干腌火腿是一種歷史悠久、風(fēng)味獨特的高質(zhì)量傳統肉制品，廣受消費者歡迎。由于地域文化與飲食習慣的差異，各地干腌火腿具有其獨特的風(fēng)味。中式干腌火腿以外觀(guān)精致，風(fēng)味濃郁，色澤鮮明而著(zhù)稱(chēng)。其中，“北腿”如皋火腿、“南腿”金華火腿和“云腿”宣威火腿被認為是中式干腌火腿的代表。本研究使用電子鼻和電子舌結合人工感官評價(jià)，對金華、如皋、宣威三大干腌火腿進(jìn)行香氣和滋味評價(jià)，探究產(chǎn)地和成熟時(shí)間對干腌火腿風(fēng)味的影響規律。
材料：金華火腿按照1、2、3年陳火腿分為1級(J1)、優(yōu)級(JY)、特級(JT)產(chǎn)品宣；威火腿與如皋火腿分別購入了1、2、3年陳火腿，分別以X1、X2、X3、R1、R2、R3表示。
儀器：電子鼻、ASTＲEE電子舌。
實(shí)驗方法
感官評價(jià)
采用定量描述分析法對火腿樣品進(jìn)行人工感官分析，感官描述詞匯表如表1。
電子鼻分析
精確稱(chēng)取(1.00±0.01)g待測樣品于10mL電子鼻自動(dòng)進(jìn)樣瓶中，在50℃條件下平衡400s;氣流流速恒定為150mL/min，載氣為潔凈空氣;進(jìn)樣體積500μL，1s內進(jìn)樣完成，注射溫度60℃，采集傳感器響應曲線(xiàn)趨于平穩(約120s)的響應數值，每個(gè)樣品分析之間間隔10min。每種火腿檢測10個(gè)平行樣本，并設置3次重復試驗。
電子舌分析
精確稱(chēng)量每種樣品各(20.00±0.50)g于100mL超純水中勻漿5～10min，之后在4℃條件下靜置2h，再將樣品分裝入50mL離心管中，在4℃，轉速10000r/min條件下離心30min后過(guò)濾，以濾液:水=1:15的比例用超純水稀釋?zhuān)?0mL進(jìn)行電子舌檢測。選取儀器配置的7根傳感器信號趨于穩定時(shí)(約在120s)的數值進(jìn)行數據分析。每種火腿檢測10個(gè)平行樣本，并設置3次重復試驗。
數據處理
使用儀器自帶軟件AlphaSoft進(jìn)行數據處理，采用PCA和SIMCA法對電子鼻和電子舌試驗數據進(jìn)行分析。
人工感官評價(jià)結果(表2)顯示，肉香、腌制味和油脂香的感官評分明顯高于酸味和清香兩個(gè)指標，說(shuō)明這三種香味是火腿的特征香氣。
人工感官香氣評分的PCA結果(圖1)顯示，JT、X2與X3的香氣輪廓十分接近，清香和肉香味是其主要香氣特征。雖然在酸味的評分上，各干腌火腿之間沒(méi)有明顯差異，但此PCA分析結果中，1年陳/1級干腌火腿(J1、X1、R1)的香氣均有酸味較強而肉香味較弱的趨勢。說(shuō)明新腿(成熟時(shí)間在8～12個(gè)月的干腌火腿一般稱(chēng)為新腿)由于成熟時(shí)間尚短，特征香氣積累尚且不足，與優(yōu)質(zhì)干腌火腿香氣存在差距。
電子鼻結果分析
電子鼻數據的PCA結果
為了對電子鼻數據進(jìn)行可視化分析，采用PCA法對9種干腌火腿各10個(gè)平行樣品的電子鼻數據矩陣進(jìn)行降維處理，二維散點(diǎn)圖如圖2所示。
