辣木籽是辣木的种子，其作为一种纯天然绿色食品，富含油脂、蛋白质、维生素、黄酮等营养成分，近些年来深受人们欢迎。辣木籽因品种差异导致价格上相差较大，市场上出现以次充好等现象。
本研究通过电子鼻结合电子舌技术，利用优化后提取检测条件测定10种辣木籽风味，进行主成分分析（PCA）、判别因子分析（DFA）、雷达图、气味成分及味觉分析，研究不同品种辣木籽在气味和滋味上的差异。
材料与方法
材料与试剂
10种辣木籽于4℃下保存，具体样品信息见表1。
Heracles II快速气相电子鼻-气味指纹分析仪、Astree II电子舌味觉指纹分析仪、中草药粉碎机。
方法
样品前处理
辣木籽去壳，粉碎，过40目筛，制备辣木籽粉，4℃下密封保存，备用。
电子鼻样品前处理：分别称取适量10种辣木籽粉于20mL顶空瓶中待测，每种样品平行3次。
电子舌样品前处理：称取10种辣木籽粉各5.0g，加100mL水溶解，3000r/min离心10min，过滤。取上清液于25mL烧杯中待测，每种样品平行3次。
基本参数设定
电子鼻基本参数设定：进样量5000μL、注射速度125μL/s、进样口温度200℃、进样口压力10kPa、捕集温度40℃、采集时间110s、阀温度250℃、检测器温度260℃、振荡器搅拌速度500r/min。
电子舌基本参数设定：测定前需经过活化、校准和诊断等过程。室温25℃下测定，样品采集时间120s、采集周期1.0s、搅拌率1r/s。
结果与分析
电子鼻对辣木籽气味的检测分析
电子鼻色谱图分析
根据色谱峰的保留时间和强度绘制10种辣木籽样品的电子鼻色谱图见图3。由图3可知，3个品种辣木籽的色谱图中峰响应强度和个数存在较大差异，说明Heracles II电子鼻能很好区分不同品种辣木籽。
10种辣木籽的电子鼻PCA结果见图4。由图4可知，PCA的识别指数为90，说明电子鼻能较好地区分10种产地辣木籽。主成分1和主成分2的方差贡献率分别为83.106%和9.124%，累积贡献率为92.230%，表明2种主成分能准确反映出10种辣木籽气味物质的整体信息。
对10种辣木籽电子鼻数据进行DFA结果分析，见图5。由图5可知，I1、I2和I3分布在DF1正半轴，A1与A2分布在第二象限内，Y1、Y2、Y3、Y4和Y5则分布在第三象限内，说明同一品种辣木籽的气味相近，不同品种之间气味上有较大差异。3个品种辣木籽响应值分布在不同区域内且无重叠，因此可用于判别不同品种辣木籽，与色谱图分析一致。
10种辣木籽的气味成分、相关指数及感官描述见表2。由表2可知，10种辣木籽共检出64种气味物质成分，其中醇类化合物8种，酮类化合物9种，醛类化合物9种，酯类化合物12种，烷烃类化合物6种，萜烯类化合物6种，其他类化合物14种。
10种辣木籽中共有气味成分27种，其中醇类5种，酮类3种，醛类3种，酯类5种，烷烃类3种，萜烯类1种，其他类7种。印度传统品种辣木籽的特有气味成分为菊苣酮（强烈的焙烤焦糖香味）和月桂酸丁酯（花生香气）；中国云南改良品种辣木籽的特有气味成分为δ-癸内酯（椰子及桃子果香）、乙酸己酯（水果香、梨的酸甜味道）；非洲品种辣木籽的特有气味成分只有丁香酚（丁香香气）。
电子舌对辣木籽滋味的检测分析
滋味雷达图分析
每种辣木籽样品做3次平行试验，计算味觉传感器响应强度的平均值，得到雷达图见图6。由图6可知，I1、I2和I3，A1和A2，Y1、Y2、Y3、Y4和Y5辣木籽样品的各传感器响应强度数值接近，表明同一品种辣木籽的滋味相似；同时，传感器AHS、CTS、NMS、CPS、ANS和SCS对不同品种辣木籽样品的响应值离散程度较大，说明这6种传感器能较好区分不同品种辣木籽。
10种辣木籽电子舌PCA结果见图7。由图7可知，识别指数为92，说明电子舌对10种辣木籽滋味有良好区分度；主成分1贡献率95.389%，主成分2贡献率3.037%，累积贡献率为98.426%，说明2种主成分可以反映出辣木籽整体滋味。中国云南改良品种的Y1、Y2、Y3、Y4、Y5分布于DF1负半轴，非洲品种的A1、A2集中在第一象限，印度传统品种的I1、I2、I3集中于第四象限，说明不同品种辣木籽的滋味有很大差异，而同一品种间滋味相近，与雷达图分析结果一致。
