食盐是人们日常生活所必需的调味品，氯化钠是其主要成分。氯化钠具有维持细胞外液渗透压和调节体内酸碱平衡的作用，是人体必不可少的重要物质。

       本实验采用电子舌，以添加氨基酸、有机酸的氯化钠混合溶液为研究对象，对其咸度进行评定，并与感官评定结果进行比较，探究电子舌在咸度评定上的适用性以及在食盐替代物研究中的应用前景。

       本文选取 L－谷氨酸 ( L－Glu ) 、L－赖氨酸( L－Lys) 、L－柠檬酸(L－Citric)、L－苹果酸( L－Malic) 为研究对象，以0.03125、0.0625、0.125、0.25、0.50 moL /L( 即 1.83、3.66、7.31、14.63、29.25 mg /mL)的氯化钠作为反应浓度。将不同浓度的谷氨酸、赖氨酸、柠檬酸、苹果酸 ( 表 1 所示) 分别添加至1.83、3.66、7.31、14.63、29.25 mg /mL 的氯化钠溶液当中，配制成 4 组不同的溶液。

       溶液咸度的感官评价采用 9 分制定量描述性评分法( 9 = 非常强烈，7 = 强烈，5= 适中，3 = 微弱，1 = 几乎感觉不到) 。以纯净水( 咸度分数为 1) 和0.625 mol /L 氯 化钠溶液( 咸度分数为 9 ) 为参比液。在参加正式实验之前，感官评定人员先对0.2% 、0.4% 、0.8% 、1.0% 和 1.5% ( w /v) NaCl 溶液的咸度进行评定并按照咸度依次增加的顺序进行排列。最终筛选出 15 名排列正确的人员，其中 8 名女生，年龄在 20～30 岁之间。在进行感官评定实验之前至少1 h之内，除纯净水外，感官评定人员不得进食其他食物和饮料。所有评定人员只对溶液的咸度进行评分，不考虑其他的味道。每次品尝量为 5 mL，每次评定结束后用去离子水漱口，且两次评定之间间隔 60 s。混合溶液在评定前 24 h 完成配制，放置在 4 ℃条件下，于感官评定之前取出，待溶液温度至室温后再进行感官评定。

       L－谷氨酸与氯化钠混合溶液咸度的评定

        电子舌除了对溶液的咸度进行评定以外，还对溶液的酸、苦、涩、鲜四种味道进行评定。将电子舌所测得的咸、酸、苦、涩、鲜五组数据和感官咸度评分共六个因素进行主成分分析( PCA) 得到主成分载荷图( 图 1) 。由图 1 可以看出，PC1 和 PC2 累积方差贡献率为 80.644% ，反映了样品的大部分信息。在图上距离越近，因素间的相关性越强。如图 1 所示，“感官咸度评分”与电子舌输出数据“咸”距离最近，而与电子舌其他数据“酸”、“苦”、“涩”、“鲜”距离很远，说明电子舌对溶液咸度的评分“咸”与感官咸度评分相关性较高。

        图 2 是 L－谷氨酸与氯化钠混合溶液咸度的感官评定结果，可以看出在相同的氯化钠浓度水平下，混合溶液与氯化钠溶液的咸度差异不显著( p ＞ 0.05) ;图 3 是电子舌对溶液咸度的评定结果，混合溶液与氯化钠溶液的咸度有显著性差异( p ＜ 0.05) ，在 1.83、7.31 mg /mL 氯化钠水平下，混合溶液的咸度低于氯化钠溶液的咸度，而在 3.66、14.63、29.25 mg /mL 氯化钠水平下，混合溶液的咸度高于氯化钠溶液的咸度。

        低浓度氯化钠水平下，谷氨酸对其咸度有抑制效果，但在 3.66 mg /mL 氯化钠水平下，谷氨酸对其咸度却有增强作用，而在高浓度氯化钠水平下，谷氨酸对其咸度有增强作用。谷氨酸对氯化钠咸度的作用效果受物质浓度的影响，研究发现低浓度的谷氨酸钠对氯化钠咸度无影响，高浓度的谷氨酸钠则对氯化钠的咸度有增强作用。将 L－谷氨酸与氯化钠混合溶液咸度的感官评定结果和电子舌评定结果进行相关性分析，发现其相 关 性 系 数 r = 0.993 ( p ＜0.01) 。

