點擊圖片查看原圖杏果風(fēng)味獨特,糖酸比適宜,香氣濃郁,深受消費者喜愛，但我國地方品種杏大都果軟、不耐貯,集中上市易出現(xiàn)滯銷和貯運難題,需要發(fā)展加工業(yè),加大果實轉(zhuǎn)化利用,提升杏農(nóng)經(jīng)濟效益。杏加工產(chǎn)品有杏仁飲料、杏果飲料、杏干和杏脯等。本文利用電子鼻+電子舌技術(shù),結(jié)合人工感官定量描述分析方法,從香氣、滋味和色澤方面對不同原產(chǎn)地和類別的8個品種制成的杏汁感官品質(zhì)進行分析,并基于檢測數(shù)據(jù)進行主成分分析和聚類分析。
一、杏汁制備
圖1 杏汁制備工藝流程
二、定量描述分析
按照GB/T16291.1選拔和培訓(xùn)感官評價員,確定感官評定小組由10人組成,5男5女,身體健康,嗅、味、視覺靈敏,年齡不超過40歲,提前訓(xùn)練熟悉杏果汁飲料特征。參考國標(biāo)GB/T31121《果蔬汁類及其飲料》中感官要求和GB/T39501《感官分析定量響應(yīng)標(biāo)度使用導(dǎo)則》制定杏汁定量描述分析評分標(biāo)準(zhǔn)。感官評價小組人員需對樣品的色澤、杏香氣、甜味、酸味、咸味、苦味和澀味7個指標(biāo)進行評分。評分采用10分制,0~2分表示指標(biāo)“強度很弱”，2~4分表示“弱”，4~6分表示“中等”，~8分表示“強”，8~10分表示“非常強”。每種杏汁平行測定3次用于統(tǒng)計分析。
感官評價員按評分標(biāo)準(zhǔn)在統(tǒng)一的品評環(huán)境下對杏汁色澤、香氣、甜味、酸味、咸味、苦味和澀味7個指標(biāo)進行定量描述分析的結(jié)果(見表4)顯示,8種杏汁在色澤方面差異大,黃杏比白杏更適合加工杏汁；8種杏汁在風(fēng)味方面,澀味、苦味和咸味區(qū)別不大,杏香味、酸味和甜味存在一定差異,尤其酸味差異更明顯。評價員對早橙(ZC)、孤山杏梅(GM)和沙金紅(SJ)制成的杏汁認(rèn)可度高,總體感官評價較好。
表4 8種杏汁7個評價指標(biāo)的定量描述分析結(jié)果
三、電子鼻分析
對8種杏汁的電子鼻傳感器響應(yīng)值先取對數(shù),然后進行方差分析(表5)再作圖(圖2)。方差分析結(jié)果表明:W1C對數(shù)響應(yīng)值在早橙(ZC)、銀川雞蛋杏(YD)和沙金紅(SJ)間無顯著性差異,此3種杏汁與其他5種杏汁間存在顯著性差異；W5S對數(shù)響應(yīng)值在銀川雞蛋杏(YD)和孤山大杏梅(GM)間無顯著性差異,這兩種杏汁與剩余6種杏汁間存在顯著性差異；W3C和W5C對數(shù)響應(yīng)值在銀川雞蛋杏(YD)、沙金紅(SJ)和孤山大杏梅(GM)間無顯著性差異,早橙(ZC)和眉山雞蛋杏(MD)間無顯著性差異,剩余3種杏汁間存在顯著性差異；W6S和W3S對數(shù)響應(yīng)值在懷來香白(HX)與剩余7種杏汁間存在顯著性差異；W1S對數(shù)響應(yīng)值在銀川雞蛋杏(YD)和沙金紅(SJ)間無顯著性差異,此兩種杏汁與剩余6種杏汁間存在顯著性差異；W1W對數(shù)響應(yīng)值在8種果汁間存在顯著性差異；W2S對數(shù)響應(yīng)值在早橙(ZC)、銀川雞蛋杏(YD)和沙金紅(SJ)間無顯著性差異,此3種杏汁與剩余5種杏汁間存在顯著性差異；W2W對數(shù)響應(yīng)值在銀川雞蛋杏(YD)和孤山大杏梅(GM)間無顯著性差異,眉山雞蛋杏(MD)和薊縣香白(JX)間無顯著性差異,這兩組杏汁與剩余4種杏汁間存在顯著性差異(見表5)。
表5 8種杏汁電子鼻10種傳感器(氣味)對數(shù)響應(yīng)值
由圖2可直觀看出,各傳感器對8種杏汁的響應(yīng)差別程度不同,傳感器W1W和W5S的響應(yīng)值較高,W2W、W2S和W1S的響應(yīng)值處于中等水平、不突出，W3S、W1C、W3C、W6S和W5C的響應(yīng)值均較低。這從側(cè)面說明了為什么在杏香味的定量描述分析中評價員只辨別出兩種雞蛋杏杏汁與其余6種杏汁存在差異；電子鼻可獲取杏汁揮發(fā)物質(zhì)更詳細的信息,能更精確地對8種杏汁加以區(qū)分。
