孟舒雨 李苗云 趙改名 郝云鵬 柳艷霞 朱瑤迪 孫靈霞

摘 要：以調(diào)理獅子頭為研究對(duì)象，利用感官評(píng)分和電子鼻技術(shù)對(duì)其風(fēng)味特征進(jìn)行分析，并結(jié)合方差分析、主成分分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析，研究感官評(píng)分與電子鼻傳感器之間的相關(guān)性。結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)室自制的紅燒獅子頭感官總分最高;感官評(píng)分結(jié)果與電子鼻分析之間具有較好的一致性;電子鼻傳感器響應(yīng)值與風(fēng)味、總分關(guān)聯(lián)度最高的均為W1C傳感器，關(guān)聯(lián)系數(shù)在0.85以上;香辛料等輔料是造成產(chǎn)品風(fēng)味差異的主要因素。

關(guān)鍵詞：調(diào)理獅子頭;風(fēng)味;電子鼻;感官評(píng)分;灰色關(guān)聯(lián)度分析

Abstract： The flavor characteristics of prepared lions head meatballs were evaluated by sensory evaluation and electronic nose， and analysis of variance， principal component analysis and grey correlation analysis were used to evaluate the correlation between sensory evaluation and electronic nose analysis. The results showed that braised lions head meatballs prepared in our laboratory scored the highest in sensory evaluation. There was good consistency between sensory evaluation and electronic nose analysis. The response of W1C sensor exhibited the highest correlation with flavor and overall sensory scores with correlation coefficients above 0.85. Spices and other auxiliary ingredients were the main factors causing the flavor difference of products.

Keywords： prepared lions head meatball; flavor; electronic nose; sensory evaluation; grey correlation analysis

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190226-041

中圖分類號(hào)：TS251.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2019）04-0024-05

獅子頭屬于淮揚(yáng)菜系，具有工藝簡單、食用方便、肥而不膩、鮮香爽口的特點(diǎn)，根據(jù)個(gè)人喜愛可制作成清燉獅子頭、紅燒獅子頭等特色菜品[1]。隨著人民生活水平的提高，對(duì)食品健康營養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì)的關(guān)注也逐漸增加。風(fēng)味由產(chǎn)生氣味的揮發(fā)性成分和產(chǎn)生滋味的非揮發(fā)性物質(zhì)共同組成[2]，對(duì)于肉制品極其重要，也是消費(fèi)者購買產(chǎn)品所考慮的一個(gè)重要方面，獅子頭優(yōu)良的風(fēng)味對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)有著積極的作用。

產(chǎn)品風(fēng)味的評(píng)價(jià)目前主要采用人工感官，20世紀(jì)90年代后，其在食品科學(xué)中得到廣泛應(yīng)用[3]，但其主觀隨意性強(qiáng)，穩(wěn)定性、重復(fù)性差。電子鼻由化學(xué)傳感器陣列、信號(hào)處理系統(tǒng)和模擬識(shí)別系統(tǒng)共同組成[4]，以模擬哺乳動(dòng)物的嗅覺器官來達(dá)到對(duì)產(chǎn)品氣味捕捉、采集和判斷的目的[5]，具有客觀、準(zhǔn)確、快捷和重現(xiàn)性好等特點(diǎn)，可辨別不同種類的氣味[6]，能夠?yàn)闄z測(cè)樣品的揮發(fā)性物質(zhì)提供一個(gè)總體的估計(jì)結(jié)果[7]，作為快速可靠的質(zhì)量評(píng)估工具已經(jīng)被越來越多地應(yīng)用在食品工業(yè)中[8-9]，在肉與肉制品品質(zhì)快速檢測(cè)與評(píng)價(jià)[10-11]等方面亦得到有效應(yīng)用。但對(duì)食品風(fēng)味的電子鼻分析與人工感官鑒定結(jié)果的相關(guān)性研究目前還較為缺乏，僅有少部分研究者研究了東坡肘子[12]、雞精調(diào)味料[13]、咖啡[14]及牛乳[15]等產(chǎn)品風(fēng)味感官評(píng)分與電子鼻傳感器分析結(jié)果之間的相關(guān)性。研究電子鼻分析與人工感官鑒定結(jié)果之間的相互關(guān)系，建立二者之間的關(guān)系模型，使風(fēng)味的感官評(píng)價(jià)信息可以用客觀的方法來衡量和相互溝通，能夠彌補(bǔ)人工感官評(píng)分的缺陷。

灰色關(guān)聯(lián)度分析法是一種針對(duì)灰色系統(tǒng)來決定因素主次及其關(guān)聯(lián)程度的評(píng)價(jià)方法[16]，被廣泛應(yīng)用于作物新品種[17]、果品品質(zhì)評(píng)價(jià)[18-19]及中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)[20-21]等方面，而其在肉及肉制品中的應(yīng)用卻鮮有報(bào)道。

