鱼香肉丝作为经典川菜之一，以其味道独特、营养丰富而深受大众喜爱。目前，市场上关于鱼香肉丝的调料种类繁多，调料的执行标准、加工工艺等均有所不同，导致调料的风味和品质千差万别，为实现快速、准确地鉴别鱼香肉丝调料的整体风味信息，本实验以市售不同品牌的鱼香肉丝调料为研究对象，采用电子鼻和电子舌分析不同品牌调料的气味和滋味差异性，并结合氨基酸分析，解析游离氨基酸与电子舌滋味特性之间的相关性。
仪器
图1 不同品牌鱼香肉丝调料的电子鼻雷达图
图2 不同品牌鱼香肉丝调料电子鼻的主成分（PCA）分析二维图
图3 不同品牌鱼香肉丝调料的电子舌雷达图
电子舌对鱼香肉丝调料滋味进行 PCA 分析，其主成分载荷矩阵如图 4 所示。由图 4 可见，第一主成分（PC1）和第二主成分（PC2）的累积贡献率为89.3%，大于 80.0%，表明电子舌 PCA 分析能够反映样品滋味的整体信息。样品的数据点相对集中，说明样品的电子舌测定结果的稳定性相对较高，而不同样品的数据点分布于四个象限，表明样品的滋味差异性明显。载荷图是将对第一、二主成分贡献大的影响因子在 PCA 分析的二维图中表示出来，影响因子越靠近样品所在的二维坐标（x，y），则说明载荷因子对其影响越大。图中鲜味和咸味对样品 E、C 和 F 的识别贡献较大，酸味对样品 A、B 和 D 的识别贡献较大。
图4 不同品牌鱼香肉丝调料电子舌的主成分（PCA）分析二维图
图5 不同品牌鱼香肉丝调料聚类分析热图
图 6 游离氨基酸与电子舌 PLS 相关性分析
图7 电子舌和游离氨基酸 Pearson 相关性图
电子舌和氨基酸分析可见，不同品牌鱼香肉丝调料在滋味上存在差异性，其中样品 D 的酸味较为突出，样品 A 的甜味较为突出，样品 E 在咸味和鲜味较为突出。同时，在样品 E 中，鲜味氨基酸和甜味氨基酸对整体滋味贡献显著。不同品牌鱼香肉丝调料的滋味特性与大部分游离氨基酸呈现正相关，其中酸味和甜味分别与苏氨酸和甘氨酸相关性显著（P<0.05），咸味、鲜味和苦味与谷氨酸相关性极显著（P<0.01）。综上所述，电子鼻、电子舌结合氨基酸检测技术，可凸显样品风味的差异性，为鱼香肉丝调料的风味品质差异性研究提供新思路和理论支持。
文献来源：袁灿,何莲,胡金祥等.基于电子舌和电子鼻结合氨基酸分析鱼香肉丝调料风味的差异[J].食品工业科技,2022,43(09):48-55.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2021070282.
