杏果風(fēng)味獨(dú)特,糖酸比適宜,香氣濃郁,深受消費(fèi)者喜愛(ài)，但我國(guó)地方品種杏大都果軟、不耐貯,集中上市易出現(xiàn)滯銷和貯運(yùn)難題,需要發(fā)展加工業(yè),加大果實(shí)轉(zhuǎn)化利用,提升杏農(nóng)經(jīng)濟(jì)效益。杏加工產(chǎn)品有杏仁飲料、杏果飲料、杏干和杏脯等。本文利用電子鼻+電子舌技術(shù),結(jié)合人工感官定量描述分析方法,從香氣、滋味和色澤方面對(duì)不同原產(chǎn)地和類別的8個(gè)品種制成的杏汁感官品質(zhì)進(jìn)行分析,并基于檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析和聚類分析。
一、杏汁制備
圖1 杏汁制備工藝流程
二、定量描述分析
按照GB/T16291.1選拔和培訓(xùn)感官評(píng)價(jià)員,確定感官評(píng)定小組由10人組成,5男5女,身體健康,嗅、味、視覺(jué)靈敏,年齡不超過(guò)40歲,提前訓(xùn)練熟悉杏果汁飲料特征。參考國(guó)標(biāo)GB/T31121《果蔬汁類及其飲料》中感官要求和GB/T39501《感官分析定量響應(yīng)標(biāo)度使用導(dǎo)則》制定杏汁定量描述分析評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。感官評(píng)價(jià)小組人員需對(duì)樣品的色澤、杏香氣、甜味、酸味、咸味、苦味和澀味7個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分。評(píng)分采用10分制,0~2分表示指標(biāo)“強(qiáng)度很弱”，2~4分表示“弱”，4~6分表示“中等”，~8分表示“強(qiáng)”，8~10分表示“非常強(qiáng)”。每種杏汁平行測(cè)定3次用于統(tǒng)計(jì)分析。
感官評(píng)價(jià)員按評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)在統(tǒng)一的品評(píng)環(huán)境下對(duì)杏汁色澤、香氣、甜味、酸味、咸味、苦味和澀味7個(gè)指標(biāo)進(jìn)行定量描述分析的結(jié)果(見(jiàn)表4)顯示,8種杏汁在色澤方面差異大,黃杏比白杏更適合加工杏汁；8種杏汁在風(fēng)味方面,澀味、苦味和咸味區(qū)別不大,杏香味、酸味和甜味存在一定差異,尤其酸味差異更明顯。評(píng)價(jià)員對(duì)早橙(ZC)、孤山杏梅(GM)和沙金紅(SJ)制成的杏汁認(rèn)可度高,總體感官評(píng)價(jià)較好。
表4 8種杏汁7個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的定量描述分析結(jié)果
三、電子鼻分析
對(duì)8種杏汁的電子鼻傳感器響應(yīng)值先取對(duì)數(shù),然后進(jìn)行方差分析(表5)再作圖(圖2)。方差分析結(jié)果表明:W1C對(duì)數(shù)響應(yīng)值在早橙(ZC)、銀川雞蛋杏(YD)和沙金紅(SJ)間無(wú)顯著性差異,此3種杏汁與其他5種杏汁間存在顯著性差異；W5S對(duì)數(shù)響應(yīng)值在銀川雞蛋杏(YD)和孤山大杏梅(GM)間無(wú)顯著性差異,這兩種杏汁與剩余6種杏汁間存在顯著性差異；W3C和W5C對(duì)數(shù)響應(yīng)值在銀川雞蛋杏(YD)、沙金紅(SJ)和孤山大杏梅(GM)間無(wú)顯著性差異,早橙(ZC)和眉山雞蛋杏(MD)間無(wú)顯著性差異,剩余3種杏汁間存在顯著性差異；W6S和W3S對(duì)數(shù)響應(yīng)值在懷來(lái)香白(HX)與剩余7種杏汁間存在顯著性差異；W1S對(duì)數(shù)響應(yīng)值在銀川雞蛋杏(YD)和沙金紅(SJ)間無(wú)顯著性差異,此兩種杏汁與剩余6種杏汁間存在顯著性差異；W1W對(duì)數(shù)響應(yīng)值在8種果汁間存在顯著性差異；W2S對(duì)數(shù)響應(yīng)值在早橙(ZC)、銀川雞蛋杏(YD)和沙金紅(SJ)間無(wú)顯著性差異,此3種杏汁與剩余5種杏汁間存在顯著性差異；W2W對(duì)數(shù)響應(yīng)值在銀川雞蛋杏(YD)和孤山大杏梅(GM)間無(wú)顯著性差異,眉山雞蛋杏(MD)和薊縣香白(JX)間無(wú)顯著性差異,這兩組杏汁與剩余4種杏汁間存在顯著性差異(見(jiàn)表5)。
表5 8種杏汁電子鼻10種傳感器(氣味)對(duì)數(shù)響應(yīng)值
由圖2可直觀看出,各傳感器對(duì)8種杏汁的響應(yīng)差別程度不同,傳感器W1W和W5S的響應(yīng)值較高,W2W、W2S和W1S的響應(yīng)值處于中等水平、不突出，W3S、W1C、W3C、W6S和W5C的響應(yīng)值均較低。這從側(cè)面說(shuō)明了為什么在杏香味的定量描述分析中評(píng)價(jià)員只辨別出兩種雞蛋杏杏汁與其余6種杏汁存在差異；電子鼻可獲取杏汁揮發(fā)物質(zhì)更詳細(xì)的信息,能更精確地對(duì)8種杏汁加以區(qū)分。
