电 子 舌 作 为 检 测 味 觉 品 质 的 技 术 ,能 够 获 取 液 体 样 本 的 味 觉 特 征 的 总 体 信 息 ,具 有 高 灵 敏 度 、可 靠 性 、 重 复 性 的 特 点 ,在 食 品 、医 药 、环 保 等 领 域 使 用 越 来 越 广 泛 。本 文 利 用 电 子 舌 来 对 不 同 干 燥 方 式 下 咖 啡 口 感 判 别 ,以 判 断 不 同 干 燥 方 式 对 咖 啡 口感 的 影 响,同 时 与 杯 品 结 果 对 照 ,验 证 判 别 效 果 。
材料与方法
材料 与仪器
实 验 用 咖 啡 鲜 果 ;咖 啡 干 燥 设 备 ,Astree型 电 子 舌 味 觉 分 析 系 统 法 国 Alpha.MOS 公 司
实验方 法
样 品前 处 理 咖 啡 鲜 果 经 湿 法 加 工 ,生 产 出 咖 啡 湿 豆 ,分 别 采 用 热 风 干 燥 ,半 热 风 干 燥 半 自然 干 燥 和 太 阳 光 自然 干 燥 三 种 干 燥 方 式 ,分 别 命 名 为 1、2、3。
样 品 焙 炒 使用 咖 啡 焙 炒 机 ,焙 炒 咖 啡 达 到 要 求 颜 色。
电子 舌 检 测 主 要 分 析 方 法 有:主 成 分 分 析 法 (PCA)、判 别 因 子 分 析 (DFA)和 统 计 质 量 控 制 分 析 (SQC)。
结果与分析
传感器对咖啡响应值
该 实 验 所 用 的 传 感 器 为 非 特 异 性 、交 互 敏 感 型 传 感器 。7个 传 感 器 分 别 是 zz、JE、BB、CA、GA、HA 和 JB。各 传 感 器 对 风 味 物 质 普 遍 响 应 ,没 有 绝 对 的 对 应 关 系 。图 1表 示 传 感 器 对 咖 啡 样 品 的 响 应 强 度 图 ,其 中 JE 和 CA 对 咖 啡 样 品 的 响 应 强 度 最 大 ,传 感 器 响 应 强 度 JE>CA>HA>JB。
表1 传感器对样品的判别指数
表 1表 示 各 传 感 器 对 样 品 的判 别 指 数 ,而 判 别 指 数 JE >ZZ>GA>JB,可 见 传 感 器 响 应 强 度 与 对 样 品 的 差 异 判 别 能 力 不 是 线 性 关 系 ,如 ZZ虽 响 应 强 度 较 小 但 对 咖 啡 样 品 有 较 高 的 差 异 判 别 指 数 ,经 过 判 别 指 数 和 响 应 强 度 综 合 确 定 传 感 器 为 JE、GA 和 ZZ。传 感 器 对 咖 啡 样 品 响 应 强 度 值 、标 准 偏 差 和 相 对 标 准 偏 差 (RSD) 见 表 2。
PCA 分 析 的 主 要 工 作 原 理 是 在 样 品 特 性 未 知 的 前 提 下 ,通 过 变 换 观 察 视 角 来 寻 找 样 品 间 差 异 的 一 种 算 法 。该 算 法 不 丢 失 任 何 样 品 信 息 ,仅 通 过 改 变 坐 标 轴 来 达 到 区分 样 品 的 目 的 。 PCA 分 析 能 较 好 的 区 分 样 品 ,主 成 分 1的 贡 献 率 高 达 97.418% ,主 成 分 2的 贡 献 率 为 1.669% 。三 组 实 验 均 能 较 好 区分 样 品 ,且 样 品 2与 样 品 3之 间 的距 离 远 小 于 样 品 1与 样 品 3之 间 的 距 离 ,说 明 热 风 干 燥 会 造 成 咖 啡 风 味 变 化 ,其 与 太 阳 光 自然 风 味 相 差 较 远 ,半 热 风 干 燥 半 自然 干 燥 虽 也 会 造 成 风 味 变 化 ,但 与 太 阳 光 自然 干 燥 风 味 相 差 不 大 。说 明 半 热 风 干 燥 半 自然 干 燥 是 咖 啡 在 恶 劣 环 境 下 ,咖 啡 湿 豆 干 燥 有 效 的 补 充 。
判 别 因子分 析 (DFA)
DFA 是 一 种 用 来 构 建 模 型 、并 识 别 未 知 试 样 的 算 法 。DFA 通 过 数 学 变 换 能 够 使 同 类 组 群 数 据 间 的 差异 尽可 能缩 小 ,使不 同类 组 群 数 据 间 的差 异 尽 可 能 的 扩 大 ,以 建 立 数 据 识 别 模 型 。该 实 验 中 假 设 咖 啡 处 理 样 品 为 未 知 试 样 ,进 行 DFA 分 析 ,分 析 结 果 见 图 3。 DFA分 析 能 较 好 的 区 分 相 同 处 理 样 品 与 不 同 处 理 样 品 ,且 具 有 明 显 差 异 。判 别 因 子 1的 贡 献 率 为 91.144% ,判 别 因 子 2的 贡 献 率 为 8.247% 。在 已 知 处 理 的 条 件 下 ,可 以看 出 DFA 分 析 也 能 较 好 的 区 分 不 同处 理 样 品 。
