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甜菊糖是一種天然的非營(yíng)養(yǎng)型高倍甜味劑，甜度高、甜味純正、熱值低，食用安全且具有一定功能性，本文采用電子舌技術(shù)對(duì)5種高純度RA甜菊糖進(jìn)行檢測(cè)，考察電子舌對(duì)不同種類甜菊糖識(shí)別和甜味特性評(píng)價(jià)的可行性，以期建立一種基于儀器分析的快速甜味評(píng)價(jià)方法，促進(jìn)甜菊糖新產(chǎn)品的研發(fā)、改進(jìn)及其在食品行業(yè)中的應(yīng)用。

一、材料與方法

實(shí)驗(yàn)材料

蔗糖(分析純)，甜菊糖樣品：RA99，RA97，RA95，RA/RD(90/7)，RA/RB(90/10)。

實(shí)驗(yàn)儀器

上海瑞玢isenso電子舌，自動(dòng)進(jìn)樣器。

實(shí)驗(yàn)方法

樣品制備 配制質(zhì)量濃度為0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.12g/mL的蔗糖溶液。配制5種甜菊糖溶液，每種樣品均配制0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2g/L10個(gè)梯度。樣品配制均使用蒸餾水，稱量時(shí)精確到±0.001g。

電子舌檢測(cè) 電子舌檢測(cè)樣品前，對(duì)傳感器依次進(jìn)行了活化、校正和診斷，確保傳感器狀態(tài)良好。樣品在室溫( 20℃)下進(jìn)行檢測(cè)，每次信號(hào)采集時(shí)間為120s，樣品間設(shè)置清洗序列(蒸餾水，清洗10s)，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)量5次。

感官評(píng)價(jià) 選擇質(zhì)量濃度為0.2、0.4、0.6、0.8、1.2g/L的5種甜菊糖樣品和質(zhì)量濃度為0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12g/mL的蔗糖溶液進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。指定6個(gè)質(zhì)量濃度梯度蔗糖甜度得分為2、4、6、8、10、12，以此為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)5種甜菊糖5個(gè)質(zhì)量濃度共25個(gè)樣品進(jìn)行甜度評(píng)分。

數(shù)據(jù)處理

采用主成分分析法對(duì)電子舌7支傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)第1主成分(PC1)和第2主成分(PC2)得分圖，觀察樣品的分布情況。

二、結(jié)果與討論

甜菊糖感官評(píng)價(jià)結(jié)果

表1為甜菊糖樣品相對(duì)蔗糖甜度的感官評(píng)價(jià)得分平均值，同列數(shù)據(jù)間沒(méi)有顯著性差異(P＞0.05)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，樣品在1.2g/L質(zhì)量濃度下，甜味強(qiáng)度過(guò)大，對(duì)味蕾產(chǎn)生刺激，且呈現(xiàn)明顯苦味，感官評(píng)價(jià)員無(wú)法給出客觀準(zhǔn)確結(jié)果。純RA樣品溶液在0.2～0.8g/L時(shí)，本研究結(jié)果為0.03～0.09g/mL，同時(shí)該質(zhì)量濃度范圍也是甜菊糖實(shí)際應(yīng)用中最常使用的，可用以部分替代蔗糖。

根據(jù)感官評(píng)價(jià)結(jié)果，計(jì)算了甜菊糖在不同質(zhì)量濃度下相對(duì)蔗糖的甜度倍數(shù)，見(jiàn)圖1。隨著質(zhì)量濃度的升高，樣品甜度降低。本研究中RA99、RA/RD(90/7)在等同0.062g/mL、0.061g/mL蔗糖溶液時(shí)的甜度倍數(shù)分別為155倍和152倍。在0.6g/L以下，RA99甜度最高，而0.8g/L時(shí)其甜度最低，主要受苦味出現(xiàn)的影響。

電子舌傳感器對(duì)甜味的響應(yīng)值

圖3為電子舌傳感器對(duì)5個(gè)質(zhì)量濃度甜菊糖RA99樣品的原始數(shù)據(jù)雷達(dá)圖。傳感器能夠識(shí)別樣品質(zhì)量濃度差異，除ZZ和CA外，其余5支傳感器響應(yīng)值差別明顯，且隨著樣品質(zhì)量濃度增加響應(yīng)值增大，HA和JE區(qū)別能力最好。根據(jù)單個(gè)樣品重復(fù)5次的測(cè)量結(jié)果，計(jì)算了7支傳感器對(duì)全部樣品響應(yīng)值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，最大值為1.968%，表明傳感器性能良好，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠。

