電 子 舌 作 為 檢 測(cè) 味 覺 品 質(zhì) 的 技 術(shù) ，能 夠 獲 取 液 體 樣 本 的 味 覺 特 征 的 總 體 信 息 ，具 有 高 靈 敏 度 、可 靠 性 、 重 復(fù) 性 的 特 點(diǎn) ，在 食 品 、醫(yī) 藥 、環(huán) 保 等 領(lǐng) 域 使 用 越 來(lái) 越 廣 泛 。本 文 利 用 電 子 舌 來(lái) 對(duì) 不 同 干 燥 方 式 下 咖 啡 口 感 判 別 ，以 判 斷 不 同 干 燥 方 式 對(duì) 咖 啡 口感 的 影 響，同 時(shí) 與 杯 品 結(jié) 果 對(duì) 照 ，驗(yàn) 證 判 別 效 果 。
材料與方法
材料 與儀器
實(shí) 驗(yàn) 用 咖 啡 鮮 果 ；咖 啡 干 燥 設(shè) 備 ，Astree型 電 子 舌 味 覺 分 析 系 統(tǒng) 法 國(guó) Alpha．MOS 公 司
實(shí)驗(yàn)方 法
樣 品前 處 理 咖 啡 鮮 果 經(jīng) 濕 法 加 工 ，生 產(chǎn) 出 咖 啡 濕 豆 ，分 別 采 用 熱 風(fēng) 干 燥 ，半 熱 風(fēng) 干 燥 半 自然 干 燥 和 太 陽(yáng) 光 自然 干 燥 三 種 干 燥 方 式 ，分 別 命 名 為 1、2、3。
樣 品 焙 炒 使用 咖 啡 焙 炒 機(jī) ，焙 炒 咖 啡 達(dá) 到 要 求 顏 色。
電子 舌 檢 測(cè) 主 要 分 析 方 法 有：主 成 分 分 析 法 (PCA)、判 別 因 子 分 析 (DFA)和 統(tǒng) 計(jì) 質(zhì) 量 控 制 分 析 (SQC)。
結(jié)果與分析
傳感器對(duì)咖啡響應(yīng)值
該 實(shí) 驗(yàn) 所 用 的 傳 感 器 為 非 特 異 性 、交 互 敏 感 型 傳 感器 。7個(gè) 傳 感 器 分 別 是 zz、JE、BB、CA、GA、HA 和 JB。各 傳 感 器 對(duì) 風(fēng) 味 物 質(zhì) 普 遍 響 應(yīng) ，沒(méi) 有 絕 對(duì) 的 對(duì) 應(yīng) 關(guān) 系 。圖 1表 示 傳 感 器 對(duì) 咖 啡 樣 品 的 響 應(yīng) 強(qiáng) 度 圖 ，其 中 JE 和 CA 對(duì) 咖 啡 樣 品 的 響 應(yīng) 強(qiáng) 度 最 大 ，傳 感 器 響 應(yīng) 強(qiáng) 度 JE>CA>HA>JB。
表1 傳感器對(duì)樣品的判別指數(shù)
表 1表 示 各 傳 感 器 對(duì) 樣 品 的判 別 指 數(shù) ，而 判 別 指 數(shù) JE >ZZ>GA>JB，可 見 傳 感 器 響 應(yīng) 強(qiáng) 度 與 對(duì) 樣 品 的 差 異 判 別 能 力 不 是 線 性 關(guān) 系 ，如 ZZ雖 響 應(yīng) 強(qiáng) 度 較 小 但 對(duì) 咖 啡 樣 品 有 較 高 的 差 異 判 別 指 數(shù) ，經(jīng) 過(guò) 判 別 指 數(shù) 和 響 應(yīng) 強(qiáng) 度 綜 合 確 定 傳 感 器 為 JE、GA 和 ZZ。傳 感 器 對(duì) 咖 啡 樣 品 響 應(yīng) 強(qiáng) 度 值 、標(biāo) 準(zhǔn) 偏 差 和 相 對(duì) 標(biāo) 準(zhǔn) 偏 差 (RSD) 見 表 2。
主 成分 分析 (PCA)