统 计质 量控制 分析 (SQC)
咖 啡 湿 豆 干 燥 通 常 以 太 阳 光 自然 干 燥 为 主 ,该 实 验 以 太 阳 光 自然 干 燥 为 参 照 对 象 ,由 于 三 组 重 复 , 均 有 自然 干 燥 。此 采 用 A3为 标 准 进 行 SQC分 析 ,经 电 子 舌 检 测 得 出 图 4。 从 图 中 可 以 看 出 三 组 样 品 差 异 显 著 ,各 重 复 之 间 差 异 不 显 著 ,太 阳 光 自然 干 燥 均 在 可 接 受 范 围 内 , 风 味 可 认 定 一 致 。半 热 风 干 燥 半 自然 干 燥 虽 不 在 可 接 受 范 围 内 ,但 距 离 不 是 太 远 ,而 热 风 干 燥 气 味 单 元 距 离 较 远 ,说 明风 味 差 异 明显 。
杯 品检 测
对 不 同 干 燥 方 式 处 理 的 咖 啡 样 品 进 行 杯 品 检验 ,选 取 十 数 人 进 行 杯 品 检 验 ,经 检 验 得 出 ,经 过 热 风 干 燥 处 理 的 咖 啡 部 分 可 以 接 受 ,半 热 风 处 理 半 自 然 干 燥 的 咖 啡 与 自然 干 燥 的 咖 啡 虽 然 存 在 差 异 ,但 在 杯 品 中感 受 不 到 ,也 是 完 全 可 以 接 受 的 。
结论
电 子 舌 能 够 较 好 的 区 分 不 同 干 燥 处 理 方 式 的 咖 啡 ,主 成 分 1的 贡 献 率 及 判 别 因 子 1的 贡 献 率 , 均 达 到 90% 以 上 ,PCA 分 析 与 DFA 分 析 证 明 结 论 一致 ,说 明 两 种 分 析 方 式 对 咖 啡 样 品 均 具 有 良 好 的 区分 。
咖 啡 杯 品 检 验 结 果 可 以 得 知 ,咖 啡 湿 豆 热 风 干 燥 是 咖 啡 初 加 工 有 效 的 补 充 。热 风 干 燥 对 咖 啡 风 味 造 成 显 著 的 差 异 ,但 半 热 风 干 燥 半 自然 干 燥 与 自然 干 燥 风 味 差 异 接 近 ,经 杯 品 检 验 无 差 异 ,可 以 认 定 一 致 。
参考文献:胡荣锁,陆敏泉,吴桂苹,谷风林,初众,谭乐和.基于电子舌的焙炒咖啡不同干燥模式判别[J].食品工业科技,2014,35(01):304-306+317.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2014.01.038.
材料与方法
材料 与仪器
实 验 用 咖 啡 鲜 果 ;咖 啡 干 燥 设 备 ,Astree型 电 子 舌 味 觉 分 析 系 统 法 国 Alpha.MOS 公 司
实验方 法
样 品前 处 理 咖 啡 鲜 果 经 湿 法 加 工 ,生 产 出 咖 啡 湿 豆 ,分 别 采 用 热 风 干 燥 ,半 热 风 干 燥 半 自然 干 燥 和 太 阳 光 自然 干 燥 三 种 干 燥 方 式 ,分 别 命 名 为 1、2、3。
样 品 焙 炒 使用 咖 啡 焙 炒 机 ,焙 炒 咖 啡 达 到 要 求 颜 色。
电子 舌 检 测 主 要 分 析 方 法 有:主 成 分 分 析 法 (PCA)、判 别 因 子 分 析 (DFA)和 统 计 质 量 控 制 分 析 (SQC)。
结果与分析
传感器对咖啡响应值
该 实 验 所 用 的 传 感 器 为 非 特 异 性 、交 互 敏 感 型 传 感器 。7个 传 感 器 分 别 是 zz、JE、BB、CA、GA、HA 和 JB。各 传 感 器 对 风 味 物 质 普 遍 响 应 ,没 有 绝 对 的 对 应 关 系 。图 1表 示 传 感 器 对 咖 啡 样 品 的 响 应 强 度 图 ,其 中 JE 和 CA 对 咖 啡 样 品 的 响 应 强 度 最 大 ,传 感 器 响 应 强 度 JE>CA>HA>JB。
表1 传感器对样品的判别指数
表2 传感器对样品反应强度值、标准偏差及RSD