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材料与方法
材料
表1 样品信息
FOX 4000 型电子鼻 法国 Alpha MOS 公司；Astree 电子舌 法国 Alpha MOS 公司；S-433D 全自动氨基酸分析仪 德国 Sykam 公司。
方法 电子鼻分析
电子鼻的传感器阵列由 18 种金属氧化物传感器组成，分布在主机的 3 个矩阵室，每个矩阵室有 6 根非专一性传感器，对一类或几类物质敏感。准确称量 2.00 g 样品，移至 10 mL 顶空进样瓶中，密封，进行电子鼻测定。顶空加热温度为70 ℃，加热时间 300 s，载气（空气）流量 150 mL/s，进样量（顶空气体）500 μL，数据采集时间 120 s，数据采集延迟 180 s。不同品牌鱼香肉丝调料测定 8 次重复，取后 5 次稳定的测定结果进行分析。
电子舌分析
电子舌实验采用 Astree 电子舌第六套传感器，样品准确称量10.00 g，移至 100 mL 容量瓶，用去离子水定容至100 mL，然后用超声波浸提 30 min，而后取上清液备用。将 80 mL 滤液移至电子舌专用烧杯进行测定。设定电子舌测定条件为：数据采集时间为 120 s，采集周期为 1.0 s，采集延迟 0 s，搅拌速度1 r/s。每个样品测定 8 次重复，取后 5 次的稳定值作为检测结果。
游离氨基酸分析
准确称取 1.00 g 样品于 50 mL 的容量瓶中，加 0.01 mol/L 的盐酸 40 mL，旋涡混匀 5 min，超声处理 20 min 后，定容。避光静置 2 h 后，取 5 mL 置于离心器 10000 r/min 离心 4 min，准确取 1 mL 上清液，加入 9 mL 1% 磺基水杨酸水溶液，涡旋 10 min，避光静置 1 h，10000 r/min 离心 5 min，取 5 mL 用0.22 μm 的水相膜过滤后上机分析。色谱分析条件：色谱柱为 LCA K07/Li（150 mm×4.6 mm），进样量为50 μL，检测波长为 570 nm、440 nm，茚三酮流速为0.25 mL/min，柠檬酸锂缓冲溶液流动相流速为0.45 mL/min，反应器温度为 130 ℃。
电子舌分析
电子舌实验采用 Astree 电子舌第六套传感器，样品准确称量10.00 g，移至 100 mL 容量瓶，用去离子水定容至100 mL，然后用超声波浸提 30 min，而后取上清液备用。将 80 mL 滤液移至电子舌专用烧杯进行测定。设定电子舌测定条件为：数据采集时间为 120 s，采集周期为 1.0 s，采集延迟 0 s，搅拌速度1 r/s。每个样品测定 8 次重复，取后 5 次的稳定值作为检测结果。
游离氨基酸分析
准确称取 1.00 g 样品于 50 mL 的容量瓶中，加 0.01 mol/L 的盐酸 40 mL，旋涡混匀 5 min，超声处理 20 min 后，定容。避光静置 2 h 后，取 5 mL 置于离心器 10000 r/min 离心 4 min，准确取 1 mL 上清液，加入 9 mL 1% 磺基水杨酸水溶液，涡旋 10 min，避光静置 1 h，10000 r/min 离心 5 min，取 5 mL 用0.22 μm 的水相膜过滤后上机分析。色谱分析条件：色谱柱为 LCA K07/Li（150 mm×4.6 mm），进样量为50 μL，检测波长为 570 nm、440 nm，茚三酮流速为0.25 mL/min，柠檬酸锂缓冲溶液流动相流速为0.45 mL/min，反应器温度为 130 ℃。
结果与分析
电子鼻对不同品牌鱼香肉丝调料的气味分析