由圖2可知，第1主成分(PC1)和第2主成分(PC2)累計貢獻度達到99.80%，包含了原始數據大部分有效信息。另外，不同干腌火腿的樣本點(diǎn)均沒(méi)有出現重疊，說(shuō)明電子鼻可以有效區分不同產(chǎn)地和成熟時(shí)間的干腌火腿樣品，X2和R3火腿與金華火腿的特級(JT)、優(yōu)級樣品(JY)的樣品點(diǎn)距離較近，說(shuō)明這些干腌火腿的香氣輪廓較為相似。而1年陳干腌火腿與其他年份的香氣輪廓相似度較低，樣品點(diǎn)分布相對較遠。該結果與人工感官評價(jià)結果互相印證，說(shuō)明成熟時(shí)間對干腌火腿香氣形成的重要性。
圖3整合了我國三大干腌火腿的所有樣本，從三大干腌火腿中各取60個(gè)樣本的電子鼻響應信號構建金華火腿的產(chǎn)地判別模型，之后用其余90個(gè)樣本作為驗證集驗證模型可靠性。結果顯示該模型對非金華火腿產(chǎn)地的樣品判別能力有限，驗證得分僅為63。從原始樣本來(lái)看，被誤判入可接受區域內的均為宣威、如皋的2年陳和3年陳干腌火腿樣本，一年陳樣本則落于模型接受區域外，這與圖2中各干腌火腿樣本香氣輪廓分布情況基本吻合，2年、3年陳樣本之間的香氣差異不明顯。
電子舌分析結果
基于電子舌數據的PCA結果
與電子鼻數據處理方式類(lèi)似，使用PCA法對9種干腌火腿各10個(gè)平行樣品的電子舌數據矩陣進(jìn)行降維處理，形成二維散點(diǎn)圖(圖4)以實(shí)現電子舌數據可視化。如圖4所示，第一與第二主成分累計貢獻度達到94.23%，反映了原始數據的大部分有效信息。不同樣品的樣本點(diǎn)沒(méi)有出現重疊，說(shuō)明電子舌能有效區分不同干腌火腿樣本。總體來(lái)看，1年陳的干腌火腿與其他年份的干腌火腿區分明顯。與電子鼻結果類(lèi)似，金華火腿與宣威火腿的2年、3年樣本的滋味輪廓相似度較高。說(shuō)明這兩個(gè)產(chǎn)地的干腌火腿整體風(fēng)味比較類(lèi)似。而如皋火腿的滋味輪廓則與其余兩個(gè)產(chǎn)地的干腌火腿區別較大。各干腌火腿間滋味輪廓差異較于香氣輪廓差異更明顯。
圖5整合了9種干腌火腿樣品的電子舌數據，隨機從三大干腌火腿電子舌分析結果中各抽取85個(gè)樣本，以金華火腿作為標準樣本，構建金華火腿的產(chǎn)地判別模型，之后用未參與建模的87個(gè)樣本作為驗證。判別結果顯示，模型對宣威火腿的部分樣品，主要是X2與X3樣本誤判，驗證得分為85，說(shuō)明金華火腿與X2、X3火腿有相似的滋味輪廓，不能被電子舌精確區分。
來(lái)源：感官科學(xué)與評定
參考文獻：彭金月,姜水,高韶婷,劉源.基于智能感官與人工感官評價(jià)的中國三大干腌火腿風(fēng)味特性分析[J].食品工業(yè)科技,2020,41(17):231-236.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2020.17.038.
