吳慧琳 李苗云 朱瑤迪 趙改名 郝云鵬 肖康 任宏榮 孫靈霞

摘 要：采用電子舌及多元統(tǒng)計(jì)方法分析4 種發(fā)酵酸肉經(jīng)不同熱處理后的滋味品質(zhì)，通過主成分分析、判別分析及聚類分析對經(jīng)不同熱處理的酸肉進(jìn)行差異性及聚類分析。結(jié)果表明：不同種類酸肉或經(jīng)不同加熱處理后酸肉的電子舌滋味強(qiáng)度存在顯著差異（P<0.05），可通過判別分析、聚類分析將酸肉進(jìn)行分類，聚類分析將苗族酸肉、小米酸肉及微波處理傣族酸肉聚為一類，蒸制、油炸、烤制傣族酸肉為一類，微波處理辣椒酸肉為一類，蒸制、油炸、烤制辣椒酸肉為一類;酸肉中酸、苦、澀、咸、鮮、甜6 種基本滋味均存在顯著差異（P<0.05）。

關(guān)鍵詞：發(fā)酵酸肉;電子舌;滋味品質(zhì);加熱處理

Abstract： The electronic tongue combined with multivariate statistical analysis was used to analyze the taste quality of four fermented sour meats under different heat treatments. Principal component analysis， discriminant analysis and cluster analysis were used to distinguish the different sour meats and heat treatments. The results showed that there were significant differences in the taste intensity of different sour meat types and different heat treatments （P < 0.05）. The meat samples could be classified into four categories： 1） including Miao ethnic sour meat， sour meat with millet and microwaved Dai ethnic sour meat; 2） including steamed， fried or roasted Dai ethnic sour meat; 3） including microwave sour meat with hot pepper; and?4） including steamed， fried or roasted sour meat with hot pepper， and there were significant differences in the six basic tastes of sourness， bitterness， astringency， saltiness， umami and sweetness among these categories （P < 0.05）.

Keywords： fermented sour meat; electronic tongue; taste quality; heat treatment

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190909-213

中圖分類號：TS251.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-8123（2019）12-0039-06

酸肉是我國西南地區(qū)傣族、侗族、苗族、藏族等少數(shù)民族為延長肉制品貯藏期，通過在新鮮肉中添加鹽、米粉等輔料，利用微生物進(jìn)行厭氧發(fā)酵制成的一類地方特色發(fā)酵肉制品[1]。由于地域文化的不同，酸肉加工方式也存在較大差異，不同酸肉加工方式均具有獨(dú)特的地域特色。目前對酸肉的研究主要集中在發(fā)酵工藝的優(yōu)化[2-3]、發(fā)酵過程中微生物變化[4-5]、酸肉中益生菌的分離鑒定[6-7]、發(fā)酵過程中蛋白質(zhì)、脂肪的變化[8-9]及酸肉風(fēng)味品質(zhì)[10-11]。酸肉中滋味的形成主要來源于無機(jī)鹽、游離氨基酸和核酸代謝產(chǎn)物等。代小容[12]研究發(fā)現(xiàn)，酸肉發(fā)酵過程中，隨著發(fā)酵時間的延長，水分含量逐漸降低，NaCl、總酸含量增加，同時蛋白質(zhì)、脂肪等降解為游離脂肪酸和氨基酸，使發(fā)酵酸肉具有獨(dú)特的酸、鮮、咸、甜等口感。張倩等[13]研究酸肉發(fā)酵過程中風(fēng)味物質(zhì)的變化，隨著發(fā)酵時間的延長，總酸含量逐漸增加，總糖含量下降。

電子舌通過味覺智能仿生系統(tǒng)模擬人體口腔味覺器官，對樣品滋味進(jìn)行檢測[14]，與常規(guī)感官評價相比，電子舌能夠克服人為主觀意識對樣品感官評價的影響，減小外界因素的影響，實(shí)現(xiàn)對酸、苦、澀、咸、鮮、甜6 種基本滋味及苦、澀、鮮3 種回味的檢測[15]，具有靈敏度高、重復(fù)性好、能夠快速、穩(wěn)定識別樣品中滋味物質(zhì)整體信息的特點(diǎn)[16]。電子舌廣泛應(yīng)用于食品的摻假檢驗(yàn)[17-19]、工藝優(yōu)化[16，20]、產(chǎn)地溯源追蹤[21-23]及快速檢測系統(tǒng)的建立中[24-25]。