通过电子鼻分析鱼香肉丝调料的气味指纹图谱，也称气味雷达图，结果见图 1。表 2 列出 18 个传感器对应敏感物质类型，结合图 1 可知 ，LY2/LG、LY2/G、LY2/AA、LY2/Gh、LY2/gCT1 和 LY2/gCT 传感器对应敏感类物质如氮氧化合物、硫化物、丙酮、丙烷和丁烷等，说明样品在以上该类型物质方面差异性不明显，而剩余的传感器对极性物质、非极性物质（碳氢化合物类、氨、氯）、芳香类（甲苯、二甲苯）、胺类和氯类等物质敏感，表明样品在以上该类型物质方面差异性显著。
图1 不同品牌鱼香肉丝调料的电子鼻雷达图
表2 传感器对应敏感物质类型
采用 PCA 分析鱼香肉丝调料的香气，结果如图 2 所示。在图 2 中，第一主成分（PC1）和第二主成分（PC2）的累积贡献率为 95.3%，大于 80.0%，表明主成分可以反映样品香气的整体信息。鱼香肉丝调料的香气成分区域无重叠，说明 PCA 分析法可以对其进行有效区分。PC1 贡献率远大于 PC2，说明样品在横坐标距离越大，其差异性越大。样品的横坐标大小排列顺序为 D>C=B>A>F>E，该顺序与雷达信号响应强度大小顺序相同。同时，样品 B 和C 的横坐标分布距离较近，说明样品 B 和 C 二者的香气较为相似，其它样品 A、D、F 和 E 的横坐标存在差异，表明样品 A、D、F 和 E 香气差异性明显。
图2 不同品牌鱼香肉丝调料电子鼻的主成分（PCA）分析二维图
电子舌对不同品牌鱼香肉丝调料的滋味分析
图 3 为电子舌分析鱼香肉丝调料的滋味雷达图。由图 3 可见，电子舌的传感器相对强度值存在明显差异，表明电子舌可有效地区分不同样品的滋味。不同样品的酸、咸、鲜、甜和苦 5 种味觉相对强度值从大到小的顺序为：咸味为 E>F>C>B>A>D，鲜味为 E>B>F>C>D>A，苦味为 E>F>C>B>D>A，酸味为 D>A>B>C>F>E，甜味为 A>E>B>C>D>F，表明不同样品的滋味存在明显差异。样品 E 在咸味、鲜味和苦味贡献较为突出，这可能是由于样品 E 水溶液中含有高浓度的水溶性离子型有机物和无机物等咸味贡献物质，如食用盐，并且可能还含有较高浓度的核苷酸、氨基酸等鲜味贡献物质，如味精中谷氨酸钠、5′-呈味核苷酸二钠。样品 D 的酸味较为突出，可能由于样品 D 含有较高浓度的酸味贡献物，如添加食醋（添加量≥20%）。同时，样品 A 的甜味较为突出，可能由于样品 A 含有较高浓度的蔗糖。
图3 不同品牌鱼香肉丝调料的电子舌雷达图
电子舌对鱼香肉丝调料滋味进行 PCA 分析，其主成分载荷矩阵如图 4 所示。由图 4 可见，第一主成分（PC1）和第二主成分（PC2）的累积贡献率为89.3%，大于 80.0%，表明电子舌 PCA 分析能够反映样品滋味的整体信息。样品的数据点相对集中，说明样品的电子舌测定结果的稳定性相对较高，而不同样品的数据点分布于四个象限，表明样品的滋味差异性明显。载荷图是将对第一、二主成分贡献大的影响因子在 PCA 分析的二维图中表示出来，影响因子越靠近样品所在的二维坐标（x，y），则说明载荷因子对其影响越大。图中鲜味和咸味对样品 E、C 和 F 的识别贡献较大，酸味对样品 A、B 和 D 的识别贡献较大。
图4 不同品牌鱼香肉丝调料电子舌的主成分（PCA）分析二维图
不同品牌香肉丝调料游离氨基酸呈味贡献分析
氨基酸是一种重要的呈味物质，与滋味的形成密切相关，可进一步区分不同样品滋味的差异性，结果如表 3 所示。由表 3 可见，鱼香肉丝调料共检测出21 种氨基酸，其中存在 6 种必需氨基酸，总游离氨基酸总量（TFAA）分布范围为 451.40~3017.30 mg/kg。根据味觉强度可分为鲜味氨基酸（Asp、Glu）、甜味氨基酸（Gly、Ala、Thr、Ser、Pro）、苦味氨基酸（Val、Ile、Leu、Phe、His、Tyr、Lys、Arg）和无味氨基酸（Ps、Cys、Met、β-Ala、HYP、Orn）。不同味型的氨基酸含量排列顺序分别为：鲜味为 E>F>C>B>D>A，甜味为 E>A>B>D>C>F，苦味为 E>D>B>A>C>F。其中氨基酸的鲜味、甜味和苦味含量排列顺序与电子舌相对强度值顺序不同，这可能是由于甜味的呈味物质由蔗糖、麦芽糊精和氨基酸等物质组成，苦味呈味物质由阴阳离子半径之和较大的无机盐和氨基酸组成，进而导致样品的氨基酸含量排列顺序与电子舌不同。苦味氨基酸不具有味觉活性，通常被鲜味和甜味所掩盖，因此，甜味氨基酸和鲜味氨基酸被视为构成鱼香肉丝滋味的主要成分。
