綠茶具有降血脂、降血糖及血壓、清除自由基等一系列重要作用，綠茶飲料又以其獨特的優(yōu)勢深得消費者的關(guān)注和喜愛 。一般而言 ,相同大類的茶飲料(如綠茶飲 料) 的風(fēng)味比較接近 ,但不同品牌的茶飲料在風(fēng)味上又有所不同。本研究對中國市場上現(xiàn)有的5個品牌7種綠茶飲料進(jìn)行了測定,所得數(shù)據(jù)用主成分分析法(PCA)、聚類分析法(CA)和相似性分析法進(jìn)行分析。
材料與方法
材料與儀器
5個不同品牌共7種市售綠茶飲料樣品:均購自當(dāng)?shù)爻?，首次采樣前未打開包裝，樣品也未經(jīng)任何前處理。
電子舌系統(tǒng)主要由味覺傳感器、信號采集器和模式識別系統(tǒng)3部分組成。其中味覺傳感器 ,其包含7個化學(xué) 選擇性區(qū)域效應(yīng)傳感器陣列和1個Ag/AgC1參比電極 ,每個傳感器具有不同分子膜，對不同味道產(chǎn)生選擇性吸附。表1列出了7個傳感器陣列對5種基本味覺味物質(zhì)檢測限，即傳感器感受到某種物質(zhì)最低濃度(mo1/1)。檢測限值越低，傳感器感受性越高。電子舌傳感器的響應(yīng)信號值是傳感器電極接觸到樣品溶液后的電勢V和參比電極(Ag/AgC1) 的電勢V0 的差值(單位為mV)。數(shù)據(jù)采集前 , 電子舌系統(tǒng)需要經(jīng)過自檢、傳感器活化、校正和診斷等步驟 , 以確保采集所得的數(shù)據(jù)的可靠性和穩(wěn)定性 。
實驗方法
樣品測定 樣品無需處理 ,直接量取80m1綠茶飲料倒入120m1電子舌專用燒杯中,并置入電子舌自動進(jìn)樣器上，采用清洗溶液(超純水)和綠茶樣本交替的檢測序列進(jìn)行檢測。每個樣本設(shè)定10個重復(fù)，電子舌傳感器在每個樣本中的采集時間為120s，每秒采集1個數(shù)據(jù),每檢測完一杯樣本之后進(jìn)行一次清洗，依次類推，最終由檢測系統(tǒng)獲取傳感器響應(yīng)信號數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理方法 本研究采用多元統(tǒng)計分析中的主成分分析法、聚類分析法和相似性分析法，對電子舌采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
結(jié)果與討論
主成分分析
由于各傳感器對不同種類綠茶飲料區(qū)分的貢獻(xiàn)率可能不同，因此逐漸剔除傳感器后采用主成分分析區(qū)分7種綠茶飲料。根據(jù)主成分得分繪制二維得分圖 ,其結(jié)果見圖3 。主成分得分圖以散點圖為基礎(chǔ)，每個點代表一個樣品，點之間的距離代表樣品之間特征差異的大小。
每種綠茶飲料樣品在主成分圖上由4個點組成,主成分1和主成分2的貢獻(xiàn)率分別為99.707%、0.2934% , 所以取前2個主成分對應(yīng)的特征向量所決定的兩維子空間就可充分保存原始數(shù)據(jù)的信息。由圖3可以看出 ,每一個樣品的4個點離散度較小 ,而不同樣品之間沒有重合區(qū)域 ,存在一定的差異 ,說明該電子舌系 統(tǒng)可以很好的區(qū)分這7種綠茶飲料樣品 ,且區(qū)別指數(shù) (discrimination index)達(dá)到96。其中統(tǒng)一綠茶和雀巢原葉綠茶的主成分得分區(qū)域分離較近 ,說明這兩種綠茶飲料的味覺分析結(jié)果較為相似:康師傅冰綠茶、康師傅勁涼冰綠茶和娃哈哈卡曼橘綠茶的主成分得 分區(qū)域分離較近 ,說明這三種綠茶飲料的味覺分析 結(jié)果較為接近:而 雀巢冰爽茶與椰樹綠茶之間的主成分得分區(qū)域, 以及同其它5種綠茶樣品的得分區(qū)域都間隔較遠(yuǎn) ,說明這兩種綠茶的口味差別最為明顯。