目前，對于酸肉中風(fēng)味物質(zhì)的研究，主要通過氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GS-MS）分析發(fā)酵過程中風(fēng)味化合物的變化，然而對不同發(fā)酵酸肉風(fēng)味及不同加熱處理后酸肉風(fēng)味品質(zhì)的研究極少。本研究利用電子舌技術(shù)對不同加熱處理?xiàng)l件下4 種酸肉的滋味品質(zhì)進(jìn)行測定及分析，采用主成分分析（principal component analysis，PCA）及聚類分析（cluster analysis，CA）確定酸肉滋味品質(zhì)整體結(jié)構(gòu)，使用判別因子分析（discriminant factor analysis，DFA）對4 種酸肉進(jìn)行定性判別分析。以期為尋找4 種酸肉適宜的加工方式及發(fā)酵酸肉市場產(chǎn)品的開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

酸肉樣品信息如表1所示。

1.2 儀器與設(shè)備

AL104電子分析天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司;CU-420（HZW21）恒溫水浴槽 上海一恒科學(xué)儀器有限公司;微波爐 廣東格蘭仕微波爐生活電器制造有限公司;電烤箱、電磁爐 廣東美的廚房電器制造有限公司;X-64R高速冷凍臺式離心機(jī) 美國貝克曼公司;TS-5000Z電子舌 日本Insent公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

參照達(dá)迪拉·買買提[26]、韋婕妤[27]等的方法，稍作修改。清除酸肉表面輔料后，分別經(jīng)微波、蒸制、油炸及烤制4 種熱加工處理，對照組不經(jīng)任何熱處理。

熱加工前將傣族酸肉和辣椒酸肉切成厚1 cm的薄片，苗族酸肉和小米酸肉由于發(fā)酵方式不同熱加工前不需進(jìn)行其他預(yù)處理。微波加熱：設(shè)置微波烤肉模式，每30 s使用數(shù)顯溫度計(jì)測定肉中心溫度，中心溫度達(dá)80 ℃時取出，冷卻至室溫，用吸水紙吸干表面水分及油分，備用。蒸制加熱：肉樣經(jīng)預(yù)處理，用蒸汽鍋將水加熱至沸騰，將肉樣置于蒸籠，使用數(shù)顯溫度計(jì)測定肉中心溫度，達(dá)80 ℃時取出，冷卻至室溫，用吸水紙吸干表面水分及油分，備用。油炸加熱：肉樣經(jīng)預(yù)處理，將大豆油加熱至120 ℃，肉樣置于油鍋炸制，瀝油，每30 s使用數(shù)顯溫度計(jì)測定肉中心溫度，達(dá)80 ℃時取出，冷卻至室溫，用吸水紙吸干表面油分，備用?？局萍訜幔喝鈽咏?jīng)預(yù)處理，置于電烤箱盤120 ℃加熱，每2 min測定肉中心溫度，待中心溫度達(dá)80 ℃時取出，冷卻至室溫，用吸水紙吸干表面水分及油分，備用。

用編號A、B、C、D分別代表苗族酸肉、傣族酸肉、辣椒酸肉和小米酸肉，1、2、3、4分別代表微波、蒸制、油炸和烤制4 種加熱方式，根據(jù)4 種酸肉經(jīng)不同加熱處理，分別對其進(jìn)行編號。

1.3.2 電子舌測定

參考李雙艷等[28]的方法，略作修改。采用TS-5000Z味覺分析系統(tǒng)進(jìn)行測定，稱取15 g樣品，按料液比1∶10添加超純水進(jìn)行稀釋，50 ℃水浴加熱20 min，過濾取上清液，5 000 r/min、4 ℃離心15 min，取上清液，濾紙過濾獲得電子舌檢測液。對樣品的酸、苦、澀、咸、甜、鮮味及鮮味豐富性等基本味進(jìn)行數(shù)字化測定。