味道强度值（Taste active value，TAV）来评价整体滋味的贡献，当 TAV 大于 1 时，该物质被认为对样品呈味贡献较大，当 TAV<1 时，表明物质对样品呈味贡献不明显，样品的氨基酸 TAV 值列于表 3。表中样品中 TAV 大于 1 的氨基酸有谷氨酸、丙氨酸、丝氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、组氨酸和精氨酸，其中所有样品中谷氨酸的 TAV 值最大，表明所有样品的鲜味氨基酸对整体的滋味呈味贡献较大。同样，在甜味氨基酸中，只有样品 E 中丙氨酸和丝氨酸的TAV 值大于 1，说明除样品 E 以外，样品 A、B、C、D 和 F 中甜味氨基酸对甜味贡献不明显。此外，在苦味氨基酸中，样品 E 的缬氨酸、苯丙氨酸和组氨酸以及样品 B 的精氨酸的 TAV 大于 1，但是，苦味通常被鲜味和甜味所掩盖不具有呈味活性。分析表明样品 E 的鲜味氨基酸和甜味氨基酸对整体滋味贡献显著。
氨基酸是一种重要的呈味物质，与滋味的形成密切相关，可进一步区分不同样品滋味的差异性，结果如表 3 所示。由表 3 可见，鱼香肉丝调料共检测出21 种氨基酸，其中存在 6 种必需氨基酸，总游离氨基酸总量（TFAA）分布范围为 451.40~3017.30 mg/kg。根据味觉强度可分为鲜味氨基酸（Asp、Glu）、甜味氨基酸（Gly、Ala、Thr、Ser、Pro）、苦味氨基酸（Val、Ile、Leu、Phe、His、Tyr、Lys、Arg）和无味氨基酸（Ps、Cys、Met、β-Ala、HYP、Orn）。不同味型的氨基酸含量排列顺序分别为：鲜味为 E>F>C>B>D>A，甜味为 E>A>B>D>C>F，苦味为 E>D>B>A>C>F。其中氨基酸的鲜味、甜味和苦味含量排列顺序与电子舌相对强度值顺序不同，这可能是由于甜味的呈味物质由蔗糖、麦芽糊精和氨基酸等物质组成，苦味呈味物质由阴阳离子半径之和较大的无机盐和氨基酸组成，进而导致样品的氨基酸含量排列顺序与电子舌不同。苦味氨基酸不具有味觉活性，通常被鲜味和甜味所掩盖，因此，甜味氨基酸和鲜味氨基酸被视为构成鱼香肉丝滋味的主要成分。
味道强度值（Taste active value，TAV）来评价整体滋味的贡献，当 TAV 大于 1 时，该物质被认为对样品呈味贡献较大，当 TAV<1 时，表明物质对样品呈味贡献不明显，样品的氨基酸 TAV 值列于表 3。表中样品中 TAV 大于 1 的氨基酸有谷氨酸、丙氨酸、丝氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、组氨酸和精氨酸，其中所有样品中谷氨酸的 TAV 值最大，表明所有样品的鲜味氨基酸对整体的滋味呈味贡献较大。同样，在甜味氨基酸中，只有样品 E 中丙氨酸和丝氨酸的TAV 值大于 1，说明除样品 E 以外，样品 A、B、C、D 和 F 中甜味氨基酸对甜味贡献不明显。此外，在苦味氨基酸中，样品 E 的缬氨酸、苯丙氨酸和组氨酸以及样品 B 的精氨酸的 TAV 大于 1，但是，苦味通常被鲜味和甜味所掩盖不具有呈味活性。分析表明样品 E 的鲜味氨基酸和甜味氨基酸对整体滋味贡献显著。
表3 不同鱼香肉丝调料游离氨基酸含量、阈值、呈现特性及 TAV 值
将游离氨基酸采用归一化法绘制聚类热图，结果如图 5 所示。由图 5 可见，21 种氨基酸可分为2 个大聚类，其中聚类 1 大部分是由苦味和无味氨基酸组成，聚类 2 大部分则是由甜味和鲜味氨基酸组成。同时，不同调料的聚类可分为 2 个大聚类，其中大聚类 1 为样品 E，聚类 2 由其它 5 种调料组成，说明样品 E 与其它样品的滋味差异明显。
