袁 燦，何 蓮，胡金祥，林 丹，喬明鋒，蔡雪梅，彭毅秦，易宇文, （.四川旅游學(xué)院，四川 成都 6000；2.肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 6006）

魚香肉絲作為經(jīng)典川菜之一，以其味道獨(dú)特、營養(yǎng)豐富而深受大眾喜愛[1]。目前，市場上關(guān)于魚香肉絲的調(diào)料種類繁多，調(diào)料的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、加工工藝等均有所不同，導(dǎo)致調(diào)料的風(fēng)味和品質(zhì)千差萬別[2]。風(fēng)味作為食品的重要品質(zhì)之一，由滋味和氣味組成[3]。現(xiàn)階段，對于魚香肉絲的風(fēng)味分析研究，多集中在感官評價(jià)和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）分析[4?6]。感官評價(jià)受到評鑒人員的主觀因素和環(huán)境條件主導(dǎo)，使得結(jié)果相差較大，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力[7]。GC-MS檢測樣品周期較長，只能檢測單一揮發(fā)性組分，測定結(jié)果無法反映樣品的整體風(fēng)味，具有一定的局限性[5?6]。

電子鼻（Electronic nose）和電子舌（Electronic tongue）是模仿人體嗅覺和味覺機(jī)理的仿生檢測設(shè)備，具有檢測周期短、樣品處理簡單、檢測靈敏度高、結(jié)果可靠等優(yōu)點(diǎn)，分別能夠從氣味和滋味方面識(shí)別樣品中整體風(fēng)味信息[8?10]。本課題組易宇文分別采用電子鼻和電子舌分析川渝地區(qū)不同品牌的魚香肉絲調(diào)料差異性，結(jié)果表明電子鼻和電子舌可有效地區(qū)分樣品[2,4]。與單獨(dú)使用電子鼻和電子舌相比，電子鼻與電子舌結(jié)合使用可以綜合評價(jià)氣味和滋味信息?，F(xiàn)階段，電子鼻與電子舌結(jié)合使用已廣泛應(yīng)用于區(qū)分奶制品、茶葉、醬油、鴨肉等食品差異性研究[11?17]。目前，電子鼻與電子舌結(jié)合使用區(qū)分魚香肉絲調(diào)料的差異性相關(guān)研究報(bào)道鮮少。因此，本文應(yīng)用電子鼻、電子舌和氨基酸分析技術(shù)，從氣味和滋味角度對不同品牌魚香肉絲調(diào)料的風(fēng)味品質(zhì)進(jìn)行檢測，旨在為魚香肉絲調(diào)料風(fēng)味評價(jià)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

不同品牌魚香肉絲調(diào)料 購自于京東商城，樣品信息見表1；蔗糖HPLC>98% 成都植標(biāo)化純生物技術(shù)有限公司；咖啡因HPLC>99% 北京盛世康普化工技術(shù)研究院；磺基水楊酸 分析純AR，成都市科隆化學(xué)有限公司；去離子水（自制）。

表1 樣品信息Table 1 Information of samples

FOX 4000型電子鼻 法國Alpha MOS公司；Astree電子舌 法國Alpha MOS公司；S-433D全自動(dòng)氨基酸分析儀 德國Sykam公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 電子鼻分析 電子鼻的傳感器陣列由18種金屬氧化物傳感器組成，分布在主機(jī)的3個(gè)矩陣室，每個(gè)矩陣室有6根非專一性傳感器，對一類或幾類物質(zhì)敏感。準(zhǔn)確稱量2.00 g樣品，移至10 mL頂空進(jìn)樣瓶中，密封，進(jìn)行電子鼻測定。頂空加熱溫度為70 ℃，加熱時(shí)間300 s，載氣（空氣）流量150 mL/s，進(jìn)樣量（頂空氣體）500 μL，數(shù)據(jù)采集時(shí)間120 s，數(shù)據(jù)采集延遲180 s。不同品牌魚香肉絲調(diào)料測定8次重復(fù)，取后5次穩(wěn)定的測定結(jié)果進(jìn)行分析。