聚類分析
對電子舌7根傳感器檢測所得的響應(yīng)值進(jìn)行聚類分析(CA) ,采用類平均法 ,得到聚類分析樹狀圖，其結(jié)果見圖4 。由圖4可得 ,康師傅勁涼冰綠茶和娃哈哈卡曼橘綠茶之間的差別最小，約在0.19個平均單位時 ,二者聚為一類:康師傅冰綠茶與前兩者在約0.50 個平均單位處聚為一類:這三者與椰樹綠茶在約0.75個平均單位處聚為一類 。同樣 ,統(tǒng)一綠茶和雀巢原葉 綠茶之間的差別也較小 ,約在0.53個平均單位時 ,二者聚為一類 ,并且與雀巢冰爽茶在約1. 10個平均單位 處聚為一類，最終 ,七種綠茶樣品在約1.16個平均單位處聚為一大類。
相似性分析
對電子舌7根傳感器檢測所得的7種綠茶飲料樣品的響應(yīng)值 ,兩兩之間進(jìn)行無重復(fù)的相似性分析 ,結(jié)果如表2所示 。由表2的相似性分析表可以看出 ,康師傅勁涼冰綠茶與娃哈哈卡曼橘綠茶的距離為37 ,說明它們在7種綠茶飲料中口味相對最為相似,且與康師傅冰綠茶的距離在100~150個單位之間 ,說明這三者的口味相對較為接近:統(tǒng)一綠茶與雀巢原葉綠茶的距離為183個單位 ,說明二者的口味相對也較為接近:除此之外 ,其它的綠茶樣品距離大多集中在1000~3000個 單位之間，間隔的距離較遠(yuǎn) ,說明它們的口味相對差別較大 ,這與主成分分析和聚類分析的結(jié)果相一致。
結(jié)論
本研究利用電子舌檢測技術(shù)以市場上已有的7種綠茶飲料作為檢測對象 ,并用主成分分析法、聚類分析法和相似性分析法對所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。
主成分分析結(jié)果顯示，主成分1的貢獻(xiàn)率達(dá)到 99.707% ,說明主成分1基本可以包含被測樣品所有的信息 ,在第1和第2主成分的得分圖上 ,7個綠茶飲料可以清楚地區(qū)分開，區(qū)分度達(dá)到了96 。由主成分分析圖 可以看出康師傅冰綠茶、康師傅勁涼冰綠茶和娃哈哈 卡曼橘綠茶的主成分得分區(qū)域相距較近，說明這三種 綠茶飲料的口味較接近:統(tǒng)一綠茶與雀巢原葉綠茶得 分區(qū)域較近，說明它們的口味較接近:而雀巢冰爽茶 與椰樹綠茶之間得分區(qū)域相距較遠(yuǎn)，且與其他五種綠 茶的得分區(qū)域也相距較遠(yuǎn) ,說明這兩種綠茶飲料的口 味較為獨特，該結(jié)果與聚類分析和相似性分析的結(jié)果相一致。而聚類分析和相似性分析的結(jié)果，更直觀地顯示出個綠茶飲料樣品之間的差別程度。
雖然主成分分析、聚類分析以及相似性分析并不能顯示哪個品牌的樣品質(zhì)量更好，更容易被消費者所接受 ,但是卻可以顯示出不同的綠茶飲料，由于生產(chǎn) 條件、原料、配料或是工藝上的細(xì)微差別 ,而造成的不同的品質(zhì)特征。在實際工業(yè)化生產(chǎn)中 ,這將有利于對產(chǎn)品進(jìn)行在線質(zhì)量控制、真假辨識以及品質(zhì)調(diào)控 等。而且 ,與人工感官評定和化學(xué)檢測相比較，電子舌具有操作簡單、快速 、可靠等優(yōu)勢 ，具有非常廣闊 的應(yīng)用前景。
來源：感官科學(xué)與評定 ，轉(zhuǎn)載請注明來源。
參考文獻(xiàn)：關(guān)為,田呈瑞,陳衛(wèi)軍,周勸娥,張航,唐敏敏,夏秋瑜.電子舌在綠茶飲料區(qū)分辨識中的應(yīng)用[J].食品工業(yè)科技,2012,33(13):56-59.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.13.060.