本研究以速凍調(diào)理獅子頭為對(duì)象，應(yīng)用電子鼻技術(shù)和感官評(píng)分對(duì)不同產(chǎn)地、不同品牌調(diào)理獅子頭的風(fēng)味品質(zhì)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上采用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法建立人工感官與電子鼻檢測(cè)結(jié)果之間的關(guān)聯(lián)性，明確影響產(chǎn)品風(fēng)味的主要感官要素，探尋不同產(chǎn)地、不同品牌調(diào)理獅子頭風(fēng)味差異的原因，為調(diào)理獅子頭品質(zhì)控制及產(chǎn)品開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.2 儀器與設(shè)備

AL104電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司;GHY-3010超級(jí)恒溫槽 凡帝朗科技公司;PEN3電子鼻 德國Airsense公司。

1.3 方法

1.3.1 電子鼻測(cè)定

樣品攪碎，稱取10.0 g放入100 mL錐形瓶內(nèi)，保鮮膜封口，于40 ℃水浴5 min，用于PEN3電子鼻檢測(cè)。測(cè)試條件：樣品測(cè)試時(shí)間80 s，采樣間隔1 s，清洗時(shí)間90 s，歸零時(shí)間10 s，內(nèi)部流速300 mL/min，樣品流速300 mL/min。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3 次，取傳感器在75 s時(shí)獲得的穩(wěn)定信號(hào)進(jìn)行分析。

1.3.2 感官評(píng)價(jià)

成立14 人評(píng)分小組，對(duì)不同種類獅子頭進(jìn)行感官評(píng)分，評(píng)分指標(biāo)為外觀、風(fēng)味、口感、組織狀態(tài)和可接受性，其中風(fēng)味對(duì)任何一種食品的整體感官品質(zhì)都有著重要意義[22-23]，具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

1.3.3 灰色關(guān)聯(lián)度分析

1.3.3.1 確定分析數(shù)列

基于灰色系統(tǒng)理論及分析方法的要求[24]，將9 種樣品作為一個(gè)整體，即灰色系統(tǒng)，電子鼻不同傳感器為灰色系統(tǒng)的子系統(tǒng)，把傳感器的響應(yīng)值作為一個(gè)因素進(jìn)行分析計(jì)算[25]。

1.3.3.2 計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)按照公式（1）計(jì)算。

為了減小Δ（k）太大而引起的失真，引入分辨系數(shù)ρ[26]，

ρ的取值范圍為0～1，在本研究中，ρ取0.5。當(dāng)ρ取0.5時(shí)，灰色關(guān)聯(lián)度大于0.6，結(jié)果較好[27]。

1.3.3.3 灰色關(guān)聯(lián)度的計(jì)算方法

關(guān)聯(lián)系數(shù)的算術(shù)平均數(shù)為關(guān)聯(lián)度，按照公式（2）計(jì)算。

1.3.3.4 數(shù)據(jù)來源

以電子鼻傳感器中的W5S傳感器作為參照，分別計(jì)算不同產(chǎn)品的相對(duì)傳感器響應(yīng)值，按照公式（3）計(jì)算，并將此作為電子鼻傳感器響應(yīng)值來源。計(jì)算結(jié)果如表3所示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 22.0和Microsoft Office Excel 2007軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、主成分分析，對(duì)灰色關(guān)聯(lián)進(jìn)行函數(shù)和數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)理獅子頭感官評(píng)分結(jié)果的方差分析

在肉制品品質(zhì)分析中，感官屬性是其最重要的一個(gè)方面[28]。由熵權(quán)法確定各項(xiàng)感官指標(biāo)的權(quán)重為：外觀0.13、風(fēng)味0.21、口感0.21、組織狀態(tài)0.23、總體可接受性0.21，在此基礎(chǔ)上得到9 種調(diào)理獅子頭樣品的感官評(píng)分結(jié)果。

由表4可知：6號(hào)樣品的外觀和組織狀態(tài)指標(biāo)評(píng)分最高，且顯著高于2、3、5、7號(hào)樣品（P<0.05）;8號(hào)樣品的風(fēng)味指標(biāo)評(píng)分最高，且顯著高于2、3、5、7號(hào)樣品（P<0.05）;8號(hào)樣品的口感和可接受性指標(biāo)評(píng)分最高，其次是6號(hào)樣品;結(jié)合總分指標(biāo)可知，6號(hào)和8號(hào)樣品的感官評(píng)分較高，具有較好的感官特性。

2.2 調(diào)理獅子頭電子鼻檢測(cè)結(jié)果與感官評(píng)分結(jié)果的主成分分析

主成分分析是對(duì)樣品的原始數(shù)據(jù)向量進(jìn)行線性轉(zhuǎn)化的一種分析方法，通過改變坐標(biāo)軸來達(dá)到區(qū)分樣品的目的[29]。