 

        L－赖氨酸与氯化钠混合溶液咸度的评定

        对L－Lys 与 NaCl 混合溶液的感官咸度评分和电子舌所测得的咸、酸、苦、涩、鲜五组数据进行主成分分析，如图 4 所示，PC1 和 PC2 累积方差贡献率为81.219%，“感官咸度评分”和电子舌数据“咸”在图上位 置 重 合，而与电子舌其他数 据“酸”、“苦”、“涩”、“鲜”距离很远，说明电子舌对溶液咸度的评分“咸”与感官咸度评分相关性较高。

  

        图 5 是 L－Lys 与 NaCl 混合溶液咸度的感官评定结果，可以看出在相同的氯化钠浓度水平下，整体上混合溶液与氯化钠 溶 液 的 咸 度 差 异 不 显 著 ( p ＞ 0.05) ; 图 6 是电子舌对溶液咸度的评定结果，在相同的氯化钠浓度水平下，混合溶液的咸度显著高于氯化钠溶液的咸度( p ＜ 0.05) 。将 L－赖氨酸与氯化钠混合溶液咸度的感官评定结果和电子舌评定结果进行相关性分析，发现其 相 关 性 系 数 r = 0.989 ( p ＜ 0.01)。

 

        L－ Citric 与 NaCl 混合溶液咸度的评定

        对L－Citric与 NaCl 混合溶液的感官咸度评分和电子舌所测得的咸、酸、苦、涩、鲜五组数据进行主成分分析。如图 7 所 示，PC1 和 PC2 累积方差贡献率为97.981%，“感官咸度评分”和电子舌数据“咸”在图上位置相近，说明电子舌对溶液咸度的评分“咸”与感官咸度评分相关性较高。在 PCA 分析图上，“感官咸度评分”除了与电子舌数据“咸”在图上位置相近之外，还与电子舌数据“苦”有着非常近的距离。文中主要研究的是两种方式对溶液咸度的评定，而没有将苦味的感官评定和电子舌评定进行比较。在L－Citric与 NaCl 混合溶液味道的电子舌评定中，“苦”味可能受到其他味道的干扰而判断有误，导致其在 PCA 图上与“感官咸度评分”相距很近，但不影响对“感官咸度评分”和“咸”之间相关性的分析。

        图8 是 L－Citric 与 NaCl 混合溶液咸度的感官评定结果。在相同的氯化钠浓度水平下，添加 0.26 mg /mL L－柠檬酸的混合溶液与氯化钠溶液的咸度没有显著差异( p ＞ 0.05) ，添加 1.03、4.14 mg /mL L－柠檬酸的混合溶液的咸度则显著高于氯化钠溶液的咸度( p ＜0.05) ; 但是在 29.25 mg /mL 氯化钠浓度下添加4.14 mg /mL L－柠檬酸时，混合溶液的咸度则受到抑制，不同的味道在口中具有不同的传导途径，当氯化钠和柠檬酸的浓度过高时，柠檬酸会对氯化钠的味觉传导途径产生影响，阻碍了氯化钠咸度的感知。

        图 9 是电子舌对溶液咸度的评定结果。在 1.83、3.66 mg /mL的氯化钠浓度下，混合溶液的咸度显著高于氯化钠溶液( p ＜ 0.05) ，但随着氯化钠浓度的升高，混合溶液的咸度有所下降。感官评定和电子舌评定均表明添加1.03、4.14 mg /mL 的 L－ 柠檬酸对1.83、3.66 mg /mL氯化钠溶液的咸度有增强作用，随着氯化钠浓度的升高，柠檬酸对咸度的增强作用逐渐减弱并转变成对咸度的抑制作用。将 L－柠檬酸与氯化钠混合溶液咸度的感官评定结果和电子舌评定结果进行相关性分析，发现其相关性系数 r = 0.966( p ＜ 0.01) 。

