贡献率，贡献率越大，说明主要成分可以较好地反映原来多指标的信息。PCA分析时如果主成分的累计方差大于总方差的85%，则基本可以代表原数据的特征。PCA 在电子鼻中用于客观地分析样品之间的差异131. 图1 电子鼻主成分分析图 由图1可知，通过电子鼻主成分分析图我们可以看到，PC1达到79.5%，PC2 达到11.3%，理论上主成分贡献率越大表示实验用样品越能反映整体的信息，本次试验PC1与 PC2的总体贡献率达到90.8%，可以很好地反映整体信息；而且两样品之间没有交叉，表明电子鼻可以很好地区分两种不同品牌的调味品。 2.2.2 电子鼻数据的雷达图分析 “雷达图”是一种模仿雷达荧光屏绘制的图表，是图形综合评价方法的一种14]，早期多用于经济领域，在企业财务管理中能将多个财务评价指标用比率的形式折射到一个二维平面上，构成一幅类似航空雷达图的图示，提供了直观、形象的评价依据15]。本次试验利用电子鼻第一次采集的数据绘制雷达图，见图2. 图2 雷达图 由图2可知，两个样品第一次采集数据形成的雷达图重叠部分很少，可以反映两样品间具有一定的差异，但是雷达图作为区分相似样品间的差异还是具有一定的缺陷，不能够较好地反映样品的总体信息。 3 结果与讨论 本次试验两样品具有高度的相似，因此在选择区分工具时应选择精密度较高的才可以得到更好的区分效果。通过感官评价我们也发现，在区分高度相似样品时，感官评价存在极大缺陷不可采用；雷达图是对数据的一种直观体现，可以借助它来帮 助我们直观看出差异；电子鼻作为近年来新兴的仪器，具有较高的精密度，可以提供可靠的试验数据，在烹饪行业可以广泛推广，对将来烹饪行业的发展具有重要的现实指导意义。 ( 参考文献： ) ( [ 1]罗为凡.制作“大煮干丝”的一 点 体会[J].中国食品，1995 (12)：24-25. ) ( [ 2]宋慧丽，韩舜愈.河西走廊地区赤霞珠干红葡萄酒中的香气成分分析J].食 品 科学，2009，30(10)：257-260. ) ( [ 3」Gardner J W， Bartlett P N . A br i ef h i story of e lectronic nose J] . S ensors and Actuators B： Chemical，1994，18(1 3)：210- 2 11. ) ( [ 4]高丽萍，王俊.不同成熟度草莓鲜榨果汁的电子鼻和电子舌检测[J] . 浙江大学学报，2012，38(6)：715-724. ) ( [ 5 B ENEDETTI S， DRUSCH S， MANNINO S. Mo n itoring of autoxidation in LCPUFA-enriched lipid micro particles by electronic nos e and SPME-GCMS [J] . Ta l anta， 2009， 7 8 ： 1266- 1 271. ) ( [6]鲁小利，海铮，王俊.可乐饮料的电子鼻检测研究[J].浙江大学学报：农业与生命科学版，2006，32(6)：677-682. ) ( [7]史志存，李建平，马青，等.电子鼻及其在白酒识别中的应用[J].仪表技术与传感器，2000(1)：34-37. ) ( [8]黄文彪.感官评价方法的比较及在酱油甜味剂筛选中的应用[ J ].中国调味品，2011，36(8)：28-30. ) ( [9]唐晓伟，张万清，耿利华，等.电子鼻评价甜瓜成熟度及风味的研究[J]. 中 国农学通报，2010，26(21)：75-80. ) ( [ 10]邹慧琴，刘勇，林辉，等.电子鼻技术及应用研究进展[J].传感器世界，2011(11)：6-1 1 . ) ( [ 11]曹雪仁，詹浩宇，周益林，等.电子鼻技术在快速检测小麦矮腥黑穗病菌中的应用[J].生物安全学报，2011，20(2)： 1 7 1- 1 74. ) ( [12]王晓慧.线性判别分析与主成分分析及其相关研究评述[J].中山大学研究生学刊(自然科学：医学版)，2007 ( 4 )：51-61. ) ( [ 13]李靖，王成涛，刘国荣，等.电子鼻快速检测煎炸油品质的研究[J].食品科学，2013，34(8)：236-239. ) ( [14]刘魁，王元英.雷达图分析法在烤烟品种试验中的应用[J ] .中国烟草科学，2010，36(6)：64-67. ) ( [ 15]郭鹏军，郭鹏辉，吴晨曦，等.“雷达图”分析法在医院绩效评价中的应用[J].中国医药导报，2009(22)：171-1 7 2. ) China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http：//www.cnki.net 采用固定变量法在其他原料、调味品的质量、品牌都一样的情况下，其主要的一种调味料采用不同的品牌制作菜肴。利用电子鼻对菜肴的汤汁进行快速测定，并通过主成分分析（ＰＣＡ）和雷达图对所得数据进行分析。结果表明：电子鼻作为近年来新兴的高科技仪器可以较好地分辨复杂的气味，从而区分不同品牌的调味品，值得广泛推广。