PCA 分 析 的 主 要 工 作 原 理 是 在 樣 品 特 性 未 知 的 前 提 下 ，通 過(guò) 變 換 觀 察 視 角 來(lái) 尋 找 樣 品 間 差 異 的 一 種 算 法 。該 算 法 不 丟 失 任 何 樣 品 信 息 ，僅 通 過(guò) 改 變 坐 標(biāo) 軸 來(lái) 達(dá) 到 區(qū)分 樣 品 的 目 的 。
PCA 分 析 能 較 好 的 區(qū) 分 樣 品 ，主 成 分 1的 貢 獻(xiàn) 率 高 達(dá) 97．418％ ，主 成 分 2的 貢 獻(xiàn) 率 為 1．669％ 。三 組 實(shí) 驗(yàn) 均 能 較 好 區(qū)分 樣 品 ，且 樣 品 2與 樣 品 3之 間 的距 離 遠(yuǎn) 小 于 樣 品 1與 樣 品 3之 間 的 距 離 ，說(shuō) 明 熱 風(fēng) 干 燥 會(huì) 造 成 咖 啡 風(fēng) 味 變 化 ，其 與 太 陽(yáng) 光 自然 風(fēng) 味 相 差 較 遠(yuǎn) ，半 熱 風(fēng) 干 燥 半 自然 干 燥 雖 也 會(huì) 造 成 風(fēng) 味 變 化 ，但 與 太 陽(yáng) 光 自然 干 燥 風(fēng) 味 相 差 不 大 。說(shuō) 明 半 熱 風(fēng) 干 燥 半 自然 干 燥 是 咖 啡 在 惡 劣 環(huán) 境 下 ，咖 啡 濕 豆 干 燥 有 效 的 補(bǔ) 充 。
判 別 因子分 析 (DFA)
DFA 是 一 種 用 來(lái) 構(gòu) 建 模 型 、并 識(shí) 別 未 知 試 樣 的 算 法 。DFA 通 過(guò) 數(shù) 學(xué) 變 換 能 夠 使 同 類 組 群 數(shù) 據(jù) 間 的 差異 盡可 能縮 小 ，使不 同類 組 群 數(shù) 據(jù) 間 的差 異 盡 可 能 的 擴(kuò) 大 ，以 建 立 數(shù) 據(jù) 識(shí) 別 模 型 。該 實(shí) 驗(yàn) 中 假 設(shè) 咖 啡 處 理 樣 品 為 未 知 試 樣 ，進(jìn) 行 DFA 分 析 ，分 析 結(jié) 果 見 圖 3。
DFA分 析 能 較 好 的 區(qū) 分 相 同 處 理 樣 品 與 不 同 處 理 樣 品 ，且 具 有 明 顯 差 異 。判 別 因 子 1的 貢 獻(xiàn) 率 為 91．144％ ，判 別 因 子 2的 貢 獻(xiàn) 率 為 8．247％ 。在 已 知 處 理 的 條 件 下 ，可 以看 出 DFA 分 析 也 能 較 好 的 區(qū) 分 不 同處 理 樣 品 。
統(tǒng) 計(jì)質(zhì) 量控制 分析 (SQC)
咖 啡 濕 豆 干 燥 通 常 以 太 陽(yáng) 光 自然 干 燥 為 主 ，該 實(shí) 驗(yàn) 以 太 陽(yáng) 光 自然 干 燥 為 參 照 對(duì) 象 ，由 于 三 組 重 復(fù) ， 均 有 自然 干 燥 。此 采 用 A3為 標(biāo) 準(zhǔn) 進(jìn) 行 SQC分 析 ，經(jīng) 電 子 舌 檢 測(cè) 得 出 圖 4。
從 圖 中 可 以 看 出 三 組 樣 品 差 異 顯 著 ，各 重 復(fù) 之 間 差 異 不 顯 著 ，太 陽(yáng) 光 自然 干 燥 均 在 可 接 受 范 圍 內(nèi) ， 風(fēng) 味 可 認(rèn) 定 一 致 。半 熱 風(fēng) 干 燥 半 自然 干 燥 雖 不 在 可 接 受 范 圍 內(nèi) ，但 距 離 不 是 太 遠(yuǎn) ，而 熱 風(fēng) 干 燥 氣 味 單 元 距 離 較 遠(yuǎn) ，說(shuō) 明風(fēng) 味 差 異 明顯 。
杯 品檢 測(cè)
