羊奶是最接近母乳的乳品，富含200多種營養(yǎng)素和生物活性物質(zhì)，具有較高的生物利用度，是消費者的理想食物。目前，羊奶市場的主要產(chǎn)品形式是羊奶粉，羊奶粉品牌的逐漸擴增，使市場上的羊奶粉質(zhì)量評價成為值得關(guān)注的話題。本文對陜西地區(qū)和非陜西地區(qū)的產(chǎn)地來源，純羊奶粉、中老年配方羊奶粉、嬰幼兒配方羊奶粉、學(xué)生配方羊奶粉等常見羊奶粉產(chǎn)品種類，基于電子鼻、電子舌技術(shù)開展了市售羊奶粉質(zhì)量的評估檢測。
1.電子鼻結(jié)果分析
1.1 電子鼻雷達圖分析
配方羊奶粉和純羊奶粉的雷達圖如圖1所示。兩類奶粉在S5、S8、S11、S12等傳感器中均表現(xiàn)出更高的響應(yīng)值，說明羊奶粉中揮發(fā)性物質(zhì)主要對應(yīng)于這幾個傳感器的物質(zhì)，推測可能主要是醛酮類、酸類、烷烴類、醇類。除此之外，與純奶粉相比，部分配方羊奶粉在S1、S7、S9、S10還有較突出的響應(yīng)峰出現(xiàn)，推測可能主要是胺類、氨類及烷烴物質(zhì)。
1.1 電子鼻雷達圖分析
配方羊奶粉和純羊奶粉的雷達圖如圖1所示。兩類奶粉在S5、S8、S11、S12等傳感器中均表現(xiàn)出更高的響應(yīng)值，說明羊奶粉中揮發(fā)性物質(zhì)主要對應(yīng)于這幾個傳感器的物質(zhì)，推測可能主要是醛酮類、酸類、烷烴類、醇類。除此之外，與純奶粉相比，部分配方羊奶粉在S1、S7、S9、S10還有較突出的響應(yīng)峰出現(xiàn)，推測可能主要是胺類、氨類及烷烴物質(zhì)。
對18種陜西地區(qū)純羊奶粉進行地域分類，其電子鼻雷達圖見圖2。各羊奶粉雷達圖相似，在S5、S8、S11、S12等傳感器中均表現(xiàn)出更高的響應(yīng)值，說明羊奶粉中揮發(fā)性物質(zhì)主要對應(yīng)于這幾個傳感器的物質(zhì)，推測主要是醛酮類、酸類、烷烴類、醇類。
通過電子鼻雷達圖推測羊奶粉中揮發(fā)性物質(zhì)主要為醛酮類、酸類、烷烴類、醇類，部分配方羊奶粉還有胺類、氨類及烷烴類物質(zhì)。此外，陜西地區(qū)各市之間的純羊奶粉性質(zhì)相似。通過電子鼻雷達圖可以準確快速地反映不同羊奶粉樣品的整體風(fēng)味
1.2 電子鼻傳感器響應(yīng)信號的PCA分析
電子鼻測定純羊奶粉及配方羊奶粉的PCA結(jié)果見圖3，缺陷率（DI）為94.49，說明PCA法整體區(qū)分效果很好，其主成分1（PC1）的方差貢獻率為95.48%，主成分2（PC2）的方差貢獻率為3.49%，累計貢獻率為98.97%，基本可以代表樣品全部信息。樣品間的距離越近說明其品質(zhì)特性越相似，即距離可以量化樣品間的品質(zhì)差異。根據(jù)PCA結(jié)果將奶粉歸為2個區(qū)域，溯源到奶粉種類時發(fā)現(xiàn)前者為配方羊奶粉，后者為純羊奶粉，純羊奶粉和配方羊奶粉距離較遠，區(qū)分度較好。
1.2 電子鼻傳感器響應(yīng)信號的PCA分析
電子鼻測定純羊奶粉及配方羊奶粉的PCA結(jié)果見圖3，缺陷率（DI）為94.49，說明PCA法整體區(qū)分效果很好，其主成分1（PC1）的方差貢獻率為95.48%，主成分2（PC2）的方差貢獻率為3.49%，累計貢獻率為98.97%，基本可以代表樣品全部信息。樣品間的距離越近說明其品質(zhì)特性越相似，即距離可以量化樣品間的品質(zhì)差異。根據(jù)PCA結(jié)果將奶粉歸為2個區(qū)域，溯源到奶粉種類時發(fā)現(xiàn)前者為配方羊奶粉，后者為純羊奶粉，純羊奶粉和配方羊奶粉距離較遠，區(qū)分度較好。