主 成分 分析 (PCA)PCA 分 析 的 主 要 工 作 原 理 是 在 样 品 特 性 未 知 的 前 提 下 ,通 过 变 换 观 察 视 角 来 寻 找 样 品 间 差 异 的 一 种 算 法 。该 算 法 不 丢 失 任 何 样 品 信 息 ,仅 通 过 改 变 坐 标 轴 来 达 到 区分 样 品 的 目 的 。 PCA 分 析 能 较 好 的 区 分 样 品 ,主 成 分 1的 贡 献 率 高 达 97.418% ,主 成 分 2的 贡 献 率 为 1.669% 。三 组 实 验 均 能 较 好 区分 样 品 ,且 样 品 2与 样 品 3之 间 的距 离 远 小 于 样 品 1与 样 品 3之 间 的 距 离 ,说 明 热 风 干 燥 会 造 成 咖 啡 风 味 变 化 ,其 与 太 阳 光 自然 风 味 相 差 较 远 ,半 热 风 干 燥 半 自然 干 燥 虽 也 会 造 成 风 味 变 化 ,但 与 太 阳 光 自然 干 燥 风 味 相 差 不 大 。说 明 半 热 风 干 燥 半 自然 干 燥 是 咖 啡 在 恶 劣 环 境 下 ,咖 啡 湿 豆 干 燥 有 效 的 补 充 。
判 别 因子分 析 (DFA)
DFA 是 一 种 用 来 构 建 模 型 、并 识 别 未 知 试 样 的 算 法 。DFA 通 过 数 学 变 换 能 够 使 同 类 组 群 数 据 间 的 差异 尽可 能缩 小 ,使不 同类 组 群 数 据 间 的差 异 尽 可 能 的 扩 大 ,以 建 立 数 据 识 别 模 型 。该 实 验 中 假 设 咖 啡 处 理 样 品 为 未 知 试 样 ,进 行 DFA 分 析 ,分 析 结 果 见 图 3。 DFA分 析 能 较 好 的 区 分 相 同 处 理 样 品 与 不 同 处 理 样 品 ,且 具 有 明 显 差 异 。判 别 因 子 1的 贡 献 率 为 91.144% ,判 别 因 子 2的 贡 献 率 为 8.247% 。在 已 知 处 理 的 条 件 下 ,可 以看 出 DFA 分 析 也 能 较 好 的 区 分 不 同处 理 样 品 。
统 计质 量控制 分析 (SQC)
咖 啡 湿 豆 干 燥 通 常 以 太 阳 光 自然 干 燥 为 主 ,该 实 验 以 太 阳 光 自然 干 燥 为 参 照 对 象 ,由 于 三 组 重 复 , 均 有 自然 干 燥 。此 采 用 A3为 标 准 进 行 SQC分 析 ,经 电 子 舌 检 测 得 出 图 4。 从 图 中 可 以 看 出 三 组 样 品 差 异 显 著 ,各 重 复 之 间 差 异 不 显 著 ,太 阳 光 自然 干 燥 均 在 可 接 受 范 围 内 , 风 味 可 认 定 一 致 。半 热 风 干 燥 半 自然 干 燥 虽 不 在 可 接 受 范 围 内 ,但 距 离 不 是 太 远 ,而 热 风 干 燥 气 味 单 元 距 离 较 远 ,说 明风 味 差 异 明显 。
杯 品检 测
对 不 同 干 燥 方 式 处 理 的 咖 啡 样 品 进 行 杯 品 检验 ,选 取 十 数 人 进 行 杯 品 检 验 ,经 检 验 得 出 ,经 过 热 风 干 燥 处 理 的 咖 啡 部 分 可 以 接 受 ,半 热 风 处 理 半 自 然 干 燥 的 咖 啡 与 自然 干 燥 的 咖 啡 虽 然 存 在 差 异 ,但 在 杯 品 中感 受 不 到 ,也 是 完 全 可 以 接 受 的 。
结论
电 子 舌 能 够 较 好 的 区 分 不 同 干 燥 处 理 方 式 的 咖 啡 ,主 成 分 1的 贡 献 率 及 判 别 因 子 1的 贡 献 率 , 均 达 到 90% 以 上 ,PCA 分 析 与 DFA 分 析 证 明 结 论 一致 ,说 明 两 种 分 析 方 式 对 咖 啡 样 品 均 具 有 良 好 的 区分 。
咖 啡 杯 品 检 验 结 果 可 以 得 知 ,咖 啡 湿 豆 热 风 干 燥 是 咖 啡 初 加 工 有 效 的 补 充 。热 风 干 燥 对 咖 啡 风 味 造 成 显 著 的 差 异 ,但 半 热 风 干 燥 半 自然 干 燥 与 自然 干 燥 风 味 差 异 接 近 ,经 杯 品 检 验 无 差 异 ,可 以 认 定 一 致 。
来源:感官科学与评定 转载请注明来源。
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