1.2.2 電子舌分析 電子舌實(shí)驗(yàn)采用Astree電子舌第六套傳感器，該套傳感器包括AHS-Sourcess，PKS，CTS-Saltiness，NMS-umami，CPS，ANS，SCS共7根傳感器，選擇Ag/AgCl作為參比電極。AHS-Sourcess，CTS-Saltiness，NMS-umami傳感器分別對酸、咸、鮮具有專一性識(shí)別；對甜味、苦味、澀味等其它滋味須結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)品實(shí)現(xiàn)識(shí)別。樣品甜和苦味測定，分別以蔗糖和咖啡因作為標(biāo)準(zhǔn)品，分別配制以0.06 mg/mL為濃度梯度的250 mL蔗糖和咖啡因標(biāo)準(zhǔn)溶液（0～0.30 mg/mL），對不同的樣品進(jìn)行測定。通過傳感器獲得的數(shù)據(jù)結(jié)合Alpha MOS電子舌分析軟件，能夠獲得樣品在0～10之間的酸、咸、鮮、甜和苦味的相對強(qiáng)度值。利用強(qiáng)度值可對樣品在酸、咸、鮮、甜和苦味維度上進(jìn)行滋味強(qiáng)度排序。每個(gè)樣品準(zhǔn)確稱量10.00 g，移至100 mL容量瓶，用去離子水定容至100 mL，然后用超聲波浸提30 min，而后取上清液備用。將80 mL濾液移至電子舌專用燒杯進(jìn)行測定。設(shè)定電子舌測定條件為：數(shù)據(jù)采集時(shí)間為120 s，采集周期為1.0 s，采集延遲0 s，攪拌速度1 r/s。每個(gè)樣品測定8次重復(fù)，取后5次的穩(wěn)定值作為檢測結(jié)果。

1.2.3 游離氨基酸分析 樣品前處理參照周常義等[18]方法，準(zhǔn)確稱取1.00 g樣品于50 mL的容量瓶中，加0.01 mol/L的鹽酸40 mL，旋渦混勻5 min，超聲處理20 min后，定容。避光靜置2 h后，取5 mL置于離心器10000 r/min離心4 min，準(zhǔn)確取1 mL上清液，加入9 mL 1%磺基水楊酸水溶液，渦旋10 min，避光靜置1 h，10000 r/min離心5 min，取5 mL用0.22 μm的水相膜過濾后上機(jī)分析。色譜分析條件：色譜柱為 LCA K07/Li（150 mm×4.6 mm），進(jìn)樣量為50 μL，檢測波長為570 nm、440 nm，茚三酮流速為0.25 mL/min，檸檬酸鋰緩沖溶液流動(dòng)相流速為0.45 mL/min，反應(yīng)器溫度為130 ℃。

1.3 數(shù)據(jù)處理

電子鼻和電子舌測定樣品的數(shù)據(jù)，經(jīng)儀器自帶軟件直接進(jìn)行主成分分析（Principal component analysis, PCA），采用Unscrambler（10.4 X）軟件進(jìn)行偏最小二乘法分析（Partial least squae analysis，PLS），使用SPSS 20.0軟件進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析，并使用Origin2019作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 電子鼻對不同品牌魚香肉絲調(diào)料的氣味分析

通過電子鼻分析魚香肉絲調(diào)料的氣味指紋圖譜，也稱氣味雷達(dá)圖，結(jié)果見圖1。圖中為不同品牌魚香肉絲調(diào)料對電子鼻18個(gè)傳感器相應(yīng)信號強(qiáng)度大 小，除LY2/LG、LY2/G、LY2/AA、LY2/Gh、LY2/gCT1和LY2/gCT傳感器信號強(qiáng)度差異不明顯，其余12個(gè)傳感器信號強(qiáng)度差異較為明顯，其中傳感器T30/1、P10/1、P10/2、P40/1、T70/2、PA/2、P30/1、P40/2、P30/2信號響應(yīng)強(qiáng)度大小順序?yàn)椋篋>C=B>A>F>E。表2列出18個(gè)傳感器對應(yīng)敏感物質(zhì)類型[18]，結(jié)合圖1可知，LY2/LG、LY2/G、LY2/AA、LY2/Gh、LY2/gCT1和LY2/gCT傳感器對應(yīng)敏感類物質(zhì)如氮氧化合物、硫化物、丙酮、丙烷和丁烷等，說明樣品在以上該類型物質(zhì)方面差異性不明顯，而剩余的傳感器對極性物質(zhì)、非極性物質(zhì)（碳?xì)浠衔镱?、氨、氯）、芳香類（甲苯、二甲苯）、胺類和氯類等物質(zhì)敏感，表明樣品在以上該類型物質(zhì)方面差異性顯著。