图5 不同品牌鱼香肉丝调料聚类分析热图
电子舌滋味特性与游离氨基酸相关性分析
以游离氨基酸为自变量 X，电子舌滋味特性为因变量 Y 进行偏最小二乘法分析（PLS），其相关性分析结果如图 6 所示。在 PLS 模型中，自变量和因变量之间的距离表明二者之间的相关性，距离越近，正相关性越强。图中酸味与苏氨酸和羟脯氨酸相关性密切，鲜味、咸味和苦味与谷氨酸相关性密切，甜味与甘氨酸、丙氨酸和蛋氨酸相关性密切。
以游离氨基酸为自变量 X，电子舌滋味特性为因变量 Y 进行偏最小二乘法分析（PLS），其相关性分析结果如图 6 所示。在 PLS 模型中，自变量和因变量之间的距离表明二者之间的相关性，距离越近，正相关性越强。图中酸味与苏氨酸和羟脯氨酸相关性密切，鲜味、咸味和苦味与谷氨酸相关性密切，甜味与甘氨酸、丙氨酸和蛋氨酸相关性密切。
图 6 游离氨基酸与电子舌 PLS 相关性分析
为进一步探究不同样品的呈味氨基酸和电子舌滋味特性的相关性，Pearson 相关系数用于确定每一个电子舌滋味特性正相关的呈味氨基酸，一般情况下，相关系数|r|在 0.8~1.0 之间表示极强相关，0.6~0.8 之间表示强相关，0.4~0.6 之间表示中等强相关，02~0.4 之间表示弱相关。由图 7 可见，电子舌滋味特性与呈味氨基酸呈现相关性。酸味与苏氨酸和精氨酸呈现强相关，其中与苏氨酸相关性显著（P<0.05）。甜味与甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸和蛋氨酸呈现强相关，其中与甘氨酸相关性显著（P<0.05）。咸味与谷氨酸、缬氨酸和鸟氨酸呈现强相关，鲜味与谷氨酸、丝氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸和鸟氨酸呈现强相关，苦味与谷氨酸、丝氨酸、缬氨酸、胱氨酸和鸟氨酸呈现强相关，其中咸味、鲜味和苦味均是与谷氨酸相关性极显著（P<0.01），结果与氨基酸结果不同，这可能是由于调料的原料中含有咸味肽和苦味肽，呈味多肽分解可增加谷氨酸的含量，并且咸味肽也可以呈现出鲜味，使得咸味和苦味与谷氨酸相关性显著。
图7 电子舌和游离氨基酸 Pearson 相关性图
结论
本文利用电子鼻、电子舌和氨基酸检测对不同品牌的鱼香肉丝调料进行分析，采用主成分（PCA）、聚类分析、Pearson 相关系数和偏最小二乘法（PLS）对调料风味的差异性进行区分。结果表明：电子鼻中 12 个传感器的响应强度差异性明显，其中碳氢化合物、芳香类、胺类和氯类差异显著。PCA 分析法可以有效地区分不同品牌鱼香肉丝调料的香气，样品 B 和 C 的香气较为相似，其它样品的香气差异明显。电子舌和氨基酸分析可见，不同品牌鱼香肉丝调料在滋味上存在差异性，其中样品 D 的酸味较为突出，样品 A 的甜味较为突出，样品 E 在咸味和鲜味较为突出。同时，在样品 E 中，鲜味氨基酸和甜味氨基酸对整体滋味贡献显著。不同品牌鱼香肉丝调料的滋味特性与大部分游离氨基酸呈现正相关，其中酸味和甜味分别与苏氨酸和甘氨酸相关性显著（P<0.05），咸味、鲜味和苦味与谷氨酸相关性极显著（P<0.01）。综上所述，电子鼻、电子舌结合氨基酸检测技术，可凸显样品风味的差异性，为鱼香肉丝调料的风味品质差异性研究提供新思路和理论支持。
文献来源：袁灿,何莲,胡金祥等.基于电子舌和电子鼻结合氨基酸分析鱼香肉丝调料风味的差异[J].食品工业科技,2022,43(09):48-55.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2021070282.
提醒：文章仅供参考，如有不当，欢迎留言指正和交流。且读者不应该在缺乏具体的专业建议的情况下，擅自根据文章内容采取行动，因此导致的损失，运营方不负责。如文章涉及侵权或不愿我平台发布，请联系处理。