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材料與儀器材料：金華火腿按照1、2、3年陳火腿分為1級(J1)、優(yōu)級(JY)、特級(JT)產(chǎn)品宣；威火腿與如皋火腿分別購入了1、2、3年陳火腿，分別以X1、X2、X3、R1、R2、R3表示。
儀器：電子鼻、ASTＲEE電子舌。
實(shí)驗方法
感官評價(jià)
采用定量描述分析法對火腿樣品進(jìn)行人工感官分析，感官描述詞匯表如表1。
表1 干腌火腿感官描述詞匯
精確稱(chēng)取(1.00±0.01)g待測樣品于10mL電子鼻自動(dòng)進(jìn)樣瓶中，在50℃條件下平衡400s;氣流流速恒定為150mL/min，載氣為潔凈空氣;進(jìn)樣體積500μL，1s內進(jìn)樣完成，注射溫度60℃，采集傳感器響應曲線(xiàn)趨于平穩(約120s)的響應數值，每個(gè)樣品分析之間間隔10min。每種火腿檢測10個(gè)平行樣本，并設置3次重復試驗。
電子舌分析
精確稱(chēng)量每種樣品各(20.00±0.50)g于100mL超純水中勻漿5～10min，之后在4℃條件下靜置2h，再將樣品分裝入50mL離心管中，在4℃，轉速10000r/min條件下離心30min后過(guò)濾，以濾液:水=1:15的比例用超純水稀釋?zhuān)?0mL進(jìn)行電子舌檢測。選取儀器配置的7根傳感器信號趨于穩定時(shí)(約在120s)的數值進(jìn)行數據分析。每種火腿檢測10個(gè)平行樣本，并設置3次重復試驗。
數據處理
使用儀器自帶軟件AlphaSoft進(jìn)行數據處理，采用PCA和SIMCA法對電子鼻和電子舌試驗數據進(jìn)行分析。
結果與分析
香氣人工感官評價(jià)結果人工感官評價(jià)結果(表2)顯示，肉香、腌制味和油脂香的感官評分明顯高于酸味和清香兩個(gè)指標，說(shuō)明這三種香味是火腿的特征香氣。
表2 三大干腌火腿香氣人工感官評價(jià)結果比較(n=14)
電子鼻結果分析
電子鼻數據的PCA結果
為了對電子鼻數據進(jìn)行可視化分析，采用PCA法對9種干腌火腿各10個(gè)平行樣品的電子鼻數據矩陣進(jìn)行降維處理，二維散點(diǎn)圖如圖2所示。
基于電子鼻數據建立干腌火腿SIMCA判別模型
分別選取不同年份/等級的火腿樣本作為標準樣本建立等級判別模型，發(fā)現以各產(chǎn)地中最優(yōu)/成熟時(shí)間最長(cháng)的干腌火腿JT、R3、X3作為標準樣本建立的干腌火腿等級判別模型判別效果最佳，結果如圖3a～3c所示。在金華火腿的SIMCA判別模型中，未知樣本的驗證得分為78，部分特級和優(yōu)級金華火腿樣本發(fā)生誤判，說(shuō)明JT與JY火腿香氣具有相似性。宣威和如皋火腿的SIMCA模型均能對非標準樣本精確判別，模型對未知樣本(未參與建模的干腌火腿樣本，圖示為黑色圓點(diǎn))也有良好的判別效果，作為標準樣本的R3、X3樣本均在模型接受區域內，而其他兩個(gè)年份干腌火腿均能被很好地識別，驗證集驗證得分均達到100。以上結果說(shuō)明電子鼻能夠很好地區分宣威和如皋火腿不同年份的干腌火腿樣本。
圖3整合了我國三大干腌火腿的所有樣本，從三大干腌火腿中各取60個(gè)樣本的電子鼻響應信號構建金華火腿的產(chǎn)地判別模型，之后用其余90個(gè)樣本作為驗證集驗證模型可靠性。結果顯示該模型對非金華火腿產(chǎn)地的樣品判別能力有限，驗證得分僅為63。從原始樣本來(lái)看，被誤判入可接受區域內的均為宣威、如皋的2年陳和3年陳干腌火腿樣本，一年陳樣本則落于模型接受區域外，這與圖2中各干腌火腿樣本香氣輪廓分布情況基本吻合，2年、3年陳樣本之間的香氣差異不明顯。