10种辣木籽电子舌DFA分析结果见图8。由图8可知，DF1贡献率95.329%，DF2贡献率2.958%，2种主成分累积贡献率为98.287%，涵盖了辣木籽中大部分滋味物质信息。中国云南改良品种辣木籽分布于DF1负半轴，非洲品种辣木籽集中在第四象限，印度传统品种辣木籽集中于第一象限，3个品种辣木籽的分布规律与PCA图类似，与雷达图、PCA结果相互印证。
3个品种辣木籽的味觉分析结果见图9。由图9可知，中国云南改良品种辣木籽有明显酸甜滋味，可能与其中酯类成分较多有关；印度传统品种辣木籽具有苦咸鲜口感，可能是由于辣木籽中含有较多刺激性成分；非洲品种辣木籽各传感器味觉值适中，滋味更为丰富，电子舌的味觉分析进一步印证了电子鼻的风味成分检测结果。
利用电子鼻结合电子舌技术测定印度传统品种、非洲品种和中国云南改良品种3个品种的10种产地辣木籽风味，对所得数据进行PCA、DFA、雷达图、气味成分和味觉分析：PCA和DFA结果表明同一品种的不同产地辣木籽风味相似，不同品种间风味差异较大；雷达图直观反映出不同品种辣木籽在气味和滋味的响应强度上存在差异；气味成分分析表明10种辣木籽共检测出64种气味成分，其中醇、酮、醛、酯类化合物较多；味觉分析结果显示印度传统品种辣木籽苦咸鲜味最重，中国云南改良品种辣木籽口感偏酸甜，非洲品种辣木籽各味觉值适中，滋味更为丰富。电子鼻、电子舌技术能快速、准确识别不同品种辣木籽的风味差异，为辣木籽的品种鉴别提供新方法，以及为辣木籽食品的风味研究、开发利用提供理论基础。
来源：感官科学与评定，转载请注明来源。
参考文献：黄璜,王凤玲,孙超仁,凡琪,杨沛洁.基于电子鼻和电子舌技术的辣木籽风味分析[J].食品研究与开发,2022,43(07):183-190.
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本研究通过电子鼻结合电子舌技术，利用优化后提取检测条件测定10种辣木籽风味，进行主成分分析（PCA）、判别因子分析（DFA）、雷达图、气味成分及味觉分析，研究不同品种辣木籽在气味和滋味上的差异。
材料与方法
材料与试剂
10种辣木籽于4℃下保存，具体样品信息见表1。
表1 辣木籽样品信息
仪器与设备
Heracles II快速气相电子鼻-气味指纹分析仪、Astree II电子舌味觉指纹分析仪、中草药粉碎机。
方法
样品前处理
辣木籽去壳，粉碎，过40目筛，制备辣木籽粉，4℃下密封保存，备用。
电子鼻样品前处理：分别称取适量10种辣木籽粉于20mL顶空瓶中待测，每种样品平行3次。
电子舌样品前处理：称取10种辣木籽粉各5.0g，加100mL水溶解，3000r/min离心10min，过滤。取上清液于25mL烧杯中待测，每种样品平行3次。
基本参数设定
电子鼻基本参数设定：进样量5000μL、注射速度125μL/s、进样口温度200℃、进样口压力10kPa、捕集温度40℃、采集时间110s、阀温度250℃、检测器温度260℃、振荡器搅拌速度500r/min。
电子舌基本参数设定：测定前需经过活化、校准和诊断等过程。室温25℃下测定，样品采集时间120s、采集周期1.0s、搅拌率1r/s。
结果与分析
电子鼻对辣木籽气味的检测分析
电子鼻色谱图分析
根据色谱峰的保留时间和强度绘制10种辣木籽样品的电子鼻色谱图见图3。由图3可知，3个品种辣木籽的色谱图中峰响应强度和个数存在较大差异，说明Heracles II电子鼻能很好区分不同品种辣木籽。
图3 10种辣木籽电子鼻色谱图
PCA结果分析10种辣木籽的电子鼻PCA结果见图4。由图4可知，PCA的识别指数为90，说明电子鼻能较好地区分10种产地辣木籽。主成分1和主成分2的方差贡献率分别为83.106%和9.124%，累积贡献率为92.230%，表明2种主成分能准确反映出10种辣木籽气味物质的整体信息。
图4 10种辣木籽电子鼻PCA图