圖2 杏汁電子鼻香氣值(取對(duì)數(shù))雷達(dá)圖
對(duì)8種杏汁的電子鼻測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析結(jié)果(見(jiàn)圖3)表明,PC1和PC2累計(jì)方差的總貢獻(xiàn)率為93.4%。PC1對(duì)總變量信息的72.8%進(jìn)行了解釋,主要綜合了W1C、W3C、W5C、W1S和W2S的信息,其中W2S和W1S呈負(fù)載荷,而W1C、W5C和W3C呈正載荷。PC2對(duì)總變量信息的20.6%進(jìn)行了解釋,主要綜合了W5S、W1W和W3S的信息,呈正載荷。從PC1看,沙金紅(SJ)、銀川雞蛋杏(YD)和早橙(ZC)有重疊,不能區(qū)分，薊縣香白(JX)和懷來(lái)香白(HX)有重疊,不能區(qū)分，眉縣雞蛋杏(MD)和銀香白(YX)距離有重疊,不能區(qū)分，其他幾個(gè)品種間可以區(qū)分。從PC2看,沙金紅(SJ)、銀川雞蛋杏(YD)和早橙(ZC)距離較近但無(wú)重疊,可區(qū)分，薊縣香白(JX)和懷來(lái)香白(HX)距離較近但無(wú)重疊,可區(qū)分，眉縣雞蛋杏(MD)和銀香白(YX)距離較遠(yuǎn),可明顯區(qū)分。綜合PC1和PC2來(lái)看，8種杏汁分為4組:孤山大杏梅(GM)和早橙(ZC)一組,眉縣雞蛋杏(MD)單獨(dú)一組,薊縣香白(JX)、懷來(lái)香白(HX)和銀香白(YX)一組,銀川雞蛋杏(YD)和沙金紅(SJ)一組,各種杏汁之間無(wú)重疊現(xiàn)象,可基本區(qū)分開(kāi)。
圖3 杏汁電子鼻主成分分析
四、電子舌分析
方差分析結(jié)果表明，8種杏汁間的酸味、苦味和咸味本味及鮮味回味響應(yīng)值存在顯著性差異(見(jiàn)表6)。從電子舌各傳感器的平均響應(yīng)值雷達(dá)圖(見(jiàn)圖4)可直觀看出,除咸味響應(yīng)值較低外,8種杏汁的酸味、甜味、鮮味、苦味響應(yīng)值較大,說(shuō)明酸甜鮮苦是杏汁的主要滋味表現(xiàn)。
表6 8種杏汁電子舌6種傳感器(口味)響應(yīng)值
圖4 杏汁電子舌測(cè)試?yán)走_(dá)圖
對(duì)8種杏汁電子舌測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析的結(jié)果(見(jiàn)圖5)表明,前兩個(gè)主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為80.5%,PC1貢獻(xiàn)率為54.1%,PC2的貢獻(xiàn)率為26.4%。PC1主要綜合了酸味、澀味、豐富度(鮮味后味)、鮮味和甜味的信息,其中豐富度、鮮味和甜味呈正載荷,而酸味和澀味呈負(fù)載荷。PC2主要綜合了澀味回味和苦味的信息,苦味呈負(fù)載荷,澀味回味呈正載荷。酸味、澀味、鮮味和甜味是8種杏汁主要的味覺(jué)特征。在PC1和PC2中,對(duì)8種杏汁的味覺(jué)貢獻(xiàn)率較大的是酸澀組合和甜鮮組合,二者的貢獻(xiàn)作用相反。在PC1和PC2兩個(gè)維度上,懷來(lái)香白(HX)和薊縣香白(JX)為一組,且兩者幾乎完全重疊、無(wú)法區(qū)分，YX單獨(dú)一組，沙金紅(SJ)和孤山大杏梅(GM)一組，銀川雞蛋杏(YD)、眉縣雞蛋杏(MD)和早橙(ZC)一組。
圖5 杏汁電子舌主成分分析
五、風(fēng)味(電子鼻+電子舌)擬合分析
基于8種杏汁的電子鼻和電子舌測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分析的結(jié)果(見(jiàn)圖6)表明,PC1貢獻(xiàn)率為50.0%,PC2貢獻(xiàn)率為26.9%,總貢獻(xiàn)率為76.9%。各類杏汁分布與電子舌主成分分析結(jié)果類似,雖然懷來(lái)香白(HX)和薊縣香白(JX)杏汁在兩個(gè)維度上有一定分離度,但區(qū)分仍不明顯。
圖6 杏果汁電子鼻和電子舌擬合主成分分析
基于電子鼻和電子舌測(cè)定數(shù)據(jù),對(duì)8種杏汁樣品進(jìn)行聚類分析的結(jié)果(見(jiàn)圖7)表明,8種杏汁劃分為3個(gè)類群:第一類群由早橙(ZC)、眉縣雞蛋杏(MD)、銀川雞蛋杏(YD)、薊縣香白(JX)和懷來(lái)香白(HX)5個(gè)品種制成的果汁組成；第二類群包括孤山杏梅(GM)和沙金紅(SJ)兩個(gè)品種制成的杏汁；第三類群由銀香白(YX)制成的杏汁單獨(dú)組成。
圖7 8種杏汁樣品基于風(fēng)味(電子鼻和電子舌測(cè)定數(shù)據(jù))的聚類
根據(jù)3個(gè)類群杏汁的電子鼻和電子舌測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析結(jié)果(見(jiàn)圖8),可以看出第一類群分布在第一、四象限,風(fēng)味比較豐富,杏汁偏甜；第二類群分布在第三象限,杏汁風(fēng)味偏酸甜；第三類群分布在第二象限,杏汁風(fēng)味偏酸澀。
圖8 3個(gè)類群杏汁的風(fēng)味(電子鼻和電子舌測(cè)定數(shù)據(jù))主成分分析