電子舌檢測條件：以30 mmol/L氯化鉀和0.3 mmol/L酒石酸混合溶液（二者體積比1∶1）配制成模擬人體口腔的對照參比溶液[29]，將傳感器置于參比溶液30 s進(jìn)行歸零處理，每個樣品均以參比溶液進(jìn)行對照。傳感器清洗時間5.6 min，樣品測定時間30 s，測量回味30 s[30]。負(fù)極清洗液：將500 mL超純水、300 mL無水乙醇、8.3 mL濃鹽酸混合，定容至1 000 mL;正極清洗液：將7.46 g KCl、500 mL超純水、300 mL無水乙醇、0.056 g KOH混合，定容至1 000 mL;傳感器未穩(wěn)定時，感應(yīng)強(qiáng)度出現(xiàn)上下波動現(xiàn)象，測定1～2 次使傳感器響應(yīng)強(qiáng)度趨于穩(wěn)定，每個樣品進(jìn)行4 次平行測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

將電子舌檢測獲得的16 種樣品的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，分析不同樣品各滋味間的相關(guān)性，使用PCA和CA對酸肉經(jīng)加熱后的滋味品質(zhì)整體結(jié)構(gòu)差異性進(jìn)行分析，使用DFA對不同酸肉進(jìn)行定性判別。采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使用Excel 2010軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 4 種酸肉經(jīng)不同加熱處理后的滋味及其相關(guān)性分析

采用電子舌的6 個傳感器分別測定16 種樣品的酸味、苦味、澀味、鮮味、咸味、甜味及鮮味豐富性7 組滋味指標(biāo)，結(jié)果如表3所示。

由表4可知：酸肉經(jīng)加熱處理后各滋味間存在一定相關(guān)性，酸味與苦味存在極顯著負(fù)相關(guān)性（P<0.01），酸味與澀味存在極顯著正相關(guān)性（P<0.01），酸味與鮮味存在顯著負(fù)相關(guān)性（P<0.05），隨酸味的增加，澀味增大，苦味及鮮味減少;苦味與甜味存在顯著負(fù)相關(guān)性（P<0.05），隨苦味增加，甜味減少;澀味與甜味存在極顯著正相關(guān)性（P<0.01），澀味與鮮味豐富性存在顯著負(fù)相關(guān)性（P<0.05），隨澀味增加，甜味顯著增加，鮮味豐富性顯著減少;鮮味與甜味、鮮味豐富性均存在顯著正相關(guān)性（P<0.05）;甜味與鮮味豐富性存在極顯著正相關(guān)性（P<0.01）。

2.2 4 種酸肉經(jīng)不同加熱處理后的電子舌滋味特征雷達(dá)圖

雷達(dá)圖可間接反映樣品間各指標(biāo)的差異性，對4 種酸肉經(jīng)不同加熱處理后的電子舌滋味響應(yīng)值作雷達(dá)圖進(jìn)行分析。由圖1可知：不同加熱處理酸肉對傳感器均有響應(yīng)作用，4 種酸肉的咸、苦、甜、鮮味值均高于對照溶液，酸味值低于對照溶液;辣椒酸肉、小米酸肉的澀味值均低于對照溶液，而苗族酸肉、傣族酸肉中蒸制加熱處理的樣品澀味值高于對照溶液;同種酸肉經(jīng)不同加熱處理后其滋味特征存在顯著差異，微波處理酸肉較蒸制、油炸、烤制酸肉的酸味值及澀味值高，苦味值低。

不同加熱處理的苗族酸肉在酸味、苦味、咸味及鮮味豐富性上存在明顯差異，其中微波處理苗族酸肉的酸味、澀味、鮮味值及鮮味豐富性最高，而咸味、甜味、苦味值最低，蒸制處理苗族酸肉的酸味值、鮮味豐富性最低，而苦味、咸味、甜味值最高，油炸處理的苗族酸肉澀味、鮮味值最低。

傣族酸肉、辣椒酸肉及小米酸肉分別經(jīng)微波加熱處理后，電子舌滋味響應(yīng)值基本一致，均表現(xiàn)為微波處理酸肉酸味、澀味、鮮味、咸味值最高，苦味、甜味值最低。

