一、研究背景
果酒市场近年来发展迅速,其独特风味是吸引消费者的关键因素之一。果酒风味受原料、发酵工艺、储存条件等多种因素影响,成分复杂。传统的果酒风味分析方法,如感官评价依赖人工主观判断,存在个体差异大、效率低等问题;化学分析方法虽能精确检测成分,但操作繁琐、成本高。电子鼻作为一种新型检测技术,具有快速、客观、重复性好等优点,能弥补传统方法的不足,在果酒风味分析领域展现出巨大潜力,对提升果酒品质、优化生产工艺具有重要意义。
二、实验方法
2.1 实验材料
选取文档中提及的8种果酒,包括5种葡萄酒(新疆半干SJ、法国半甜LS、河北干HY、西班牙干TJ、法国干FT)、1种发酵青梅酒FZ、1种蓝莓酒HZ以及1种配制青梅酒LM。这些果酒涵盖了不同原料和产地,具有代表性。
2.2 电子鼻cNose检测
采用Super Nose电子鼻系统,该系统配备14种传感器,可检测硫化氢、硫化物、醇类、酮类、醛类和芳香化合物等多种香气成分。实验时,取10mL稀释十倍的果酒样品置于50mL玻璃小瓶中,平衡60min以形成顶空。电子鼻系统预热60min后,设置传感器清洗时间100s、采样间隔120s、进样速率1L/min进行检测,检测结果以G/G90表示,即样品电导率与清洁空气电导率之比。
2.3 数据处理
运用主成分分析(PCA)和偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)对电子鼻cNose检测数据进行处理。PCA用于降低数据维度,可视化不同果酒样品间的差异;PLS-DA通过建立判别模型,进一步区分不同类型的果酒,评估模型的预测能力和可靠性。
三、实验结果
3.1 传感器响应差异
雷达图显示,传感器S7-S13对所有样品的响应水平相近(>0.01),而其他传感器响应差异显著(p<0.01)。例如,样品SJ的部分传感器响应较低,FT则较高。这表明不同果酒中挥发性化合物浓度不同,影响了传感器响应,体现出电子鼻对不同果酒风味的敏感性。
3.2 果酒区分能力
PCA分析结果表明,电子鼻数据的主成分分析能解释总方差的92.1%(t[1]=80.2%,t[2]=11.9%,R²X(cum)=92.1%,Q²(cum)=27.3%),说明电子鼻能有效区分不同果酒。PLS-DA模型显示出更强的聚类效果(R²X=0.994,R²Y=0.207,Q²=0.236),且经过200次置换检验,模型可靠(R²=0.0046,Q²=-0.079)。这意味着电子鼻结合PLS-DA模型可准确区分不同类型果酒。
3.3 与其他分析方法的一致性
电子鼻检测结果与GC-TOF/MS、GC-IMS等分析方法的结果具有一致性。挥发性化合物的组成和含量差异会同时影响电子鼻传感器响应和色谱分析结果,进一步证明电子鼻在果酒风味分析中的有效性。
综上所述,电子鼻能够快速、有效地检测果酒风味差异,在果酒品质评价、分类鉴别等方面具有显著优势。虽然实验中电子鼻受乙醇挥发影响,但通过数据处理和模型优化仍能获得可靠结果。未来,电子鼻有望在果酒行业中得到更广泛应用,为果酒质量控制和风味研究提供有力支持。
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