綠茶具有降血脂、降血糖及血壓、清除自由基等一系列重要作用，綠茶飲料又以其獨特的優(yōu)勢深得消費者的關(guān)注和喜愛(ài) 。一般而言 ,相同大類(lèi)的茶飲料(如綠茶飲 料) 的風(fēng)味比較接近 ,但不同品牌的茶飲料在風(fēng)味上又有所不同。本研究對中國市場(chǎng)上現有的5個(gè)品牌7種綠茶飲料進(jìn)行了測定,所得數據用主成分分析法(PCA)、聚類(lèi)分析法(CA)和相似性分析法進(jìn)行分析。
材料與方法
材料與儀器
5個(gè)不同品牌共7種市售綠茶飲料樣品:均購自當地超市，首次采樣前未打開(kāi)包裝，樣品也未經(jīng)任何前處理。
電子舌系統主要由味覺(jué)傳感器、信號采集器和模式識別系統3部分組成。其中味覺(jué)傳感器 ,其包含7個(gè)化學(xué) 選擇性區域效應傳感器陣列和1個(gè)Ag/AgC1參比電極 ,每個(gè)傳感器具有不同分子膜，對不同味道產(chǎn)生選擇性吸附。表1列出了7個(gè)傳感器陣列對5種基本味覺(jué)味物質(zhì)檢測限，即傳感器感受到某種物質(zhì)最低濃度(mo1/1)。檢測限值越低，傳感器感受性越高。電子舌傳感器的響應信號值是傳感器電極接觸到樣品溶液后的電勢V和參比電極(Ag/AgC1) 的電勢V0 的差值(單位為mV)。數據采集前 , 電子舌系統需要經(jīng)過(guò)自檢、傳感器活化、校正和診斷等步驟 , 以確保采集所得的數據的可靠性和穩定性 。
實(shí)驗方法
樣品測定 樣品無(wú)需處理 ,直接量取80m1綠茶飲料倒入120m1電子舌專(zhuān)用燒杯中,并置入電子舌自動(dòng)進(jìn)樣器上，采用清洗溶液(超純水)和綠茶樣本交替的檢測序列進(jìn)行檢測。每個(gè)樣本設定10個(gè)重復，電子舌傳感器在每個(gè)樣本中的采集時(shí)間為120s，每秒采集1個(gè)數據,每檢測完一杯樣本之后進(jìn)行一次清洗，依次類(lèi)推，最終由檢測系統獲取傳感器響應信號數據。
數據處理方法 本研究采用多元統計分析中的主成分分析法、聚類(lèi)分析法和相似性分析法，對電子舌采集的數據進(jìn)行分析。
結果與討論
主成分分析
由于各傳感器對不同種類(lèi)綠茶飲料區分的貢獻率可能不同，因此逐漸剔除傳感器后采用主成分分析區分7種綠茶飲料。根據主成分得分繪制二維得分圖 ,其結果見(jiàn)圖3 。主成分得分圖以散點(diǎn)圖為基礎，每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)樣品，點(diǎn)之間的距離代表樣品之間特征差異的大小。
每種綠茶飲料樣品在主成分圖上由4個(gè)點(diǎn)組成,主成分1和主成分2的貢獻率分別為99.707%、0.2934% , 所以取前2個(gè)主成分對應的特征向量所決定的兩維子空間就可充分保存原始數據的信息。由圖3可以看出 ,每一個(gè)樣品的4個(gè)點(diǎn)離散度較小 ,而不同樣品之間沒(méi)有重合區域 ,存在一定的差異 ,說(shuō)明該電子舌系 統可以很好的區分這7種綠茶飲料樣品 ,且區別指數 (discrimination index)達到96。其中統一綠茶和雀巢原葉綠茶的主成分得分區域分離較近 ,說(shuō)明這兩種綠茶飲料的味覺(jué)分析結果較為相似:康師傅冰綠茶、康師傅勁涼冰綠茶和娃哈哈卡曼橘綠茶的主成分得 分區域分離較近 ,說(shuō)明這三種綠茶飲料的味覺(jué)分析 結果較為接近:而 雀巢冰爽茶與椰樹(shù)綠茶之間的主成分得分區域, 以及同其它5種綠茶樣品的得分區域都間隔較遠 ,說(shuō)明這兩種綠茶的口味差別最為明顯。
聚類(lèi)分析