表2 傳感器對應(yīng)敏感物質(zhì)類型Table 2 Sensitive substance type of each sensor

圖1 不同品牌魚香肉絲調(diào)料的電子鼻雷達(dá)圖Fig.1 The radar chart of Yu-shiang Shredded Pork Seasoning of different brands

采用PCA分析魚香肉絲調(diào)料的香氣，結(jié)果如圖2所示。在圖2中，第一主成分（PC1）和第二主成分（PC2）的累積貢獻(xiàn)率為95.3%，大于80.0%，表明主成分可以反映樣品香氣的整體信息[18?19]。魚香肉絲調(diào)料的香氣成分區(qū)域無重疊，說明PCA分析法可以對其進(jìn)行有效區(qū)分。PC1貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)大于PC2，說明樣品在橫坐標(biāo)距離越大，其差異性越大[7]。樣品的橫坐標(biāo)大小排列順序?yàn)镈>C=B>A>F>E，該順序與雷達(dá)信號響應(yīng)強(qiáng)度大小順序相同。同時(shí)，樣品B和C的橫坐標(biāo)分布距離較近，說明樣品B和C二者的香氣較為相似，其它樣品A、D、F和E的橫坐標(biāo)存在差異，表明樣品A、D、F和E香氣差異性明顯。

圖2 不同品牌魚香肉絲調(diào)料電子鼻的主成分（PCA）分析二維圖Fig.2 PCA analysis 2D image of E-nose date for different brands Yu-shiang Shredded Pork Seasoning

2.2 電子舌對不同品牌魚香肉絲調(diào)料的滋味分析

圖3為電子舌分析魚香肉絲調(diào)料的滋味雷達(dá)圖。由圖3可見，電子舌的傳感器相對強(qiáng)度值存在明顯差異，表明電子舌可有效地區(qū)分不同樣品的滋味。不同樣品的酸、咸、鮮、甜和苦5種味覺相對強(qiáng)度值從大到小的順序?yàn)椋合涛稙镋>F>C>B>A>D，鮮味為E>B>F>C>D>A，苦味為E>F>C>B>D>A，酸味為D>A>B>C>F>E，甜味為A>E>B>C>D>F，表明不同樣品的滋味存在明顯差異。樣品E在咸味、鮮味和苦味貢獻(xiàn)較為突出，這可能是由于樣品E水溶液中含有高濃度的水溶性離子型有機(jī)物和無機(jī)物等咸味貢獻(xiàn)物質(zhì)，如食用鹽，并且可能還含有較高濃度的核苷酸、氨基酸等鮮味貢獻(xiàn)物質(zhì)[5,20]，如味精中谷氨酸鈉、5′-呈味核苷酸二鈉。樣品D的酸味較為突出，可能由于樣品D含有較高濃度的酸味貢獻(xiàn)物[21]，如添加食醋（添加量≥20%）。同時(shí)，樣品A的甜味較為突出，可能由于樣品A含有較高濃度的蔗糖。

圖3 不同品牌魚香肉絲調(diào)料的電子舌雷達(dá)圖Fig.3 The radar chart of Yu-shiang Shredded Pork Seasoning of different brands

電子舌對魚香肉絲調(diào)料滋味進(jìn)行PCA分析，其主成分載荷矩陣如圖4所示。由圖4可見，第一主成分（PC1）和第二主成分（PC2）的累積貢獻(xiàn)率為89.3%，大于80.0%，表明電子舌PCA分析能夠反映樣品滋味的整體信息。樣品的數(shù)據(jù)點(diǎn)相對集中，說明樣品的電子舌測定結(jié)果的穩(wěn)定性相對較高，而不同樣品的數(shù)據(jù)點(diǎn)分布于四個(gè)象限，表明樣品的滋味差異性明顯。載荷圖是將對第一、二主成分貢獻(xiàn)大的影響因子在PCA分析的二維圖中表示出來，影響因子越靠近樣品所在的二維坐標(biāo)（x，y），則說明載荷因子對其影響越大。圖中鮮味和咸味對樣品E、C和F的識(shí)別貢獻(xiàn)較大，酸味對樣品A、B和D的識(shí)別貢獻(xiàn)較大。