        L－ Malic与 NaCl 混合溶液咸度的评定

        对L－Malic与 NaCl 混合溶液的感官咸度评分和电子舌所测得的咸、酸、苦、涩、鲜五组数据进行主成分分析( 如图 10 所示) 。PC1 和 PC2 累积方差贡献率为81.818%，“感官咸度评分”和电子舌数据“咸”在图上位置相近，表明电子舌对溶液咸度的评分“咸”与感官咸度评分相关性较高。

        图 11 是 L－Malic 与 NaCl 混合溶液咸度的感官评定结果。在 1.83、3.66 mg /mL 的氯化钠浓度下，添加 0.76、3.02 mg /mL L－苹果酸的混合溶液的咸度显著高于氯化钠溶液(p ＜ 0.05) ; 在 29.25 mg /mL 氯化钠浓度下，添加 3.02mg /mL L－苹果酸的混合溶液的咸度显著低于氯化钠溶液(p ＜ 0.05) 。图 12 是电子舌对溶液咸度的评定结果。在 1.83，3.66 mg /mL 的氯化钠浓度下，混合溶液的咸度显著高于氯化钠溶液( p ＜0.05) ; 而在其他氯化钠浓度下，混合溶液的咸度显著低于氯化钠溶液( p ＜ 0.05) ，其中在 7.31 mg /mL的氯化钠浓度下，添加 3.02 mg /mL L－苹果酸的混合溶液的咸度显著高于其他两组混合溶液，但仍显著低于氯化钠溶液( p ＜ 0.05) 。将 L－苹果酸与氯化钠混合溶液咸度的感官评定结果和电子舌评定结果进行相关性分析，发现其相 关 性 系 数 r = 0.984 ( p ＜0.01) 。

 

        在氨基酸与氯化钠混合溶液咸度的评定中，感官评定结果表明 L－谷氨酸和 L－赖氨酸的添加整体上对氯化钠的咸度无显著影响; 而在电子舌评定结果中可知，L－谷氨酸对低浓度氯化钠的咸度有抑制效果而对高浓度氯化钠的咸度有增强作用，但是在3.66 mg /mL 的低氯化钠水平下，谷氨酸对其咸度却有增强作用; L－赖氨酸对氯化钠溶液的咸度有增强作用。感官评定结果和电子舌评定结果存在一定的差异。因为感官评定是符合韦伯－费希纳定律的，一般情况下当物理刺激量呈几何级增长时才会引起味觉感知量的数学级增长，即感知量的增加小于物理量的增加; 而电子舌捕获的仅仅是物理量的改变，这种改变程度与感官评定中味觉感知量的改变是不一样的。在 L－柠檬酸与氯化钠混合溶液咸度的评定中，电子舌与感官评定结果均表明 添 加 1.03、4.14 mg /mL L－柠檬酸对 1.83、3.66 mg /mL 氯化钠溶液的咸度有增强作用; 在 L－苹果酸与氯化钠混合溶液咸度的评定中，电子舌与感官评定结果均表明添加 0.76、3.02 mg /mL L－苹果酸对 1.83、3.66 mg /mL 氯化钠溶液的咸度有增强作用。L－柠檬酸与 L－苹果酸本身没有咸味，但它们的添加对氯化钠溶液的咸度有增强作用。

       对以上四组混合溶液的咸度电子舌评定结果和感官评定结果进行相关性分析，得到相关性系数 r =0.969( p ＜ 0.01) 。根据主成分分析和相关性分析结果，可知电子舌对溶液咸度的评定结果与感官评定结果有着显著的正相关。

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        参考文献：黄孝闯,张雅玮,任晓镤,朱玉霞,刘世欣,鲍英杰,刘成花,李顺,彭增起.电子舌与感官评定对咸度评价的比较[J].食品工业科技,2017,38(11):285-290.转载请注明来源。

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