DFA结果分析对10种辣木籽电子鼻数据进行DFA结果分析，见图5。由图5可知，I1、I2和I3分布在DF1正半轴，A1与A2分布在第二象限内，Y1、Y2、Y3、Y4和Y5则分布在第三象限内，说明同一品种辣木籽的气味相近，不同品种之间气味上有较大差异。3个品种辣木籽响应值分布在不同区域内且无重叠，因此可用于判别不同品种辣木籽，与色谱图分析一致。
图5 10种辣木籽电子鼻DFA图
气味成分分析10种辣木籽的气味成分、相关指数及感官描述见表2。由表2可知，10种辣木籽共检出64种气味物质成分，其中醇类化合物8种，酮类化合物9种，醛类化合物9种，酯类化合物12种，烷烃类化合物6种，萜烯类化合物6种，其他类化合物14种。
10种辣木籽中共有气味成分27种，其中醇类5种，酮类3种，醛类3种，酯类5种，烷烃类3种，萜烯类1种，其他类7种。印度传统品种辣木籽的特有气味成分为菊苣酮（强烈的焙烤焦糖香味）和月桂酸丁酯（花生香气）；中国云南改良品种辣木籽的特有气味成分为δ-癸内酯（椰子及桃子果香）、乙酸己酯（水果香、梨的酸甜味道）；非洲品种辣木籽的特有气味成分只有丁香酚（丁香香气）。
表2 10种辣木籽的气味成分、相关指数及感官描述
滋味雷达图分析
每种辣木籽样品做3次平行试验，计算味觉传感器响应强度的平均值，得到雷达图见图6。由图6可知，I1、I2和I3，A1和A2，Y1、Y2、Y3、Y4和Y5辣木籽样品的各传感器响应强度数值接近，表明同一品种辣木籽的滋味相似；同时，传感器AHS、CTS、NMS、CPS、ANS和SCS对不同品种辣木籽样品的响应值离散程度较大，说明这6种传感器能较好区分不同品种辣木籽。
图6 10种辣木籽电子舌雷达图
PCA结果分析10种辣木籽电子舌PCA结果见图7。由图7可知，识别指数为92，说明电子舌对10种辣木籽滋味有良好区分度；主成分1贡献率95.389%，主成分2贡献率3.037%，累积贡献率为98.426%，说明2种主成分可以反映出辣木籽整体滋味。中国云南改良品种的Y1、Y2、Y3、Y4、Y5分布于DF1负半轴，非洲品种的A1、A2集中在第一象限，印度传统品种的I1、I2、I3集中于第四象限，说明不同品种辣木籽的滋味有很大差异，而同一品种间滋味相近，与雷达图分析结果一致。
图7 10种辣木籽电子舌PCA图
DFA结果分析10种辣木籽电子舌DFA分析结果见图8。由图8可知，DF1贡献率95.329%，DF2贡献率2.958%，2种主成分累积贡献率为98.287%，涵盖了辣木籽中大部分滋味物质信息。中国云南改良品种辣木籽分布于DF1负半轴，非洲品种辣木籽集中在第四象限，印度传统品种辣木籽集中于第一象限，3个品种辣木籽的分布规律与PCA图类似，与雷达图、PCA结果相互印证。
图8 10种辣木籽电子舌DFA图
味觉分析3个品种辣木籽的味觉分析结果见图9。由图9可知，中国云南改良品种辣木籽有明显酸甜滋味，可能与其中酯类成分较多有关；印度传统品种辣木籽具有苦咸鲜口感，可能是由于辣木籽中含有较多刺激性成分；非洲品种辣木籽各传感器味觉值适中，滋味更为丰富，电子舌的味觉分析进一步印证了电子鼻的风味成分检测结果。
图9 不同品种辣木籽的电子舌味觉分析图
结论利用电子鼻结合电子舌技术测定印度传统品种、非洲品种和中国云南改良品种3个品种的10种产地辣木籽风味，对所得数据进行PCA、DFA、雷达图、气味成分和味觉分析：PCA和DFA结果表明同一品种的不同产地辣木籽风味相似，不同品种间风味差异较大；雷达图直观反映出不同品种辣木籽在气味和滋味的响应强度上存在差异；气味成分分析表明10种辣木籽共检测出64种气味成分，其中醇、酮、醛、酯类化合物较多；味觉分析结果显示印度传统品种辣木籽苦咸鲜味最重，中国云南改良品种辣木籽口感偏酸甜，非洲品种辣木籽各味觉值适中，滋味更为丰富。电子鼻、电子舌技术能快速、准确识别不同品种辣木籽的风味差异，为辣木籽的品种鉴别提供新方法，以及为辣木籽食品的风味研究、开发利用提供理论基础。
来源：感官科学与评定，转载请注明来源。
参考文献：黄璜,王凤玲,孙超仁,凡琪,杨沛洁.基于电子鼻和电子舌技术的辣木籽风味分析[J].食品研究与开发,2022,43(07):183-190.
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