魚(yú)香味是川菜味型中的典型代表之一，其特點(diǎn)為咸甜酸辣，姜、蔥、蒜香味濃郁，具有煮魚(yú)的風(fēng)味而不見(jiàn)魚(yú)的妙處，深受消費者喜愛(ài)。魚(yú)香味的形成得益于各種調料在美拉德等化學(xué)反應作用下所生成的各種風(fēng)味物質(zhì)的巧妙組合。本試驗以電子鼻、電子舌檢測各個(gè)不同品牌的魚(yú)香調味汁，聯(lián)合使用二者傳感器獲得的數據，區分出不同地域的魚(yú)香調味汁在氣味和滋味上的差異。
樣品與方法
材料
本實(shí)驗采用天貓超市購買(mǎi)的４種魚(yú)香調味汁為研究樣品
儀器設備
儀器設備
Fox4000型電子鼻、α-ASTREE電子舌：法國Alpha MOS公司
試驗方法
試驗方法
電子鼻檢測
準確稱(chēng)量樣品0.5g，放入頂空瓶中，密封、編號，待用。電子鼻分析條件：頂空產(chǎn)生溫度70℃；頂空加熱時(shí)間300s；載氣流量150mL/s；進(jìn)樣量500ul；進(jìn)樣速度500mL/s；數據采集時(shí)間120s；數據采集延遲180s；手動(dòng)進(jìn)樣。每個(gè)樣品平行測試8次，取后5次穩定檢測數據作為分析數據。取傳感器在第120s時(shí)獲得的信號進(jìn)行分析。
電子舌檢測
電子舌檢測
準確稱(chēng)量樣品10g，移入250ml容量瓶中，用蒸餾水定容至250ml，過(guò)濾，取濾液80ml，放入電子舌檢測專(zhuān)用燒杯中，編號，待用。分析條件：自動(dòng)進(jìn)樣，數據采集時(shí)間120s，傳感器清洗120s，每個(gè)樣品平行測5次，取后5次傳感器在第120s時(shí)獲得的穩定信號進(jìn)行分析。
結果與分析
魚(yú)香調味汁的電子鼻、電子舌傳感器響應值方差分析
對魚(yú)香調味汁的電子鼻、電子舌檢測結果進(jìn)行單因素方差分析，魚(yú)香調味汁電子鼻、電子舌響應值的方差分析結果見(jiàn)表4和表5。
表4 魚(yú)香調味汁電子鼻傳感器響應值方差分析
注：a, b,c和d代表差異的顯著(zhù)性(P<0.05),下同。
魚(yú)香調味汁電子鼻18根傳感器（LY2型6根、T型5根和P型7根）響應值方差分析結果見(jiàn)表4。方差分析結果顯示：在LY2型LY2/gCT傳感器中，4個(gè)產(chǎn)地的魚(yú)香調味汁響應值組內均方為0.135，組間均方為0.020945，F值小于1，且P值大于0.05，S-N-K檢驗均為4個(gè)ａ，則表明LY2/gCT傳感器對魚(yú)香調味汁中易燃氣體敏感度不高。而其余T型、P型和LY2型共計17根傳感器的響應值分析中，4個(gè)產(chǎn)地的魚(yú)香調味汁響應值組間均方均大于組內均方，且F值遠遠大于1，P值遠遠小于0.05，故差異均顯著(zhù)。該結果表明，18根傳感器中有17根傳感器對魚(yú)香味調味汁氣味的響應值差異顯著(zhù)，故電子鼻能有效區分4個(gè)產(chǎn)地的魚(yú)香調味汁。
表5 魚(yú)香調味汁電子舌傳感器響應值方差分析
由表5可知，總體上不同產(chǎn)地的魚(yú)香調味汁在7根傳感器組間均方較大，組內均方較小，F值均大于1,差異顯著(zhù)(P<0.05);但在S-N-K檢驗中，1,2號樣品差異顯著(zhù)，3,4號樣品差異不顯著(zhù)，說(shuō)明電子舌傳感器能夠區分部分樣品，但區分能力有限。這可能是由于采集到的原始數據中帶有大量的冗余信息，導致無(wú)法判斷樣品差異，或者樣品本身差異極小。
魚(yú)香調味汁電子鼻、電子舌傳雷達圖分析
圖１ 電子鼻（ａ）、電子舌（ｂ）雷達圖
取電子鼻18根傳感器在120s時(shí)5次檢測結果平均值制作的雷達圖見(jiàn)圖1中a。可以看出，在所有T型、P型及LY2/LG傳感器上，4個(gè)產(chǎn)地的樣品的響應強度由強至弱分別為2號、4號、3號和1號；在LY型傳感器（除去LY2/LG）上，4個(gè)樣品的響應強度（由強至弱）分別是1號、3號、4號和2號；而4個(gè)樣品在LY2/gCT傳感器上交織在0.0附近的點(diǎn)上，說(shuō)明這根傳感器無(wú)法區分4個(gè)樣品，這也與方差分析中LY2/gCT傳感器對易燃氣體敏感度不高、差異不顯著(zhù)的分析結果一致。T型、P型及LY2/LG傳感器主要是對４個(gè)樣品的極性物質(zhì)、非極性物質(zhì)、碳氫氧化合物和含硫化合物敏感，而LY2/gCT則是對易燃物質(zhì)敏感。盡管在魚(yú)香調味汁的制作過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生一些易燃的物質(zhì)，但是這些物質(zhì)在制作過(guò)程中已經(jīng)揮發(fā)，故電子鼻傳感器無(wú)法捕捉到這些物質(zhì)。綜上所述，電子鼻雷達圖有助于鑒別不同產(chǎn)地的魚(yú)香調味汁。