提醒：文章僅供參考，如有不當(dāng)，歡迎留言指正和交流。且讀者不應(yīng)該在缺乏具體的專業(yè)建議的情況下，擅自根據(jù)文章內(nèi)容采取行動，因此導(dǎo)致的損失，運營方不負(fù)責(zé)。如文章涉及侵權(quán)或不愿我平臺發(fā)布，請聯(lián)系處理。
材料與方法
材料與儀器
5個不同品牌共7種市售綠茶飲料樣品:均購自當(dāng)?shù)爻?，首次采樣前未打開包裝，樣品也未經(jīng)任何前處理。
電子舌系統(tǒng)主要由味覺傳感器、信號采集器和模式識別系統(tǒng)3部分組成。其中味覺傳感器 ,其包含7個化學(xué) 選擇性區(qū)域效應(yīng)傳感器陣列和1個Ag/AgC1參比電極 ,每個傳感器具有不同分子膜，對不同味道產(chǎn)生選擇性吸附。表1列出了7個傳感器陣列對5種基本味覺味物質(zhì)檢測限，即傳感器感受到某種物質(zhì)最低濃度(mo1/1)。檢測限值越低，傳感器感受性越高。電子舌傳感器的響應(yīng)信號值是傳感器電極接觸到樣品溶液后的電勢V和參比電極(Ag/AgC1) 的電勢V0 的差值(單位為mV)。數(shù)據(jù)采集前 , 電子舌系統(tǒng)需要經(jīng)過自檢、傳感器活化、校正和診斷等步驟 , 以確保采集所得的數(shù)據(jù)的可靠性和穩(wěn)定性 。
樣品測定 樣品無需處理 ,直接量取80m1綠茶飲料倒入120m1電子舌專用燒杯中,并置入電子舌自動進(jìn)樣器上，采用清洗溶液(超純水)和綠茶樣本交替的檢測序列進(jìn)行檢測。每個樣本設(shè)定10個重復(fù)，電子舌傳感器在每個樣本中的采集時間為120s，每秒采集1個數(shù)據(jù),每檢測完一杯樣本之后進(jìn)行一次清洗，依次類推，最終由檢測系統(tǒng)獲取傳感器響應(yīng)信號數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理方法 本研究采用多元統(tǒng)計分析中的主成分分析法、聚類分析法和相似性分析法，對電子舌采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
結(jié)果與討論
主成分分析
由于各傳感器對不同種類綠茶飲料區(qū)分的貢獻(xiàn)率可能不同，因此逐漸剔除傳感器后采用主成分分析區(qū)分7種綠茶飲料。根據(jù)主成分得分繪制二維得分圖 ,其結(jié)果見圖3 。主成分得分圖以散點圖為基礎(chǔ)，每個點代表一個樣品，點之間的距離代表樣品之間特征差異的大小。
聚類分析
對電子舌7根傳感器檢測所得的響應(yīng)值進(jìn)行聚類分析(CA) ,采用類平均法 ,得到聚類分析樹狀圖，其結(jié)果見圖4 。由圖4可得 ,康師傅勁涼冰綠茶和娃哈哈卡曼橘綠茶之間的差別最小，約在0.19個平均單位時 ,二者聚為一類:康師傅冰綠茶與前兩者在約0.50 個平均單位處聚為一類:這三者與椰樹綠茶在約0.75個平均單位處聚為一類 。同樣 ,統(tǒng)一綠茶和雀巢原葉 綠茶之間的差別也較小 ,約在0.53個平均單位時 ,二者聚為一類 ,并且與雀巢冰爽茶在約1. 10個平均單位 處聚為一類，最終 ,七種綠茶樣品在約1.16個平均單位處聚為一大類。