圖4 不同品牌魚香肉絲調(diào)料電子舌的主成分（PCA）分析二維圖Fig.4 PCA analysis 2D image of E-tongue date for different brands Yu-shiang Shredded Pork Seasoning

2.3 不同品牌香肉絲調(diào)料游離氨基酸呈味貢獻(xiàn)分析

氨基酸是一種重要的呈味物質(zhì)，與滋味的形成密切相關(guān)，可進(jìn)一步區(qū)分不同樣品滋味的差異性，結(jié)果如表3所示。由表3可見，魚香肉絲調(diào)料共檢測出21種氨基酸，其中存在6種必需氨基酸，總游離氨基酸總量（TFAA）分布范圍為451.40～3017.30 mg/kg。根據(jù)味覺強(qiáng)度可分為鮮味氨基酸（Asp、Glu）、甜味氨基酸（Gly、Ala、Thr、Ser、Pro）、苦味氨基酸（Val、Ile、Leu、Phe、His、Tyr、Lys、Arg）和無味氨基酸（Ps、Cys、Met、β-Ala、HYP、Orn）[18]。不同味型的氨基酸含量排列順序分別為：鮮味為E>F>C>B>D>A，甜味為E>A>B>D>C>F，苦味為E>D>B>A>C>F。其中氨基酸的鮮味、甜味和苦味含量排列順序與電子舌相對強(qiáng)度值順序不同，這可能是由于甜味的呈味物質(zhì)由蔗糖、麥芽糊精和氨基酸等物質(zhì)組成，苦味呈味物質(zhì)由陰陽離子半徑之和較大的無機(jī)鹽和氨基酸組成，進(jìn)而導(dǎo)致樣品的氨基酸含量排列順序與電子舌不同?？辔栋被岵痪哂形队X活性，通常被鮮味和甜味所掩蓋[22]，因此，甜味氨基酸和鮮味氨基酸被視為構(gòu)成魚香肉絲滋味的主要成分。

味道強(qiáng)度值（Taste active value，TAV）來評價(jià)整體滋味的貢獻(xiàn)，當(dāng)TAV大于1時(shí)，該物質(zhì)被認(rèn)為對樣品呈味貢獻(xiàn)較大，當(dāng)TAV<1時(shí)，表明物質(zhì)對樣品呈味貢獻(xiàn)不明顯[22]，樣品的氨基酸TAV值列于表3。表中樣品中TAV大于1的氨基酸有谷氨酸、丙氨酸、絲氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、組氨酸和精氨酸，其中所有樣品中谷氨酸的TAV值最大，表明所有樣品的鮮味氨基酸對整體的滋味呈味貢獻(xiàn)較大。同樣，在甜味氨基酸中，只有樣品E中丙氨酸和絲氨酸的TAV值大于1，說明除樣品E以外，樣品A、B、C、D和F中甜味氨基酸對甜味貢獻(xiàn)不明顯。此外，在苦味氨基酸中，樣品E的纈氨酸、苯丙氨酸和組氨酸以及樣品B的精氨酸的TAV大于1，但是，苦味通常被鮮味和甜味所掩蓋不具有呈味活性[22]。分析表明樣品E的鮮味氨基酸和甜味氨基酸對整體滋味貢獻(xiàn)顯著。

表3 不同魚香肉絲調(diào)料游離氨基酸含量、閾值、呈現(xiàn)特性及TAV值Table 3 The contents, thresholds, taste attributes and TVA of free amino acids in different brands Yu-shiang Shredded Pork Seasoning

將游離氨基酸采用歸一化法繪制聚類熱圖，結(jié)果如圖5所示。由圖5可見，21種氨基酸可分為2個(gè)大聚類，其中聚類1大部分是由苦味和無味氨基酸組成，聚類2大部分則是由甜味和鮮味氨基酸組成。同時(shí)，不同調(diào)料的聚類可分為2個(gè)大聚類，其中大聚類1為樣品E，聚類2由其它5種調(diào)料組成，說明樣品E與其它樣品的滋味差異明顯。

圖5 不同品牌魚香肉絲調(diào)料聚類分析熱圖Fig.5 The heat map of cluster analysis for different brands Yu-shiang Shredded Pork Seasoning