由圖1可知，第1、2主成分高達(dá)88.021%（PC1為72.167%，PC2為15.854%），能夠反應(yīng)樣品的主要特征信息[30]。9 個(gè)樣品在4 個(gè)象限均有分布，樣品1、3、4主要分布在第3象限，說明這3 個(gè)樣品具有相似性;樣品2、5、7在第1主成分上距離接近，這與感官評(píng)分中風(fēng)味指標(biāo)無顯著差異的結(jié)果一致;樣品8分布在第1象限，與其他樣品風(fēng)味差異較大，這與其感官評(píng)分最高相對(duì)應(yīng);樣品6和9主要分布在第4象限，在第1主成分上距離接近，說明其風(fēng)味特征比較相似。

由圖2可知，樣品之間不能明顯區(qū)分，但樣品8、6、9與其他樣品差異較大，樣品5和7、樣品1～4重疊嚴(yán)重、無法區(qū)分。

結(jié)合圖1～2和表4可以看出，9 個(gè)樣品不論是感官評(píng)分還是電子鼻分析結(jié)果，總體趨勢(shì)一致，具有良好的一致性。但從樣品主成分分析結(jié)果上看，人的感官靈敏度比電子鼻差。因此，需要進(jìn)一步研究感官評(píng)分與電子鼻傳感器檢測(cè)結(jié)果之間的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上建立人工感官與電子鼻檢測(cè)結(jié)果之間的關(guān)聯(lián)，從而更客觀地對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.3 調(diào)理獅子頭感官評(píng)價(jià)與電子鼻傳感器響應(yīng)值的灰色關(guān)聯(lián)度分析

2.3.1 無量綱化處理

將9 個(gè)樣品的感官評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)為參考數(shù)列，比較數(shù)列為電子鼻的10 個(gè)傳感器響應(yīng)值，將母序列與子序列進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析。首先采用均值化變換的方法對(duì)每個(gè)數(shù)列進(jìn)行無量綱化處理，結(jié)果如表5所示。

2.3.2 電子鼻傳感器響應(yīng)值與感官指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度

計(jì)算9 種獅子頭的風(fēng)味和總分參考數(shù)列與表5比較數(shù)列（電子鼻傳感器的響應(yīng)值）的絕對(duì)差值，得到兩級(jí)最大差值Δmax風(fēng)味=16.128，Δmax總分=15.541;兩級(jí)最小差值Δmin風(fēng)味=10.240，Δmin總分=9.188，將其分別帶入公式（1）即可得到電子鼻傳感器響應(yīng)值分別與風(fēng)味、總分的關(guān)聯(lián)系數(shù)，再將灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)帶入公式（2）即可得到傳感器響應(yīng)值與感官指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度，從而對(duì)其進(jìn)行排序。

由表6～7可知，10 個(gè)傳感器響應(yīng)值與樣品風(fēng)味、總分的關(guān)聯(lián)度均在0.85以上，具有較高的關(guān)聯(lián)性，驗(yàn)證了以電子鼻替代人工感官進(jìn)行產(chǎn)品風(fēng)味評(píng)價(jià)的可能性，其中傳感器與風(fēng)味的關(guān)聯(lián)度最高。根據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小，不同傳感器對(duì)感官各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度不同，其中與風(fēng)味和總分關(guān)聯(lián)度最高的均為W1C傳感器，W1C傳感器的敏感物質(zhì)為芳烴化合物，而樣品中的芳烴化合物主要來自輔料中的香辛料，這可能是造成樣品風(fēng)味差異的主要因素。

3 結(jié) 論

由感官評(píng)分結(jié)果的方差分析可知，實(shí)驗(yàn)室自制的紅燒獅子頭感官總分最高。人工感官評(píng)分與電子鼻測(cè)定結(jié)果之間具有較好的一致性，且電子鼻對(duì)香氣物質(zhì)的反應(yīng)更為靈敏，可將不同種類獅子頭區(qū)分開來。電子鼻傳感器的響應(yīng)值與風(fēng)味、總分指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)在0.85以上，說明以電子鼻替代人工感官進(jìn)行產(chǎn)品風(fēng)味評(píng)價(jià)具有可行性。與風(fēng)味、總分關(guān)聯(lián)度最高的均為對(duì)芳烴化合物敏感的W1C傳感器，香辛料等輔料可能是造成產(chǎn)品風(fēng)味差異的主要因素。在此基礎(chǔ)上若能建立獅子頭產(chǎn)品人工感官評(píng)分與電子鼻測(cè)定結(jié)果之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，則使產(chǎn)品風(fēng)味的感官評(píng)分信息更加客觀，對(duì)產(chǎn)品開發(fā)及品質(zhì)控制具有重要意義。

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