對電子舌7根傳感器檢測所得的響應值進(jìn)行聚類(lèi)分析(CA) ,采用類(lèi)平均法 ,得到聚類(lèi)分析樹(shù)狀圖，其結果見(jiàn)圖4 。由圖4可得 ,康師傅勁涼冰綠茶和娃哈哈卡曼橘綠茶之間的差別最小，約在0.19個(gè)平均單位時(shí) ,二者聚為一類(lèi):康師傅冰綠茶與前兩者在約0.50 個(gè)平均單位處聚為一類(lèi):這三者與椰樹(shù)綠茶在約0.75個(gè)平均單位處聚為一類(lèi) 。同樣 ,統一綠茶和雀巢原葉 綠茶之間的差別也較小 ,約在0.53個(gè)平均單位時(shí) ,二者聚為一類(lèi) ,并且與雀巢冰爽茶在約1. 10個(gè)平均單位 處聚為一類(lèi)，最終 ,七種綠茶樣品在約1.16個(gè)平均單位處聚為一大類(lèi)。
相似性分析
對電子舌7根傳感器檢測所得的7種綠茶飲料樣品的響應值 ,兩兩之間進(jìn)行無(wú)重復的相似性分析 ,結果如表2所示 。由表2的相似性分析表可以看出 ,康師傅勁涼冰綠茶與娃哈哈卡曼橘綠茶的距離為37 ,說(shuō)明它們在7種綠茶飲料中口味相對最為相似,且與康師傅冰綠茶的距離在100~150個(gè)單位之間 ,說(shuō)明這三者的口味相對較為接近:統一綠茶與雀巢原葉綠茶的距離為183個(gè)單位 ,說(shuō)明二者的口味相對也較為接近:除此之外 ,其它的綠茶樣品距離大多集中在1000~3000個(gè) 單位之間，間隔的距離較遠 ,說(shuō)明它們的口味相對差別較大 ,這與主成分分析和聚類(lèi)分析的結果相一致。
結論
本研究利用電子舌檢測技術(shù)以市場(chǎng)上已有的7種綠茶飲料作為檢測對象 ,并用主成分分析法、聚類(lèi)分析法和相似性分析法對所得的數據進(jìn)行了分析。
主成分分析結果顯示，主成分1的貢獻率達到 99.707% ,說(shuō)明主成分1基本可以包含被測樣品所有的信息 ,在第1和第2主成分的得分圖上 ,7個(gè)綠茶飲料可以清楚地區分開(kāi)，區分度達到了96 。由主成分分析圖 可以看出康師傅冰綠茶、康師傅勁涼冰綠茶和娃哈哈 卡曼橘綠茶的主成分得分區域相距較近，說(shuō)明這三種 綠茶飲料的口味較接近:統一綠茶與雀巢原葉綠茶得 分區域較近，說(shuō)明它們的口味較接近:而雀巢冰爽茶 與椰樹(shù)綠茶之間得分區域相距較遠，且與其他五種綠 茶的得分區域也相距較遠 ,說(shuō)明這兩種綠茶飲料的口 味較為獨特，該結果與聚類(lèi)分析和相似性分析的結果相一致。而聚類(lèi)分析和相似性分析的結果，更直觀(guān)地顯示出個(gè)綠茶飲料樣品之間的差別程度。
雖然主成分分析、聚類(lèi)分析以及相似性分析并不能顯示哪個(gè)品牌的樣品質(zhì)量更好，更容易被消費者所接受 ,但是卻可以顯示出不同的綠茶飲料，由于生產(chǎn) 條件、原料、配料或是工藝上的細微差別 ,而造成的不同的品質(zhì)特征。在實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)中 ,這將有利于對產(chǎn)品進(jìn)行在線(xiàn)質(zhì)量控制、真假辨識以及品質(zhì)調控 等。而且 ,與人工感官評定和化學(xué)檢測相比較，電子舌具有操作簡(jiǎn)單、快速 、可靠等優(yōu)勢 ，具有非常廣闊 的應用前景。
來(lái)源：感官科學(xué)與評定 ，轉載請注明來(lái)源。
參考文獻：關(guān)為,田呈瑞,陳衛軍,周勸娥,張航,唐敏敏,夏秋瑜.電子舌在綠茶飲料區分辨識中的應用[J].食品工業(yè)科技,2012,33(13):56-59.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.13.060.
