饮料产品气味---电子鼻（气味分析系统）在饮料品质及风味鉴别中的应用

电子鼻（气味分析系统）是一种气味分析仪器，又称人工嗅觉系统，是在材料科学和传感技术的基础上发展起来的，利用各种传感器的仿生学技术，模仿人类嗅觉细胞的工作模式，实现对气体、气味的检测。饮料由于不同的原料、原料具有不同的产地、不同批次、不同品牌饮料、不同的加工条件等多变量的影响下，整体气味也会有所不同，而电子鼻（气味分析系统）的传感器对不同的气味会表现出不同的响应度，从而达到区分鉴别的目的。食品的风味是评价食品质量的重要因素，没有人愿意买风味很差的食品。然而评价食品风味是一项很复杂的工作，不仅需要评价风味本身，还需要看消费者对这种风味的接受程度。所以风味评价需要从感觉上、化学或物理等多方面来进行分析。风味物质的活性成份可以用气相色谱法和GC-MS测量得到。但是化学分析仪器是复制的。目前还没有通用的分离方法，用于挥发性风味物质的全色谱分析。但已经建立了一些分离技术，包括液体与液体的分离，液体与固体的分离，固相提取，快速溶剂提取，顶空分析，空气抽取，直接热解吸法等等。这些技术已经应用了很多年，但是简单样品制备，甚至是无需样品制备的情况下分析风味，目前只有电子鼻（气味分析系统）可以做到，或者是人的感官嗅闻。因此近几年利用电子鼻（气味分析系统）测试食品的风味全面兴起，给科研和产品研发带了了便利。下面我们介绍电子鼻（气味分析系统）的各方面应用。

饮料产品中具有挥发性物质，风味对于消费者的选择格外重要，市面上的饮料产品也是琳琅满目，所以饮料产品风味的检测对于饮料产品的感官评测特别重要。饮料挥发性化合物的种类和含量是评价其风味品质的重要指标。电子鼻（气味分析系统）在饮料品质及风味鉴别中有诸多应用。例如：电子鼻（气味分析系统）可用于对不同饮料制品、不同产地原料制作饮料、不同批次、品牌饮料的区分辨别，同时也可应用于饮料制品的等级区分和货架期及特殊化学成分的含量预测。电子鼻（气味分析系统）进行饮料中香精香气成分含量的模糊预测；电子鼻（气味分析系统）检测饮料加工方法等的关系；如今，电子鼻（气味分析系统）可作为一种通过气味评价饮料消费者喜好度的新方法，是目前研究饮料风味品质的主要趋势和热点。电子鼻（气味分析系统）在饮料风味物质气味检测方面的应用，例如：

1.电子鼻（气味分析系统）应用于橙汁的区分检测

2.电子鼻（气味分析系统）在不同产地咖啡区分鉴别中的应用

3.电子鼻（气味分析系统）用于不同批次纯净水的区分辨别

4.基于纯净水气味分析及水源地判别的电子鼻（气味分析系统）的应用

5.电子鼻（气味分析系统）用于不同品牌豆奶粉的区分检测及模型的建立与检验

6.电子鼻（气味分析系统）在马蹄饮料产品品质优化中的应用

7.电子鼻（气味分析系统）运用于西番莲果汁的品质检测

关于-电子鼻（气味分析系统）检测饮料风味物质差异性的应用，在此案例如下：

1. 电子鼻（气味分析系统）应用于饮料浓缩方式的选择研究





浓缩方式选择：由电子鼻（气味分析系统）结果可知：由传感器响应雷达图可知，原浆和冷冻浓缩样品的雷达图较为接近，剩余两种样品的气味响应信号相差较大，其中真空浓缩气味保留情况好，真空热浓缩气味损失严重。对于四个样品来说，进行传感器优化，后优化的传感器结果为：S14_P_S11_P_S9_P_S7_P_S6_P_S4_P_S2_P。PCA图中，DI值为90.04%,说明主成分分析法的整体区分效果很好，主成分1和主成分2的总贡献率为99.39%，基本可以代表样品全部信息。此外，样品冷冻浓缩和原浆聚集在一起，真空浓缩和真空热浓缩单独在自己的区域，说明样品冷冻浓缩和原浆的的气味信息比较相似。所以电子鼻（气味分析系统）可用于果汁浓缩方式的区分。

2. 电子鼻（气味分析系统）应用于饮料（番石榴果汁）贮藏时间区分鉴别研究







贮藏时间区分鉴别：由电子鼻（气味分析系统）结果可知：由不同番石榴果汁样品传感器响应雷达图可知，这5个样品的雷达图有所不同。（样品编码代表贮藏天数）。其中，6、12、18号的雷达图很接近，气味特征比较接近，0号、24号和6、12、18号样品的区别较大。他们的气味差异主要体现是在1、2、5、6、8、9、10、11、12、13号传感器上。对于五个样品来说，进行传感器优化，后优化的传感器结果为：S13_P_S12_P_S11_P_S9_P_S6_P_S5_P_S1_P。PCA图中，横坐标表示diyi主成分所占整体信息量的百分比，纵坐标表示第二主成分所占整体信息量的百分比。在图中DI值为94.37 %，说明主成分分析法的整体区分效果很好，主成分1和主成分2的总贡献率为92.44%，基本可以代表样品全部信息。图中，各样品的重复性较好。此外，样品6、12、18聚集在一起，0号和24号样品单独在自己的区域，说明6、12、18样品的气味信息比较相似，0号、24号和6、12、18号区别较大。LDA同样区分效果很好，所以电子鼻（气味分析系统）可用于番石榴果汁贮藏时间的区分。

后，电子鼻（气味分析系统）含有多元数理统计系统：对象整体品质差异的区分检验（PCA）、原产地保护产品以及品牌产品真伪辨识（SIMCA、PLS-DA）、产品品质等级评定（DFA）、样品感官属性以及理化指标的快速反演（PLS）、产品货架时间的评价（PCA、PLS）；算法多样：含有Euclidean Dis欧氏距离、CORRELATION相关系数、MAHALANOBIS马氏距离、DP dis个体识别率、DI dis区分指数、Scores Dd得分值分离度、Eigenvalue Dd特征值分离度等算法，可对饮料产品气味，例如电子鼻（气味分析系统）检测饮料产品质量及风味差异性的应用研究，产生重要作用。