電子舌識(shí)別不同類型甜菊糖

甜菊糖組分(RA、RB、RC、RD等)種類和配比不同，其甜味特性存在一定差異。圖4為5種不同組成的甜菊糖電子舌主成分分析結(jié)果，前2個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率為81.25%，能夠充分展現(xiàn)原始信息。判別指數(shù)為100，表明電子舌能夠很好地區(qū)分不同種類的甜菊糖。RA95和RA97在圖中位置接近，表明其“味道”相近。RA99與其他樣品距離較遠(yuǎn)，差異最大。添加了10%RB和7%RD的RA/RB(90/10)和RA/RD(90/7)樣品在PC1上差異明顯，且與純RA系列樣品區(qū)分明顯。以上結(jié)果表明，電子舌能夠快速識(shí)別不同種類(組分差異)的甜菊糖樣品。

電子舌對(duì)甜味強(qiáng)度的評(píng)價(jià)

圖5為RA95、RA/RB(90/10)、RA/RD(90/7)主成分分析得分圖和載荷圖。以蔗糖溶液為甜味強(qiáng)度參比，圖中沿箭頭方向甜味隨質(zhì)量濃度升高而增強(qiáng)，PC1和PC2共同反映出了甜味強(qiáng)度信息。3種甜菊糖樣品的質(zhì)量濃度增大趨勢(shì)與甜味增強(qiáng)趨勢(shì)在PC1上呈現(xiàn)，同一質(zhì)量濃度下的3種甜菊糖樣品甜度從大到小可能為RA/RD(90/7)、RA95、RA/RB(90/10)，該結(jié)果與表1中的感官評(píng)價(jià)結(jié)果一致，表明電子舌能夠進(jìn)行甜味強(qiáng)度評(píng)價(jià)。本研究采用的7支液體傳感器的透過(guò)膜具有交互選擇性，即每支傳感器對(duì)酸、甜、苦、咸、鮮5種味道的物質(zhì)均有敏感性，但敏感強(qiáng)度不一樣。計(jì)算了7支傳感器對(duì)PC1和PC2的載荷(圖5b)，在PC1上載荷較大的傳感器為JB、HA、BB，在PC2上載荷較大的傳感器為ZZ、CA、GA，傳感器JE對(duì)PC1和PC2的貢獻(xiàn)率均較小。

圖6為甜菊糖RA95、RA97和RA99電子舌檢測(cè)結(jié)果的主成分分析圖，樣品質(zhì)量濃度為0.3、0.6、0.9g/L，圖中沿箭頭方向甜味增強(qiáng)。PC1軸上自負(fù)向正蔗糖和甜菊糖質(zhì)量濃度遞增，呈現(xiàn)甜味增強(qiáng)趨勢(shì)。不同ＲA在同一質(zhì)量濃度下，在PC2軸上自正向負(fù)呈現(xiàn)甜味增強(qiáng)趨勢(shì)，即甜味強(qiáng)度從小到大依次為RA95、RA97、RA99，圖中顯示甜味強(qiáng)度結(jié)果與表1中的感官評(píng)價(jià)結(jié)果一致。

電子舌對(duì)質(zhì)量濃度0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0g/L的RA95、RA97、RA99和質(zhì)量濃度0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10g/mL的蔗糖溶液進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行了主成分分析。圖7為甜菊糖RA95、RA97、RA99和蔗糖的主成分得分圖，PC1軸自負(fù)向正樣品濃度呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)。RA95、RA97、RA99與蔗糖的組間距離分別為3.13、2.32、1.02，組間距離越小，組間差異越小，結(jié)果表明RA99與蔗糖的差異最小，其口感與蔗糖更接近。

三、結(jié)束語(yǔ)

采用電子舌技術(shù)對(duì)5種高含量RA甜菊糖樣品進(jìn)行了甜味特性評(píng)價(jià)研究，并與感官評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果顯示:電子舌能夠很好地區(qū)分蔗糖和不同類型(組分差異)甜菊糖樣品;電子舌結(jié)合主成分分析能夠?qū)崿F(xiàn)甜菊糖甜味強(qiáng)度比較，且結(jié)果與感官評(píng)價(jià)一致;電子舌結(jié)合組間距離分析，能夠?qū)崿F(xiàn)不同類型甜菊糖與蔗糖的相似度評(píng)價(jià)。