圖2 杏汁電子鼻香氣值(取對數(shù))雷達圖
對8種杏汁的電子鼻測試數(shù)據(jù)進行主成分分析結(jié)果(見圖3)表明,PC1和PC2累計方差的總貢獻率為93.4%。PC1對總變量信息的72.8%進行了解釋,主要綜合了W1C、W3C、W5C、W1S和W2S的信息,其中W2S和W1S呈負載荷,而W1C、W5C和W3C呈正載荷。PC2對總變量信息的20.6%進行了解釋,主要綜合了W5S、W1W和W3S的信息,呈正載荷。從PC1看,沙金紅(SJ)、銀川雞蛋杏(YD)和早橙(ZC)有重疊,不能區(qū)分，薊縣香白(JX)和懷來香白(HX)有重疊,不能區(qū)分，眉縣雞蛋杏(MD)和銀香白(YX)距離有重疊,不能區(qū)分，其他幾個品種間可以區(qū)分。從PC2看,沙金紅(SJ)、銀川雞蛋杏(YD)和早橙(ZC)距離較近但無重疊,可區(qū)分，薊縣香白(JX)和懷來香白(HX)距離較近但無重疊,可區(qū)分，眉縣雞蛋杏(MD)和銀香白(YX)距離較遠,可明顯區(qū)分。綜合PC1和PC2來看，8種杏汁分為4組:孤山大杏梅(GM)和早橙(ZC)一組,眉縣雞蛋杏(MD)單獨一組,薊縣香白(JX)、懷來香白(HX)和銀香白(YX)一組,銀川雞蛋杏(YD)和沙金紅(SJ)一組,各種杏汁之間無重疊現(xiàn)象,可基本區(qū)分開。
圖3 杏汁電子鼻主成分分析
四、電子舌分析
方差分析結(jié)果表明，8種杏汁間的酸味、苦味和咸味本味及鮮味回味響應(yīng)值存在顯著性差異(見表6)。從電子舌各傳感器的平均響應(yīng)值雷達圖(見圖4)可直觀看出,除咸味響應(yīng)值較低外,8種杏汁的酸味、甜味、鮮味、苦味響應(yīng)值較大,說明酸甜鮮苦是杏汁的主要滋味表現(xiàn)。
表6 8種杏汁電子舌6種傳感器(口味)響應(yīng)值
圖4 杏汁電子舌測試?yán)走_圖
對8種杏汁電子舌測定數(shù)據(jù)進行主成分分析的結(jié)果(見圖5)表明,前兩個主成分累計方差貢獻率為80.5%,PC1貢獻率為54.1%,PC2的貢獻率為26.4%。PC1主要綜合了酸味、澀味、豐富度(鮮味后味)、鮮味和甜味的信息,其中豐富度、鮮味和甜味呈正載荷,而酸味和澀味呈負載荷。PC2主要綜合了澀味回味和苦味的信息,苦味呈負載荷,澀味回味呈正載荷。酸味、澀味、鮮味和甜味是8種杏汁主要的味覺特征。在PC1和PC2中,對8種杏汁的味覺貢獻率較大的是酸澀組合和甜鮮組合,二者的貢獻作用相反。在PC1和PC2兩個維度上,懷來香白(HX)和薊縣香白(JX)為一組,且兩者幾乎完全重疊、無法區(qū)分，YX單獨一組，沙金紅(SJ)和孤山大杏梅(GM)一組，銀川雞蛋杏(YD)、眉縣雞蛋杏(MD)和早橙(ZC)一組。
圖5 杏汁電子舌主成分分析
五、風(fēng)味(電子鼻+電子舌)擬合分析
基于8種杏汁的電子鼻和電子舌測定數(shù)據(jù)進行主成分析的結(jié)果(見圖6)表明,PC1貢獻率為50.0%,PC2貢獻率為26.9%,總貢獻率為76.9%。各類杏汁分布與電子舌主成分分析結(jié)果類似,雖然懷來香白(HX)和薊縣香白(JX)杏汁在兩個維度上有一定分離度,但區(qū)分仍不明顯。
圖6 杏果汁電子鼻和電子舌擬合主成分分析
基于電子鼻和電子舌測定數(shù)據(jù),對8種杏汁樣品進行聚類分析的結(jié)果(見圖7)表明,8種杏汁劃分為3個類群:第一類群由早橙(ZC)、眉縣雞蛋杏(MD)、銀川雞蛋杏(YD)、薊縣香白(JX)和懷來香白(HX)5個品種制成的果汁組成；第二類群包括孤山杏梅(GM)和沙金紅(SJ)兩個品種制成的杏汁；第三類群由銀香白(YX)制成的杏汁單獨組成。
圖7 8種杏汁樣品基于風(fēng)味(電子鼻和電子舌測定數(shù)據(jù))的聚類
根據(jù)3個類群杏汁的電子鼻和電子舌測定數(shù)據(jù)進行主成分分析結(jié)果(見圖8),可以看出第一類群分布在第一、四象限,風(fēng)味比較豐富,杏汁偏甜；第二類群分布在第三象限,杏汁風(fēng)味偏酸甜；第三類群分布在第二象限,杏汁風(fēng)味偏酸澀。
圖8 3個類群杏汁的風(fēng)味(電子鼻和電子舌測定數(shù)據(jù))主成分分析