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材料與方法
材料與儀器
5個(gè)不同品牌共7種市售綠茶飲料樣品:均購自當地超市，首次采樣前未打開(kāi)包裝，樣品也未經(jīng)任何前處理。
電子舌系統主要由味覺(jué)傳感器、信號采集器和模式識別系統3部分組成。其中味覺(jué)傳感器 ,其包含7個(gè)化學(xué) 選擇性區域效應傳感器陣列和1個(gè)Ag/AgC1參比電極 ,每個(gè)傳感器具有不同分子膜，對不同味道產(chǎn)生選擇性吸附。表1列出了7個(gè)傳感器陣列對5種基本味覺(jué)味物質(zhì)檢測限，即傳感器感受到某種物質(zhì)最低濃度(mo1/1)。檢測限值越低，傳感器感受性越高。電子舌傳感器的響應信號值是傳感器電極接觸到樣品溶液后的電勢V和參比電極(Ag/AgC1) 的電勢V0 的差值(單位為mV)。數據采集前 , 電子舌系統需要經(jīng)過(guò)自檢、傳感器活化、校正和診斷等步驟 , 以確保采集所得的數據的可靠性和穩定性 。
樣品測定 樣品無(wú)需處理 ,直接量取80m1綠茶飲料倒入120m1電子舌專(zhuān)用燒杯中,并置入電子舌自動(dòng)進(jìn)樣器上，采用清洗溶液(超純水)和綠茶樣本交替的檢測序列進(jìn)行檢測。每個(gè)樣本設定10個(gè)重復，電子舌傳感器在每個(gè)樣本中的采集時(shí)間為120s，每秒采集1個(gè)數據,每檢測完一杯樣本之后進(jìn)行一次清洗，依次類(lèi)推，最終由檢測系統獲取傳感器響應信號數據。
數據處理方法 本研究采用多元統計分析中的主成分分析法、聚類(lèi)分析法和相似性分析法，對電子舌采集的數據進(jìn)行分析。
結果與討論
主成分分析
由于各傳感器對不同種類(lèi)綠茶飲料區分的貢獻率可能不同，因此逐漸剔除傳感器后采用主成分分析區分7種綠茶飲料。根據主成分得分繪制二維得分圖 ,其結果見(jiàn)圖3 。主成分得分圖以散點(diǎn)圖為基礎，每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)樣品，點(diǎn)之間的距離代表樣品之間特征差異的大小。
聚類(lèi)分析
對電子舌7根傳感器檢測所得的響應值進(jìn)行聚類(lèi)分析(CA) ,采用類(lèi)平均法 ,得到聚類(lèi)分析樹(shù)狀圖，其結果見(jiàn)圖4 。由圖4可得 ,康師傅勁涼冰綠茶和娃哈哈卡曼橘綠茶之間的差別最小，約在0.19個(gè)平均單位時(shí) ,二者聚為一類(lèi):康師傅冰綠茶與前兩者在約0.50 個(gè)平均單位處聚為一類(lèi):這三者與椰樹(shù)綠茶在約0.75個(gè)平均單位處聚為一類(lèi) 。同樣 ,統一綠茶和雀巢原葉 綠茶之間的差別也較小 ,約在0.53個(gè)平均單位時(shí) ,二者聚為一類(lèi) ,并且與雀巢冰爽茶在約1. 10個(gè)平均單位 處聚為一類(lèi)，最終 ,七種綠茶樣品在約1.16個(gè)平均單位處聚為一大類(lèi)。