電子鼻測定陜西地區(qū)及非陜西地區(qū)純羊奶粉的PCA結(jié)果見圖4。根據(jù)PCA結(jié)果可以看出，國外地區(qū)與國內(nèi)地區(qū)（陜西地區(qū)及國內(nèi)非陜西地區(qū)）純羊奶粉數(shù)據(jù)點相距較遠，得到了良好區(qū)分。此外，陜西地區(qū)各市純羊奶粉比較集中，表明其含有較多相似的羊奶粉揮發(fā)性物質(zhì)，其中咸陽市與其他3市相距較遠，說明咸陽市純羊奶粉與其他3市可得到較好區(qū)分，這與陜西地區(qū)不同城市純羊奶粉雷達圖結(jié)果一致。上述結(jié)果表明，僅利用電子鼻技術(shù)的主成分分析法無法完全區(qū)分陜西地區(qū)各市之間與國內(nèi)非陜西地區(qū)之間的差異。
電子鼻測定陜西地區(qū)配方羊奶粉的PCA結(jié)果見圖5。根據(jù)PC2可以將陜西地區(qū)配方羊奶粉歸結(jié)為2個區(qū)域，溯源到奶粉品牌發(fā)現(xiàn)，羊奶粉9、25均為嬰幼兒配方羊奶粉，羊奶粉4、14、15分別為中老年配方羊奶粉、幼兒配方羊奶粉和學(xué)生奶粉，羊奶粉12為中老年無蔗糖配方羊奶粉。結(jié)果表明電子鼻對嬰兒配方奶粉區(qū)分性更好。
綜上，基于電子鼻技術(shù)可實現(xiàn)對國內(nèi)與國外地區(qū)純羊奶粉的區(qū)分。利用電子鼻技術(shù)的主成分分析無法完全區(qū)分陜西地區(qū)各市之間與國內(nèi)非陜西地區(qū)之間純羊奶粉的差異，故進一步利用電子舌探究其對陜西地區(qū)各市之間與國內(nèi)非陜西地區(qū)之間純羊奶粉的區(qū)別。
2. 電子舌結(jié)果分析
純羊奶粉與配方羊奶粉的電子舌測定結(jié)果見圖6。根據(jù)PC1可以將配方羊奶粉和純羊奶粉分為3個區(qū)域，溯源到奶粉產(chǎn)地，可以發(fā)現(xiàn)羊奶粉13、14、15、16均為西安市羊奶粉，羊奶粉7、9、10、12為渭南市羊奶粉，羊奶粉23、25為咸陽地區(qū)羊奶粉，羊奶粉3、4為寶雞市羊奶粉，結(jié)果顯示咸陽市羊奶粉與其他市羊奶粉距離較遠，可更好地區(qū)分地域。
純羊奶粉與配方羊奶粉的電子舌測定結(jié)果見圖6。根據(jù)PC1可以將配方羊奶粉和純羊奶粉分為3個區(qū)域，溯源到奶粉產(chǎn)地，可以發(fā)現(xiàn)羊奶粉13、14、15、16均為西安市羊奶粉，羊奶粉7、9、10、12為渭南市羊奶粉，羊奶粉23、25為咸陽地區(qū)羊奶粉，羊奶粉3、4為寶雞市羊奶粉，結(jié)果顯示咸陽市羊奶粉與其他市羊奶粉距離較遠，可更好地區(qū)分地域。
對29種羊奶粉按陜西地區(qū)與非陜西地區(qū)分別選擇5種進行區(qū)分，陜西地區(qū)與非陜西地區(qū)純羊奶粉的電子舌PCA結(jié)果見圖7。根據(jù)PC1和PC2可以將羊奶粉歸為2個區(qū)域，陜西地區(qū)和非陜西地區(qū)純羊奶粉距離均較遠且各地區(qū)分布較集中，表明兩地區(qū)之間的差異性可得到較好區(qū)分，因此基于電子舌技術(shù)可實現(xiàn)對陜西地區(qū)及非陜西地區(qū)純羊奶粉的區(qū)分。
2.1 電子鼻與電子舌檢測方法穩(wěn)定性分析
2.1.1 電子鼻傳感器響應(yīng)信號的PCA分析
電子鼻測定純羊奶粉及配方羊奶粉的PCA結(jié)果見圖8。PCA結(jié)果將奶粉歸為3個區(qū)域，分別為紅色區(qū)域，黃色區(qū)域以及藍色區(qū)域，溯源到奶粉種類發(fā)現(xiàn)紅色區(qū)域為配方羊奶粉，黃色區(qū)域為配方羊奶粉與純羊奶粉等比例混合，藍色區(qū)域為純羊奶粉。純羊奶粉、配方羊奶粉以及混合奶粉距離較遠，區(qū)分度較好。綜上，電子鼻可實現(xiàn)對純羊奶粉及配方羊奶粉的區(qū)分。