取電子舌７根傳感器在120S時(shí)5次檢測結果平均值制作的雷達圖，見(jiàn)圖1中b。可以看出，1、2號樣品差異顯著(zhù)，3、4號樣品差異較小，這與電子舌方差分析的S-N-K檢驗中結果一致。這說(shuō)明電子舌在一定程度上能夠區分樣品，但對于相似度較高的樣品，其區分能力不足。
電子鼻、電子舌主成分分析
圖２ 電子鼻（ａ）、電子舌（ｂ）主成分分析圖
圖2中a的4個(gè)樣品的差異主要來(lái)源于第一主成分，差異明顯。第一、二主成分分別為91.24%和5.43%，其總和已經(jīng)超過(guò)85%，能夠反映樣品在氣味上整體輪廓差異。樣品4分布的區域較大，說(shuō)明其穩定性和重復性較差，其次是樣品3。圖2中b的4個(gè)樣品在第一主成分和第二主成分上均有差異，基本能夠判定1、2號樣品和3、4號樣品差異明顯，但1、2號樣品之間的差異較難以判斷，3、4號樣品情況類(lèi)似。第一、二主成分分別為75.13%和17.23%，其總和已經(jīng)超過(guò)85%，能夠反映樣品在滋味上整體輪廓差異。4個(gè)樣品在二維圖中的分布區域較大，說(shuō)明其穩定性和重復性較差，這說(shuō)明在進(jìn)行主成分分析時(shí)還有較多冗余數據未被及時(shí)剔除，而影響了實(shí)驗結果。
電子鼻和電子舌傳感器數據融合主成分分析
圖３ 電子鼻和電子舌數據融合主成分分析
由圖3可知，第一、二主成分分別為62.20%和33.15%，累積為95.35%，這說(shuō)明經(jīng)標準化和融合后的數據提取了原始數據中絕大部分有效信息，能夠反應樣品的主要風(fēng)味輪廓。在圖2電子舌主成分分析中，1、2號數據點(diǎn)非常靠近，且內部樣品分布較為分散；3、4號樣品情況類(lèi)似，因為其原始特征矩陣中包含大量冗余信息，故需要對特征矩陣進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化融合。但在經(jīng)過(guò)歸一化和合并數據進(jìn)行主成分分析后，由圖3可知，1號樣品分布在Y軸的左側；2、3、4號分布在Y軸右側，所有組別的組內間距都非常小，而組間間距很大，相比較于圖2中單獨電子鼻或者電子舌PCA析，這4個(gè)組別具有較好的分離性。這可能是由于歸一化處理數據，是力求樣本在第一、二主成分坐標軸投影方差最大，避免一、二主軸包含信息的重疊，盡可能多地保留原始變量信息。故４種不同產(chǎn)地的魚(yú)香調味汁組內間距經(jīng)歸一化處理后明顯減小，且在組內聚集程度提高。這說(shuō)明經(jīng)過(guò)數據融合歸一化后，同時(shí)從兩個(gè)維度評價(jià)樣品，有利于對不同魚(yú)香調味汁的鑒別和區分。
結論
電子鼻對不同產(chǎn)地魚(yú)香調味汁氣味的評價(jià)顯示：除了LY2/gCT這根傳感器對4個(gè)樣品響應強度的差異不顯著(zhù)外，其他17根傳感器的差異顯著(zhù)。這說(shuō)明電子鼻傳感器能夠從獲得的響應值數據中將不同產(chǎn)地的魚(yú)香調味汁從氣味上加以區分；此外，雷達圖和主成分分析的結果支持方差分析的結論。
電子舌評價(jià)不同產(chǎn)地的魚(yú)香調味汁滋味顯示：7根傳感器的方差、雷達圖分析表明,1、2號樣品差異顯著(zhù)（P＜0.05），3、4號樣品差異不顯著(zhù)；主成分分析均難以判斷1、2號樣品間以及3、4號樣品間的差異。故推斷電子舌傳感器能夠在一定程度上區分樣品，但區分能力不足。
電子鼻和電子舌傳感器數據融合后，從氣味和滋味兩個(gè)角度同時(shí)評價(jià)魚(yú)香調味汁，得知，4個(gè)樣品間差異明顯，且樣品組內聚集程度得到極大提高。故電子鼻和電子舌傳感器數據融合主成分分析是評價(jià)食品風(fēng)味整體輪廓的一種方法。
參考文獻：林丹,胡金祥,何蓓蓓等.電子鼻和電子舌數據融合在魚(yú)香調味汁風(fēng)味識別中的應用[J].中國調味品,2021,46(09):145-150.
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