不同方式处理胡萝卜汁分析研究

谢有发 马晓娟 熊艳霞 格日勒 刘文君

摘 要：本文主要利用电子舌对经不同方式处理的胡萝卜汁进行味觉分析和浓度量化分析。通过建立不同方式处理的胡萝卜汁的滋味雷达图对其差异化进行比较直观的分析，从而用较为稳定、客观的实验仪器辅助个体间差异大、繁琐的人工感观评价体系，建立更为客观的评价体系，并为配方的研究提供方向。

关键词：电子舌 胡萝卜汁 味觉分析 浓量化分析 滋味雷达图

胡萝卜汁是一种深受消费者欢迎的蔬菜汁，它富含α-胡萝卜素和β-胡萝卜素，是提供维生素A的前提，也是β-胡萝卜素的天然来源[1]。

电子舌具有快速、准确、重复性好等优点[2]，在茶叶滋味[3]、肉品新鲜度检测[4]、酒的老化[5]、果汁的评价[6-7]、水质污染[8]等方面得到广泛应用。

Alpha MOS公司的电子舌（Astree）是在仿生学基础上发展起来的一种分析、识别液体滋味成分的检测仪器，主要由进样系统、传感器系列和数据处理系统3部分组成，可实现对待测液体整体滋味品质的客观分析，能够判别出样品之间整体味觉上的差异。本实验基于Alpha MOS公司生產的Astree，对鲜榨胡萝卜汁进行不同处理，研究与目标饮料滋味最为接近的配方实验。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

新鲜胡萝卜：市售（福建316品种），经过品尝后对胡萝卜汁进行加糖、加酸处理，具体样品信息见表1所示。

Astree电子舌：法国Alpha MOS公司

1.2 试验方法

样品处理方法：按表1配制好的胡萝卜汁样品放置于电子舌专用烧杯（25mL）中待测。本试验采用电子舌第5套传感器系统，包括SRS、GPS、STS、UMS、SPS、SWS、BRS共7根传感器，选择Ag / AgCl作为参比电极。其中SRS、STS、UMS分别为对酸味、咸味和鲜味敏感地专一性传感器，能够给出不同样品3种滋味相对强度大小。传感器经活化、校正后测样。

2. 试验结果与分析

2.1 全部不同方式处理胡萝卜汁饮料与目标饮料原始数据分析

表2为全部样品在SRS、GPS、STS、UMS、SPS、SWS、BRS传感器的响应3次重复的平均值及相对标准偏差，从图表中可以看出样品3次重复间相对标准偏差都比较小（在±5%范围内），说明样品在重复测试中仪器的稳定性、重复性好。

2.2 全部不同方式处理胡萝卜汁饮料与目标饮料味觉分析

图1为全部样品的滋味雷达图，从滋味雷达图中更能直观地看出样品间在哪些传感器的响应上有差别，图中的数值即为样品在0～12的刻度上比较的各种滋味的相对强度。

2.2.1加糖处理胡萝卜汁饮料与目标饮料味觉分析

图2为加糖胡萝卜汁饮料与目标饮料的滋味雷达图，从滋味雷达图中更能直观地看出样品在哪些传感器的响应上有差别，图中的数值即为样品在0～12的刻度上比较的各种滋味的相对强度。加糖量越多，则距离目标饮料越远，与目标饮料的滋味差别越大。

2.2.2加酸处理胡萝卜汁饮料与目标饮料味觉分析

图3为加酸胡萝卜汁饮料与目标饮料的滋味雷达图，从滋味雷达图中更能直观地看出样品间在哪些传感器的响应上有差别，图中的数值即为样品在0～12的刻度上比较的各种滋味的相对强度。加酸量越多，则距离目标饮料越远，与目标饮料的滋味差别越大。

2.3 不同方式处理胡萝卜汁饮料的浓量化分析（PLS）

2.3.1 不同加糖浓度的胡萝卜汁饮料的浓度量化分析

将不同加糖浓度的胡萝卜汁样品进行浓度量化分析，得到的结果如图4所示。从图中可以看出，相关指数为0.9510，说明浓度量化相关性曲线比较好（相关系数>0.9为好的），经过大量实验优化后得到的浓度量化曲线可以用来鉴别未知浓度的样品 。

2.3.2 不同加酸浓度的胡萝卜汁饮料的浓度量化分析

将不同加酸浓度的胡萝卜汁样品进行浓度量化分析，得到的结果如图5所示。从图中可以看出，相关指数为0.9936，说明浓度量化相关性曲线比较好（相关系数>0.9为好的），经过大量实验优化后得到的浓度量化曲线可以用来鉴别未知浓度的样品。

3 结论

在全部样品的分析中，3次重复相对偏差数值均很小（在±5%之间），说明分析中选择的样品3次重复实验之间仪器的稳定性及重复性好。在加糖胡萝卜汁饮料与目标饮料的分析中，味觉分析能够将样品很好地区分开来，即加糖量越多，则距离目标饮料越远，与目标饮料的滋味差别越大。在加酸胡萝卜汁饮料与目标饮料的分析中，味觉分析能够将样品很好地区分开来。即加酸量越多，则距离目标饮料越远，与目标饮料的滋味差别越大。不同加糖与加酸胡萝卜汁饮料的浓度量化相关性分析中，可以看出浓度量化曲线的相关系数均大于0.9，浓度量化曲线的相关性比较好。

在研究及实际生产中，可以使用电子舌结合感观评价的方法对样品进行评价，从而用较为稳定、客观的实验仪器辅助个体间差异大、繁琐的人工感观评价体系，建立更为客观的评价体系，并为配方的研究提供方向。

参考文献：

[1] 刘兴辰，张焱，李仁杰，蒋兵，廖小军.超高压和高温短时处理对胡萝卜汁品质的影响[J].中国食品学报，2015，15（1）：108-113.

[2] Tian S Y， Deng S P， Chen Z X. Multifrequency large amplitude pulse voltammetry： a novel electrochemical method for electronic tongue [J]. Sensors and Actuators B： Chemical，2007，123（2）：1049-1056.

[3] 吴瑞梅，赵杰文，陈全胜，等.基于电子舌技术的绿茶滋味品质评价[J].农业工程学报，2011，27（11）：378-381.

[4] 韩剑众，黄丽娟，顾振宇，等.基于电子舌的鱼肉品质及新鲜度评价[J].农业工程学报，2008，24（12）：141-144.

[5] Ghasemi-Varnamkhasti M， Rodríguez-Méndez M L， Mohtasebi S S， et al. Monitoring the aging of beers using a bioelectronic tongue [J]. Food Control，2012，25（1）：216-224.

[6] 滕炯华， 王磊， 袁朝辉. 基于电子舌技术的果汁饮料识别[J].测控技术， 2004，23（11）：4-5.

[7] 高利萍，王 俊，崔绍庆.电子舌检测不同冷藏时间草莓鲜榨汁的品质变化[J] .农业工程学报，2012.28（23）：250-255.

[8] Chang C C， Saad B， Surif M， et al. Disposab le e-tongue for the assessment of water quality in fish tanks [J]. Sensors， 2008， 8（6）： 3665-3677.

[9]茶滋味品质评价[J].农业工程学报，2011，27（11）：378-381.