2.4 電子舌滋味特性與游離氨基酸相關(guān)性分析

以游離氨基酸為自變量X，電子舌滋味特性為因變量Y進(jìn)行偏最小二乘法分析（PLS），其相關(guān)性分析結(jié)果如圖6所示。在PLS模型中，自變量和因變量之間的距離表明二者之間的相關(guān)性，距離越近，正相關(guān)性越強(qiáng)[22?23]。圖中酸味與蘇氨酸和羥脯氨酸相關(guān)性密切，鮮味、咸味和苦味與谷氨酸相關(guān)性密切，甜味與甘氨酸、丙氨酸和蛋氨酸相關(guān)性密切。

圖6 游離氨基酸與電子舌PLS相關(guān)性分析Fig.6 PLS correlational analyses of free amino acids and E-tongue

為進(jìn)一步探究不同樣品的呈味氨基酸和電子舌滋味特性的相關(guān)性，Pearson相關(guān)系數(shù)用于確定每一個(gè)電子舌滋味特性正相關(guān)的呈味氨基酸，一般情況下，相關(guān)系數(shù)|r|在0.8～1.0之間表示極強(qiáng)相關(guān)，0.6～0.8之間表示強(qiáng)相關(guān)，0.4～0.6之間表示中等強(qiáng)相關(guān)，02～0.4之間表示弱相關(guān)[24?25]。由圖7可見，電子舌滋味特性與呈味氨基酸呈現(xiàn)相關(guān)性。酸味與蘇氨酸和精氨酸呈現(xiàn)強(qiáng)相關(guān)，其中與蘇氨酸相關(guān)性顯著（P<0.05）。甜味與甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸和蛋氨酸呈現(xiàn)強(qiáng)相關(guān)，其中與甘氨酸相關(guān)性顯著（P<0.05）。咸味與谷氨酸、纈氨酸和鳥氨酸呈現(xiàn)強(qiáng)相關(guān)，鮮味與谷氨酸、絲氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸和鳥氨酸呈現(xiàn)強(qiáng)相關(guān)，苦味與谷氨酸、絲氨酸、纈氨酸、胱氨酸和鳥氨酸呈現(xiàn)強(qiáng)相關(guān)，其中咸味、鮮味和苦味均是與谷氨酸相關(guān)性極顯著（P<0.01），結(jié)果與氨基酸結(jié)果不同，這可能是由于調(diào)料的原料中含有咸味肽和苦味肽，呈味多肽分解可增加谷氨酸的含量，并且咸味肽也可以呈現(xiàn)出鮮味[26?27]，使得咸味和苦味與谷氨酸相關(guān)性顯著。

圖7 電子舌和游離氨基酸Pearson相關(guān)性圖Fig.7 Pearson corrrelation map of E-tongue and free amino acids

3 結(jié)論

本文利用電子鼻、電子舌和氨基酸檢測對不同品牌的魚香肉絲調(diào)料進(jìn)行分析，采用主成分（PCA）、聚類分析、Pearson相關(guān)系數(shù)和偏最小二乘法（PLS）對調(diào)料風(fēng)味的差異性進(jìn)行區(qū)分。結(jié)果表明：電子鼻中12個(gè)傳感器的響應(yīng)強(qiáng)度差異性明顯，其中碳?xì)浠衔?、芳香類、胺類和氯類差異顯著。PCA分析法可以有效地區(qū)分不同品牌魚香肉絲調(diào)料的香氣，樣品B和C的香氣較為相似，其它樣品的香氣差異明顯。

電子舌和氨基酸分析可見，不同品牌魚香肉絲調(diào)料在滋味上存在差異性，其中樣品D的酸味較為突出，樣品A的甜味較為突出，樣品E在咸味和鮮味較為突出。同時(shí)，在樣品E中，鮮味氨基酸和甜味氨基酸對整體滋味貢獻(xiàn)顯著。不同品牌魚香肉絲調(diào)料的滋味特性與大部分游離氨基酸呈現(xiàn)正相關(guān)，其中酸味和甜味分別與蘇氨酸和甘氨酸相關(guān)性顯著（P<0.05），咸味、鮮味和苦味與谷氨酸相關(guān)性極顯著（P<0.01）。綜上所述，電子鼻、電子舌結(jié)合氨基酸檢測技術(shù)，可凸顯樣品風(fēng)味的差異性，為魚香肉絲調(diào)料的風(fēng)味品質(zhì)差異性研究提供新思路和理論支持。