电子舌技术在酱油滋味评价中的应用研究

发布时间：2020-05-09 22:53

【摘要】：酱油是我国重要的传统调味品,其滋味品质是影响质量水平的决定性因素之一。随着经济全球化的加速,酱油市场竞争愈发激烈,有必要对其滋味品质进行深入研究。然而,目前对于酱油滋味的评价方法甚少,探究新型分析手段对酱油滋味品质把控具有重要意义。电子舌作为新型分析仪器,具有操作便捷、结果客观、适用性强等优点,在各类食品中均具有较广泛的应用前景。因此,本文以生抽酱油为研究对象,结合多种模式识别方法,探究了电子舌技术在酱油中的具体应用。主要研究内容如下:(1)对酱油的电子舌测定方法进行了优化,最佳条件如下:酱油采用蒸馏水稀释30倍,选择酸味、苦味、鲜味、鲜味回味(丰度)、咸味、甜味6个指标进行测定,丰度测定前的时间间隔(清洗时间)为6 s,选择第3~5次平行测定的数据作分析。采用偏最小二乘法建立电子舌测定值与感官品评结果的相关模型,研究发现6个指标的决定系数R~2均在0.76以上,表明模型预测效果良好,验证了上述测定条件的准确性。(2)将电子舌技术与多种模式识别方法相结合,针对不同品牌、不同等级、不同国家的酱油进行识别研究,发现电子舌技术可区分不同酱油,采用主成分分析(PCA)可基本反映不同类型酱油的滋味差异性,判别因子分析(DFA)则具有更好的分类效果,而神经网络分析(ANN)识别效果最佳,正确判别率为100%。由此可见,电子舌技术与PCA、DFA、ANN等方法相结合,可实现酱油的快速、准确分类。(3)基于电子舌技术分析预测酱油的理化指标。以不同品牌、等级、国家的酱油为研究对象,系统研究电子舌响应值与6项理化指标(氨基酸态氮、总糖、总酸、氯化钠、鲜味氨基酸、苦味氨基酸)的相关性并建立预测模型。研究发现偏最小二乘法较逐步线性回归具有更好的预测效果,该模型中不同品牌、等级、国家酱油的理化指标回归系数R2范围分别为0.781~0.913、0.859~0.933、0.820~0.935,拟合准确度较高。(4)通过电子舌技术分析酱油贮藏过程中的滋味品质变化。研究发现随着贮藏时间的延长,酱油的酸味和咸味增强,而苦味、鲜味、丰度、甜味不同程度地下降,基本与理化指标的变化规律相符。对比分析较高温度(45±1℃)、室温(25±1℃)、冷藏(4±1℃)3种贮藏条件的酱油滋味品质变化,发现从第2个月开始不同样本差异逐渐明显,较高温、室温贮藏的酱油滋味特征相似,而冷藏样品滋味变化较小。利用电子舌技术结合ANN对不同贮藏条件下的酱油进行区分,正确率达100%。利用DFA对酱油的贮藏时间进行预测可实现100%的正确率。采用偏最小二乘法建模,根据电子舌检测信号预测酱油贮藏期间的理化指标含量变化,氨氮、总酸、总糖、氯化钠、鲜味氨基酸、苦味氨基酸的预测模型R2分别为0.988、0.993、0.994、0.951、0.979、0.980,精确度较高。(5)基于电子舌技术,在酱油中分别添加MSG、NaCl、蔗糖研究滋味间的相互作用,研究发现鲜味的提升能够在一定程度上削弱酸味、咸味及甜味,增强苦味和丰度;而咸味提升可增强酸味、苦味、鲜味、丰度,但会明显抑制甜味;随着甜味的增强,酸味、苦味、咸味降低,鲜味、丰度增强。结合主成分分析,将建立的滋味变化曲线应用于酱油调配中,可简化酱油的调配工作。
【图文】：

滋味,酱油,箱形,相对强度

第二章电子舌测试酱油滋味的方法建立表 2-2 不同酱油样本的各滋味指标均值Table2-2 Mean scores of each taste index in different soy sauce samples味感酸味苦味鲜味丰度咸味甜味涩味苦味回味涩味回味平均值 0.21 2.17 11.67 1.18 6.27 2.29 0.11 0.08 0.04箱形图可直观地解释数据的整体分布情况，不同酱油在 9 个味觉指标中的相对强度箱形图如图 2-1 所示。由图可见，样品在酸味、鲜味上差异性较大，极差值分别达到了5.19 和 3.52，为差异性最明显的 2 个滋味指标；苦味、丰度、咸味、甜味的极差值在1.23~2.45 之间；而涩味、苦味回味、涩味回味的极差值都在 0.1 左右。结合表 2-2 可见，在涩味、苦味回味、涩味回味 3 个滋味指标中，不同酱油样本不仅数值上接近于 0，且相互之间差异极小。由此可见，在酱油中这些味感不具有代表性。

稀释倍数,感测,定值,甜味

图 2-3 不同稀释倍数对味感测定值的影响Fig.2-3 The taste scores of soy sauce with different dilution multiples由图 2-3 可见，随着稀释倍数的增加，酸味、苦味、鲜味、咸味以及丰度均不同程度地下降，，但甜味变化呈现出不同趋势。在 10~30 倍的稀释范围内，稀释倍数愈大，甜味反而愈强；在 30~50 倍的稀释范围内，甜味随着稀释倍数的增大而减小，这可能与甜味传感器的特殊性有关。糖等一般甜味物质为电中性物质，在电子舌类脂膜表面吸附后引发的电位变化相对较弱，因此在电子舌中的检测难度大于其他味感物质。本实验中甜味传感器采用了双层膜结构，外层用于表面吸附，内层则由特殊通路传导特征电位[133]因此吸附程度会影响甜味的测试。酱油作为复杂的食品体系，具有丰富的呈味物质，尤其是鲜味及咸味的相应滋味组分。虽然相对感官而言，电子舌具有更大的阈值范围，但在其他滋味组分浓度过高的情况下，甜味物质在双层膜上的吸附程度受到影响，从而使得测定值偏低，与实际情况不符。稀释倍数为 30 倍时，甜味强度最大，继续增大稀释倍数，甜味强度减小，此时甜味强度的变化遵循稀释规律。由此可见，对于酱油样品而
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS264.21

【参考文献】