2.3 4 種酸肉經(jīng)不同加熱處理后電子舌滋味指標(biāo)的差異性分析

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室前期加熱方式對酸肉營養(yǎng)成分影響的研究結(jié)果，選擇酸肉加熱方式為微波，分析4 種酸肉經(jīng)微波加熱處理后電子舌響應(yīng)值間的差異性，同理，選擇苗族酸肉為考察對象，分析4 種加熱方式苗族酸肉電子舌響應(yīng)值間的差異性。

由表5可知，從酸肉分類角度分析可知，苗族酸肉的酸味值（絕對值，下同）低于傣族酸肉、辣椒酸肉和小米酸肉，其中辣椒酸肉酸味值最高，酸味最強(qiáng);辣椒酸肉苦味值最高，且顯著高于傣族酸肉及小米酸肉（P<0.05），而苗族酸肉次之;4 種酸肉的澀味、鮮味、咸味、甜味及鮮味豐富性無顯著差異。從加熱方式的角度分析可知，不同加熱方式對苗族酸肉滋味品質(zhì)的影響較顯著，微波加熱處理苗族酸肉酸味、苦味、澀味及甜味值最高，咸味、鮮味值最低;蒸制處理的苗族酸肉鮮味值最高，酸味、苦味、澀味及甜味值最低;油炸處理的苗族酸肉鮮味豐富性最高;烤制處理的苗族酸肉咸味值最高，鮮味豐富性最低。

2.4 4 種酸肉經(jīng)不同加熱處理后電子舌滋味的PCA

對16 個酸肉樣品電子舌滋味品質(zhì)進(jìn)行PCA，對經(jīng)不同加熱處理4 種酸肉的電子舌滋味品質(zhì)進(jìn)行差異性分析。由表6可知，加熱處理后4 種酸肉各滋味品質(zhì)主要集中在前3 個主成分，其總方差貢獻(xiàn)率為89.521%，主成分1的方差貢獻(xiàn)率為70.018%，主要包括酸味、苦味及澀味信息，主成分2的方差貢獻(xiàn)率為15.542%，主要包括咸味、鮮味信息，主成分3的方差貢獻(xiàn)率為3.961%，主要包括甜味及鮮味豐富性信息，說明3 個綜合變量可反映絕大部分信息。

以主成分1、2、3為指標(biāo)繪制主成分3D因子載荷圖。由圖2可知，第1、2主成分主要由酸肉的特征性滋味（酸味、苦味、咸味）指標(biāo)組成，第3主成分主要由酸肉的非特征性滋味（甜味、鮮味豐富性）指標(biāo)組成。

2.5 4 種酸肉經(jīng)不同加熱處理后電子舌滋味品質(zhì)的差異性分析

4 種酸肉經(jīng)不同加熱處理后其滋味品質(zhì)存在一定差異，根據(jù)電子舌對酸肉不同滋味傳感器的響應(yīng)值，采用PCA將16 個樣品進(jìn)行區(qū)分。由圖3可知，主成分1與主成分2的累積貢獻(xiàn)率為98.32%，圖中不同點(diǎn)之間的距離代表樣品間的差異性大小，距離越近，說明樣品間差異越小。同種酸肉烤制處理較其他處理的酸肉分布在橫軸左側(cè)，且不同酸肉之間差異顯著。

對4 種酸肉的滋味品質(zhì)進(jìn)行判別分析，由圖4可知，判別因子的總貢獻(xiàn)率為93.31%，樣品間的離散度距離減小，對同種酸肉的聚類效果好，可明顯將4 種酸肉區(qū)分開。綜合圖3～4可知，在對經(jīng)不同加熱處理后4 種酸肉進(jìn)行分類時，DFA優(yōu)于PCA，可更好地區(qū)分不同種類酸肉。