對電子舌7根傳感器檢測所得的7種綠茶飲料樣品的響應值 ,兩兩之間進(jìn)行無(wú)重復的相似性分析 ,結果如表2所示 。由表2的相似性分析表可以看出 ,康師傅勁涼冰綠茶與娃哈哈卡曼橘綠茶的距離為37 ,說(shuō)明它們在7種綠茶飲料中口味相對最為相似,且與康師傅冰綠茶的距離在100~150個(gè)單位之間 ,說(shuō)明這三者的口味相對較為接近:統一綠茶與雀巢原葉綠茶的距離為183個(gè)單位 ,說(shuō)明二者的口味相對也較為接近:除此之外 ,其它的綠茶樣品距離大多集中在1000~3000個(gè) 單位之間，間隔的距離較遠 ,說(shuō)明它們的口味相對差別較大 ,這與主成分分析和聚類(lèi)分析的結果相一致。
本研究利用電子舌檢測技術(shù)以市場(chǎng)上已有的7種綠茶飲料作為檢測對象 ,并用主成分分析法、聚類(lèi)分析法和相似性分析法對所得的數據進(jìn)行了分析。
主成分分析結果顯示，主成分1的貢獻率達到 99.707% ,說(shuō)明主成分1基本可以包含被測樣品所有的信息 ,在第1和第2主成分的得分圖上 ,7個(gè)綠茶飲料可以清楚地區分開(kāi)，區分度達到了96 。由主成分分析圖 可以看出康師傅冰綠茶、康師傅勁涼冰綠茶和娃哈哈 卡曼橘綠茶的主成分得分區域相距較近，說(shuō)明這三種 綠茶飲料的口味較接近:統一綠茶與雀巢原葉綠茶得 分區域較近，說(shuō)明它們的口味較接近:而雀巢冰爽茶 與椰樹(shù)綠茶之間得分區域相距較遠，且與其他五種綠 茶的得分區域也相距較遠 ,說(shuō)明這兩種綠茶飲料的口 味較為獨特，該結果與聚類(lèi)分析和相似性分析的結果相一致。而聚類(lèi)分析和相似性分析的結果，更直觀(guān)地顯示出個(gè)綠茶飲料樣品之間的差別程度。
雖然主成分分析、聚類(lèi)分析以及相似性分析并不能顯示哪個(gè)品牌的樣品質(zhì)量更好，更容易被消費者所接受 ,但是卻可以顯示出不同的綠茶飲料，由于生產(chǎn) 條件、原料、配料或是工藝上的細微差別 ,而造成的不同的品質(zhì)特征。在實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)中 ,這將有利于對產(chǎn)品進(jìn)行在線(xiàn)質(zhì)量控制、真假辨識以及品質(zhì)調控 等。而且 ,與人工感官評定和化學(xué)檢測相比較，電子舌具有操作簡(jiǎn)單、快速 、可靠等優(yōu)勢 ，具有非常廣闊 的應用前景。
來(lái)源：感官科學(xué)與評定 ，轉載請注明來(lái)源。
參考文獻：關(guān)為,田呈瑞,陳衛軍,周勸娥,張航,唐敏敏,夏秋瑜.電子舌在綠茶飲料區分辨識中的應用[J].食品工業(yè)科技,2012,33(13):56-59.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.13.060.
提醒：文章僅供參考，如有不當，歡迎留言指正和交流。且讀者不應該在缺乏具體的專(zhuān)業(yè)建議的情況下，擅自根據文章內容采取行動(dòng)，因此導致的損失，運營(yíng)方不負責。如文章涉及侵權或不愿我平臺發(fā)布，請聯(lián)系處理。