對電子舌7根傳感器檢測所得的7種綠茶飲料樣品的響應(yīng)值 ,兩兩之間進(jìn)行無重復(fù)的相似性分析 ,結(jié)果如表2所示 。由表2的相似性分析表可以看出 ,康師傅勁涼冰綠茶與娃哈哈卡曼橘綠茶的距離為37 ,說明它們在7種綠茶飲料中口味相對最為相似,且與康師傅冰綠茶的距離在100~150個單位之間 ,說明這三者的口味相對較為接近:統(tǒng)一綠茶與雀巢原葉綠茶的距離為183個單位 ,說明二者的口味相對也較為接近:除此之外 ,其它的綠茶樣品距離大多集中在1000~3000個 單位之間，間隔的距離較遠(yuǎn) ,說明它們的口味相對差別較大 ,這與主成分分析和聚類分析的結(jié)果相一致。
本研究利用電子舌檢測技術(shù)以市場上已有的7種綠茶飲料作為檢測對象 ,并用主成分分析法、聚類分析法和相似性分析法對所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。
主成分分析結(jié)果顯示，主成分1的貢獻(xiàn)率達(dá)到 99.707% ,說明主成分1基本可以包含被測樣品所有的信息 ,在第1和第2主成分的得分圖上 ,7個綠茶飲料可以清楚地區(qū)分開，區(qū)分度達(dá)到了96 。由主成分分析圖 可以看出康師傅冰綠茶、康師傅勁涼冰綠茶和娃哈哈 卡曼橘綠茶的主成分得分區(qū)域相距較近，說明這三種 綠茶飲料的口味較接近:統(tǒng)一綠茶與雀巢原葉綠茶得 分區(qū)域較近，說明它們的口味較接近:而雀巢冰爽茶 與椰樹綠茶之間得分區(qū)域相距較遠(yuǎn)，且與其他五種綠 茶的得分區(qū)域也相距較遠(yuǎn) ,說明這兩種綠茶飲料的口 味較為獨特，該結(jié)果與聚類分析和相似性分析的結(jié)果相一致。而聚類分析和相似性分析的結(jié)果，更直觀地顯示出個綠茶飲料樣品之間的差別程度。
雖然主成分分析、聚類分析以及相似性分析并不能顯示哪個品牌的樣品質(zhì)量更好，更容易被消費者所接受 ,但是卻可以顯示出不同的綠茶飲料，由于生產(chǎn) 條件、原料、配料或是工藝上的細(xì)微差別 ,而造成的不同的品質(zhì)特征。在實際工業(yè)化生產(chǎn)中 ,這將有利于對產(chǎn)品進(jìn)行在線質(zhì)量控制、真假辨識以及品質(zhì)調(diào)控 等。而且 ,與人工感官評定和化學(xué)檢測相比較，電子舌具有操作簡單、快速 、可靠等優(yōu)勢 ，具有非常廣闊 的應(yīng)用前景。
來源：感官科學(xué)與評定 ，轉(zhuǎn)載請注明來源。
參考文獻(xiàn)：關(guān)為,田呈瑞,陳衛(wèi)軍,周勸娥,張航,唐敏敏,夏秋瑜.電子舌在綠茶飲料區(qū)分辨識中的應(yīng)用[J].食品工業(yè)科技,2012,33(13):56-59.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.13.060.
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