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新時(shí)代的牛奶滋味鑒定師——電子舌
閱讀：1152發(fā)布時(shí)間：2023-10-27
當(dāng)前雖然樣品中的化學(xué)物質(zhì)的類型和質(zhì)量可以確定，但測(cè)量“味道"目前仍然很困難。這是因?yàn)槲段镔|(zhì)的相互作用，導(dǎo)致它們之間的協(xié)同和抑制作用。
日本INSENT味覺(jué)分析系統(tǒng)即電子舌通過(guò)模仿生命體的味覺(jué)識(shí)別機(jī)制，即電子舌采用的是與味蕾細(xì)胞工作原理相類似的人工脂膜傳感技術(shù)，故而味覺(jué)傳感器能夠探測(cè)到接近生命體所能感知的“味覺(jué)"。傳感器通過(guò)測(cè)量人工脂膜表面的電勢(shì)變化來(lái)檢測(cè)味道，評(píng)估各種口味。
檢測(cè)樣品：1-植脂淡奶，2-調(diào)制加糖煉乳（罐裝），3-甜奶醬，4-煉乳（袋裝），5-奶酪棒
樣品前處理：奶酪棒提前取出回溫至室溫。1~4號(hào)樣品稱取30g于潔凈的燒杯中，添加150mL純凈水，攪拌混合均勻后上機(jī)測(cè)試；5號(hào)奶酪棒取30g樣品添加150mL純凈水，置于家用料機(jī)理中打碎攪拌30s后倒出上機(jī)測(cè)試。
檢測(cè)結(jié)果：
1、確定有效的味覺(jué)指標(biāo)
通過(guò)電子舌檢測(cè)數(shù)據(jù)可知，苦味、鮮味、咸味和甜味均是該乳制品有效且重要的味覺(jué)指標(biāo)。
圖1 以RefSol參比溶液為基準(zhǔn)的乳制品雷達(dá)圖（excel繪制）
2、PCA主成分分析
PCA主成分分析是一種非常常用的統(tǒng)計(jì)分析方法。分別以主成分一和二為橫、縱坐標(biāo)軸，圖中顯示方差貢獻(xiàn)率分別為70.40%和27.37%，基于本次測(cè)試的乳制品有效的味覺(jué)指標(biāo)，對(duì)5種乳制品樣品進(jìn)行聚類分析，結(jié)果如下圖6所示。
綜合所有有效的味覺(jué)指標(biāo)進(jìn)行分析可見(jiàn)，5個(gè)奶制品在圖PCA圖中被明確的區(qū)分開(kāi)來(lái)，差異在第一和第二主成分上均有體現(xiàn)，其中1植脂淡奶和5奶酪棒與另外幾個(gè)的差異極大，且二者在味道上各具特點(diǎn)。2煉乳罐裝、4煉乳（袋裝）和甜奶醬三者在圖中的分布接近，可見(jiàn)三者在味道上具有一定的相似性。
圖6 乳制品的PCA主成分分析圖
從表4味覺(jué)指標(biāo)的貢獻(xiàn)率上來(lái)看，甜味對(duì)第一主成分的貢獻(xiàn)最大，其次是苦味、鮮味、苦味、咸味均對(duì)第二主成分有較大的貢獻(xiàn)，可見(jiàn)5個(gè)樣品味道上的差異主要表現(xiàn)在甜味、苦味、鮮味、咸味這些指標(biāo)上。
表4 味覺(jué)指標(biāo)貢獻(xiàn)率表
PC1 | PC2 | |
Bitterness | 0.303722 | 0.499441 |
Astringency | -0.07647 | 0.077049 |
Aftertaste-B | -0.043988 | -0.032355 |
Aftertaste-A | 0.002581 | 0.012649 |
Umami | 0.007995 | 0.751115 |
Richness | -0.001771 | -0.110789 |
Saltiness | 0.084102 | 0.359412 |
Sweetness | 0.944893 | -0.194397 |
Eigenvalue | 10.678238 | 4.151672 |
Contribution Rate | 70.403974 | 27.37289 |
3、數(shù)據(jù)重現(xiàn)性分析
每個(gè)樣品做了4次循環(huán)，去掉第一次循環(huán)取后三次的平均值，從圖7中看出，傳感器響應(yīng)穩(wěn)定，有較好的重現(xiàn)性，可以認(rèn)為數(shù)據(jù)有效。
圖7 乳制品樣品后三次循環(huán)折線圖（軟件中截取）
結(jié)論：通過(guò)對(duì)乳制品進(jìn)行測(cè)試可得以下幾個(gè)結(jié)論：
乳制品主要的味覺(jué)指標(biāo)是甜味、鮮味、豐富性、苦味和咸味；
綜合有效的味覺(jué)指標(biāo)進(jìn)行PCA分析可見(jiàn)，5個(gè)樣品杯明確的區(qū)分開(kāi)來(lái)，其中1植脂淡奶和5奶酪棒滋味各具特色，煉乳和甜奶醬在味道上具有相似性。
知識(shí)小貼士：據(jù)廠家提供的資料顯示，C00苦味傳感器對(duì)奶制品有高靈敏度，當(dāng)然該苦味并不同于說(shuō)牛奶很苦，而是可用來(lái)評(píng)價(jià)奶制品的“奶味"，苦味值的大小反映了乳制品口感的“風(fēng)味"、“豐富感"、“濃厚感"等。
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