2.1.1 電子鼻傳感器響應(yīng)信號的PCA分析
電子鼻測定純羊奶粉及配方羊奶粉的PCA結(jié)果見圖8。PCA結(jié)果將奶粉歸為3個區(qū)域，分別為紅色區(qū)域，黃色區(qū)域以及藍色區(qū)域，溯源到奶粉種類發(fā)現(xiàn)紅色區(qū)域為配方羊奶粉，黃色區(qū)域為配方羊奶粉與純羊奶粉等比例混合，藍色區(qū)域為純羊奶粉。純羊奶粉、配方羊奶粉以及混合奶粉距離較遠，區(qū)分度較好。綜上，電子鼻可實現(xiàn)對純羊奶粉及配方羊奶粉的區(qū)分。
電子鼻測定陜西地區(qū)及非陜西地區(qū)純羊奶粉的PCA結(jié)果見圖9。根據(jù)PCA結(jié)果可以看出，陜西地區(qū)（黃色區(qū)域）與非陜西地區(qū)（藍色區(qū)域）純羊奶粉數(shù)據(jù)點相距較遠，得到了較好區(qū)分。
2.1.2 電子舌傳感器響應(yīng)信號的PCA分析
純羊奶粉與配方羊奶粉的電子舌測定結(jié)果見圖10。根據(jù)PCA結(jié)果將奶粉歸為3個區(qū)域，分別為紅色區(qū)域，黃色區(qū)域以及藍色區(qū)域，溯源到奶粉種類發(fā)現(xiàn)紅色區(qū)域為配方羊奶粉，黃色區(qū)域為配方羊奶粉與純羊奶粉等比例混合，藍色區(qū)域為純羊奶粉。純羊奶粉、配方羊奶粉以及混合奶粉距離較遠，區(qū)分度較好。綜上，電子舌可實現(xiàn)對純羊奶粉及配方羊奶粉的區(qū)分。
純羊奶粉與配方羊奶粉的電子舌測定結(jié)果見圖10。根據(jù)PCA結(jié)果將奶粉歸為3個區(qū)域，分別為紅色區(qū)域，黃色區(qū)域以及藍色區(qū)域，溯源到奶粉種類發(fā)現(xiàn)紅色區(qū)域為配方羊奶粉，黃色區(qū)域為配方羊奶粉與純羊奶粉等比例混合，藍色區(qū)域為純羊奶粉。純羊奶粉、配方羊奶粉以及混合奶粉距離較遠，區(qū)分度較好。綜上，電子舌可實現(xiàn)對純羊奶粉及配方羊奶粉的區(qū)分。
陜西地區(qū)與國內(nèi)非陜西地區(qū)純羊奶粉的電子舌PCA結(jié)果見圖11。紅色區(qū)域（陜西地區(qū)）和藍色區(qū)域（國內(nèi)非陜西地區(qū)）純羊奶粉距離均較遠，表明兩地域之間差異性可得到較好區(qū)分，因此基于電子舌技術(shù)可實現(xiàn)對陜西地區(qū)及非陜西地區(qū)純羊奶粉的區(qū)分。
電子鼻和電子舌技術(shù)均可實現(xiàn)對純羊奶粉和配方羊奶粉的有效區(qū)分，電子鼻技術(shù)可實現(xiàn)對國內(nèi)地區(qū)與國外地區(qū)純羊奶粉的有效區(qū)分，電子舌技術(shù)可實現(xiàn)對陜西地區(qū)及非陜西地區(qū)純羊奶粉的良好區(qū)分。目前通過電子鼻和電子舌對市售羊奶粉進行檢測的樣品數(shù)量有限，后期還需要收集更多不同地域、不同類型的奶粉進行驗證。
來源：感官科學(xué)與評定，轉(zhuǎn)載請注明來源。文章封面圖片來源于創(chuàng)客貼會員。參考文獻：喬春艷,宋卓巖,張雪茹,等.基于電子鼻和電子舌技術(shù)對市售羊奶粉的鑒定及檢測[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報,2024,43(08):94-102.提醒：文章僅供參考，如有不當，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，此公眾號運營方不負責(zé)。如文章涉及侵權(quán)或不愿我平臺發(fā)布，請聯(lián)系小編。