對(duì) 不 同 干 燥 方 式 處 理 的 咖 啡 樣 品 進(jìn) 行 杯 品 檢驗(yàn) ，選 取 十 數(shù) 人 進(jìn) 行 杯 品 檢 驗(yàn) ，經(jīng) 檢 驗(yàn) 得 出 ，經(jīng) 過(guò) 熱 風(fēng) 干 燥 處 理 的 咖 啡 部 分 可 以 接 受 ，半 熱 風(fēng) 處 理 半 自 然 干 燥 的 咖 啡 與 自然 干 燥 的 咖 啡 雖 然 存 在 差 異 ，但 在 杯 品 中感 受 不 到 ，也 是 完 全 可 以 接 受 的 。
結(jié)論
電 子 舌 能 夠 較 好 的 區(qū) 分 不 同 干 燥 處 理 方 式 的 咖 啡 ，主 成 分 1的 貢 獻(xiàn) 率 及 判 別 因 子 1的 貢 獻(xiàn) 率 ， 均 達(dá) 到 90％ 以 上 ，PCA 分 析 與 DFA 分 析 證 明 結(jié) 論 一致 ，說(shuō) 明 兩 種 分 析 方 式 對(duì) 咖 啡 樣 品 均 具 有 良 好 的 區(qū)分 。
咖 啡 杯 品 檢 驗(yàn) 結(jié) 果 可 以 得 知 ，咖 啡 濕 豆 熱 風(fēng) 干 燥 是 咖 啡 初 加 工 有 效 的 補(bǔ) 充 。熱 風(fēng) 干 燥 對(duì) 咖 啡 風(fēng) 味 造 成 顯 著 的 差 異 ，但 半 熱 風(fēng) 干 燥 半 自然 干 燥 與 自然 干 燥 風(fēng) 味 差 異 接 近 ，經(jīng) 杯 品 檢 驗(yàn) 無(wú) 差 異 ，可 以 認(rèn) 定 一 致 。
參考文獻(xiàn)：胡榮鎖,陸敏泉,吳桂蘋,谷風(fēng)林,初眾,譚樂(lè)和.基于電子舌的焙炒咖啡不同干燥模式判別[J].食品工業(yè)科技,2014,35(01):304-306+317.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2014.01.038.
材料與方法
材料 與儀器
實(shí) 驗(yàn) 用 咖 啡 鮮 果 ；咖 啡 干 燥 設(shè) 備 ，Astree型 電 子 舌 味 覺 分 析 系 統(tǒng) 法 國(guó) Alpha．MOS 公 司
實(shí)驗(yàn)方 法
樣 品前 處 理 咖 啡 鮮 果 經(jīng) 濕 法 加 工 ，生 產(chǎn) 出 咖 啡 濕 豆 ，分 別 采 用 熱 風(fēng) 干 燥 ，半 熱 風(fēng) 干 燥 半 自然 干 燥 和 太 陽(yáng) 光 自然 干 燥 三 種 干 燥 方 式 ，分 別 命 名 為 1、2、3。
樣 品 焙 炒 使用 咖 啡 焙 炒 機(jī) ，焙 炒 咖 啡 達(dá) 到 要 求 顏 色。
電子 舌 檢 測(cè) 主 要 分 析 方 法 有：主 成 分 分 析 法 (PCA)、判 別 因 子 分 析 (DFA)和 統(tǒng) 計(jì) 質(zhì) 量 控 制 分 析 (SQC)。
結(jié)果與分析
傳感器對(duì)咖啡響應(yīng)值
該 實(shí) 驗(yàn) 所 用 的 傳 感 器 為 非 特 異 性 、交 互 敏 感 型 傳 感器 。7個(gè) 傳 感 器 分 別 是 zz、JE、BB、CA、GA、HA 和 JB。各 傳 感 器 對(duì) 風(fēng) 味 物 質(zhì) 普 遍 響 應(yīng) ，沒(méi) 有 絕 對(duì) 的 對(duì) 應(yīng) 關(guān) 系 。圖 1表 示 傳 感 器 對(duì) 咖 啡 樣 品 的 響 應(yīng) 強(qiáng) 度 圖 ，其 中 JE 和 CA 對(duì) 咖 啡 樣 品 的 響 應(yīng) 強(qiáng) 度 最 大 ，傳 感 器 響 應(yīng) 強(qiáng) 度 JE>CA>HA>JB。