2.6 4 種酸肉經(jīng)不同加熱處理后電子舌滋味品質(zhì)的CA

以4 種酸肉分別經(jīng)微波、蒸制、油炸、烤制4 種加熱方式處理后電子舌的平均響應(yīng)值進(jìn)行SPSS聚類分析，采用最短距離法對16 個酸肉樣品進(jìn)行CA，獲得CA樹狀圖。由圖5可知，酸肉種類及加熱處理方式均為4 種，因此可將16 個樣品簡單分為4 類，第1類包括小米酸肉、苗族酸肉分別經(jīng)微波、蒸制、油炸、烤制加熱處理后的8 個樣品及微波加熱處理傣族酸肉（A1、A2、A3、A4、B1、D1、D2、D3、D4），第2類包括經(jīng)油炸、烤制及蒸制處理的傣族酸肉（B2、B3、B4），第3類為微波處理辣椒酸肉（C1），第4類為經(jīng)油炸、烤制及蒸制后的辣椒酸肉（C2、C3、C4），辣椒酸肉明顯區(qū)別于其他酸肉。

根據(jù)圖5的聚類分析結(jié)果，將16 個樣品分為4 類，對聚為一類的樣品電子舌各滋味響應(yīng)值進(jìn)行差異性分析。由表7可知，4 類酸肉的電子舌滋味品質(zhì)均存在顯著差異（P<0.05），第1、2類酸肉的苦味顯著高于其他類別酸肉（P<0.05），第2類酸肉的鮮味顯著高于其他類別酸肉、咸味顯著高于第3、4類酸肉，酸味、澀味、甜味及鮮味豐富性顯著低于其他類別酸肉（P<0.05），第3類酸肉的酸味、甜味及鮮味豐富性顯著高于其他類別酸肉，苦味、鮮味及咸味顯著低于其他類別酸肉（P<0.05），第4類酸肉的澀味顯著高于第1、2類酸肉（P<0.05）。第1類與第2類、第3類與第4類酸肉的苦味、咸味均無顯著差異，第3類與第4類酸肉的澀味、鮮味和甜味均無顯著差異。

3 結(jié) 論

周才瓊等[31]在優(yōu)化酸肉發(fā)酵工藝的同時探討影響酸肉滋味的理化成分，結(jié)果表明：1）酸肉的咸甜滋味與發(fā)酵過程中微生物生長、大分子物質(zhì)的降解及水分含量變化有關(guān);2）酸肉發(fā)酵過程中，蛋氨酸、谷氨酸、天冬氨酸及丙氨酸等具有酸味、鮮味或甜味的氨基酸是構(gòu)成酸肉酸鮮甜滋味的重要成分;3）乳酸、醋酸、乙酸、甲酸、丙酸等風(fēng)味物質(zhì)形成了酸肉獨(dú)特的酸味。酸肉發(fā)酵產(chǎn)生大量香氣物質(zhì)，發(fā)酵形成的2-乙氧基乙基硫烷基醋酸和具有丁香風(fēng)味的2-甲氧基苯酚使酸肉具有獨(dú)特的酸味[32]，此外在酸肉發(fā)酵成熟過程中，乳酸菌引發(fā)糖酵解產(chǎn)酸，使酸肉酸味增加。微生物快速生長產(chǎn)生大量的胞外酶，促進(jìn)脂肪、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)發(fā)生降解，產(chǎn)生游離脂肪酸、游離氨基酸及醛、酮、醇、酸等物質(zhì)，賦予酸肉良好的發(fā)酵滋味，從而對產(chǎn)品的風(fēng)味產(chǎn)生一定的影響。

將電子舌對味覺感受器的敏感性與統(tǒng)計(jì)學(xué)相結(jié)合，分析16 種酸肉樣品電子舌滋味品質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)差異性，結(jié)果表明：不同酸肉樣品各滋味品質(zhì)間有顯著差異（P<0.05），16 種酸肉樣品經(jīng)聚類分析分為4 類，苗族酸肉、小米酸肉及微波處理傣族酸肉為一類，經(jīng)蒸制、油炸、烤制后的傣族酸肉為一類，微波處理辣椒酸肉為一類，經(jīng)蒸制、油炸、烤制的辣椒酸肉為一類;比較不同加熱方式及不同種類酸肉電子舌滋味的差異性，分析酸肉滋味品質(zhì)主成分;同時對4 種酸肉經(jīng)不同加熱處理后的電子舌滋味品質(zhì)進(jìn)行DFA，通過比較可得，DFA對不同加熱處理4 種酸肉的區(qū)分能力優(yōu)于PCA。電子舌在對酸肉及其加熱方式的區(qū)分上具有較大的應(yīng)用價值。

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