電子舌分析結果
基于電子舌數據的PCA結果
與電子鼻數據處理方式類(lèi)似，使用PCA法對9種干腌火腿各10個(gè)平行樣品的電子舌數據矩陣進(jìn)行降維處理，形成二維散點(diǎn)圖(圖4)以實(shí)現電子舌數據可視化。如圖4所示，第一與第二主成分累計貢獻度達到94.23%，反映了原始數據的大部分有效信息。不同樣品的樣本點(diǎn)沒(méi)有出現重疊，說(shuō)明電子舌能有效區分不同干腌火腿樣本。總體來(lái)看，1年陳的干腌火腿與其他年份的干腌火腿區分明顯。與電子鼻結果類(lèi)似，金華火腿與宣威火腿的2年、3年樣本的滋味輪廓相似度較高。說(shuō)明這兩個(gè)產(chǎn)地的干腌火腿整體風(fēng)味比較類(lèi)似。而如皋火腿的滋味輪廓則與其余兩個(gè)產(chǎn)地的干腌火腿區別較大。各干腌火腿間滋味輪廓差異較于香氣輪廓差異更明顯。
基于電子舌數據建立干腌火腿SIMCA判別模型
選取各產(chǎn)地中最優(yōu)或成熟時(shí)間最長(cháng)的干腌火腿JT、R3、X3作為標準樣品建立干腌火腿等級判別模型，如圖5a～5c所示。判別結果顯示，三個(gè)產(chǎn)地的SIMCA判別模型均能實(shí)現對其他等級或年份干腌火腿樣本的精確判別。模型對未參與建模的各干腌火腿樣本也有良好的判別效果，驗證得分均達到100。以上結果說(shuō)明，電子舌可以有效區分不同干腌火腿樣本的滋味特征，以其傳感器響應數據建立的干腌火腿等級區分模型可靠，能夠實(shí)現對優(yōu)質(zhì)干腌火腿產(chǎn)品的鑒別。
圖5整合了9種干腌火腿樣品的電子舌數據，隨機從三大干腌火腿電子舌分析結果中各抽取85個(gè)樣本，以金華火腿作為標準樣本，構建金華火腿的產(chǎn)地判別模型，之后用未參與建模的87個(gè)樣本作為驗證。判別結果顯示，模型對宣威火腿的部分樣品，主要是X2與X3樣本誤判，驗證得分為85，說(shuō)明金華火腿與X2、X3火腿有相似的滋味輪廓，不能被電子舌精確區分。
結論
人工感官結果顯示，肉香、腌制味和油脂味是干腌火腿的特征香氣，宣威的2年與3年陳火腿與金華火腿的特級與優(yōu)級火腿具有較1年陳/1級火腿更為濃郁的肉香，三大火腿的1年陳/1級火腿都呈現酸味明顯而肉香味欠佳的特征。智能感官結果顯示，新腿(J1、X1與R1)的香氣和滋味都與其他年份火腿有較大差異，JT與JY的香氣輪廓十分接近，并且與R3香氣類(lèi)似;金華火腿和宣威2年、3年陳的火腿滋味輪廓也十分相近;基于智能感官數據構建的年份判別模型可有效鑒別各產(chǎn)地成熟時(shí)間最長(cháng)/最優(yōu)火腿。而由于宣威和金華火腿風(fēng)味的相似性，金華火腿的產(chǎn)地判別模型效果欠佳。智能感官結果與人工感官結果相印證，且區分效果優(yōu)于人工感官評價(jià)結果。可見(jiàn)智能感官可部分替代人工感官以及傳統儀器分析，實(shí)現干腌火腿等級與產(chǎn)地的快速鑒定與區分。來(lái)源：感官科學(xué)與評定
參考文獻：彭金月,姜水,高韶婷,劉源.基于智能感官與人工感官評價(jià)的中國三大干腌火腿風(fēng)味特性分析[J].食品工業(yè)科技,2020,41(17):231-236.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2020.17.038.