表1 傳感器對(duì)樣品的判別指數(shù)
表2 傳感器對(duì)樣品反應(yīng)強(qiáng)度值、標(biāo)準(zhǔn)偏差及RSD
PCA 分 析 的 主 要 工 作 原 理 是 在 樣 品 特 性 未 知 的 前 提 下 ，通 過(guò) 變 換 觀 察 視 角 來(lái) 尋 找 樣 品 間 差 異 的 一 種 算 法 。該 算 法 不 丟 失 任 何 樣 品 信 息 ，僅 通 過(guò) 改 變 坐 標(biāo) 軸 來(lái) 達(dá) 到 區(qū)分 樣 品 的 目 的 。
判 別 因子分 析 (DFA)
DFA 是 一 種 用 來(lái) 構(gòu) 建 模 型 、并 識(shí) 別 未 知 試 樣 的 算 法 。DFA 通 過(guò) 數(shù) 學(xué) 變 換 能 夠 使 同 類 組 群 數(shù) 據(jù) 間 的 差異 盡可 能縮 小 ，使不 同類 組 群 數(shù) 據(jù) 間 的差 異 盡 可 能 的 擴(kuò) 大 ，以 建 立 數(shù) 據(jù) 識(shí) 別 模 型 。該 實(shí) 驗(yàn) 中 假 設(shè) 咖 啡 處 理 樣 品 為 未 知 試 樣 ，進(jìn) 行 DFA 分 析 ，分 析 結(jié) 果 見 圖 3。
統(tǒng) 計(jì)質(zhì) 量控制 分析 (SQC)
咖 啡 濕 豆 干 燥 通 常 以 太 陽(yáng) 光 自然 干 燥 為 主 ，該 實(shí) 驗(yàn) 以 太 陽(yáng) 光 自然 干 燥 為 參 照 對(duì) 象 ，由 于 三 組 重 復(fù) ， 均 有 自然 干 燥 。此 采 用 A3為 標(biāo) 準(zhǔn) 進(jìn) 行 SQC分 析 ，經(jīng) 電 子 舌 檢 測(cè) 得 出 圖 4。
杯 品檢 測(cè)
對(duì) 不 同 干 燥 方 式 處 理 的 咖 啡 樣 品 進(jìn) 行 杯 品 檢驗(yàn) ，選 取 十 數(shù) 人 進(jìn) 行 杯 品 檢 驗(yàn) ，經(jīng) 檢 驗(yàn) 得 出 ，經(jīng) 過(guò) 熱 風(fēng) 干 燥 處 理 的 咖 啡 部 分 可 以 接 受 ，半 熱 風(fēng) 處 理 半 自 然 干 燥 的 咖 啡 與 自然 干 燥 的 咖 啡 雖 然 存 在 差 異 ，但 在 杯 品 中感 受 不 到 ，也 是 完 全 可 以 接 受 的 。
結(jié)論
電 子 舌 能 夠 較 好 的 區(qū) 分 不 同 干 燥 處 理 方 式 的 咖 啡 ，主 成 分 1的 貢 獻(xiàn) 率 及 判 別 因 子 1的 貢 獻(xiàn) 率 ， 均 達(dá) 到 90％ 以 上 ，PCA 分 析 與 DFA 分 析 證 明 結(jié) 論 一致 ，說(shuō) 明 兩 種 分 析 方 式 對(duì) 咖 啡 樣 品 均 具 有 良 好 的 區(qū)分 。
咖 啡 杯 品 檢 驗(yàn) 結(jié) 果 可 以 得 知 ，咖 啡 濕 豆 熱 風(fēng) 干 燥 是 咖 啡 初 加 工 有 效 的 補(bǔ) 充 。熱 風(fēng) 干 燥 對(duì) 咖 啡 風(fēng) 味 造 成 顯 著 的 差 異 ，但 半 熱 風(fēng) 干 燥 半 自然 干 燥 與 自然 干 燥 風(fēng) 味 差 異 接 近 ，經(jīng) 杯 品 檢 驗(yàn) 無(wú) 差 異 ，可 以 認(rèn) 定 一 致 。
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