點(diǎn)擊圖片查看原圖 番茄是目前設(shè)施栽培最廣泛的園藝作物之一，其既可作為蔬菜又可作為高檔水果，因其具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和獨(dú)特的風(fēng)味而深受消費(fèi)者喜愛(ài)。本文通過(guò)人工感官評(píng)價(jià)研究不同番茄品種的消費(fèi)者喜好度差異，結(jié)合智能感官儀器（電子鼻、電子舌和電子眼）分析探究影響喜好度因素的變量。
1.材料與儀器
試驗(yàn)選取的8個(gè)番茄品種分別為大粉916、黃金果、夢(mèng)想金豆、紫貝貝、紫蜜桃、美味1號(hào)、夢(mèng)想迷戀、美味千禧。
試驗(yàn)所用儀器為Heracles NEO快速氣相色譜電子鼻，Astree電子舌，Iris電子眼。
2.人工感官評(píng)價(jià)
篩選14位無(wú)色盲和色弱、無(wú)味覺(jué)和嗅覺(jué)減退或喪失癥狀、經(jīng)?；蚺紶柹撤训南M(fèi)者（男女比例3:4，年齡在19～60歲），進(jìn)行消費(fèi)者感官評(píng)價(jià)。每個(gè)品種番茄會(huì)提供3個(gè)樣品，并于3min內(nèi)完成感官評(píng)價(jià)，有2min休息時(shí)間緩解感官疲勞。
3.智能感官評(píng)價(jià)
電子鼻：每個(gè)番茄品種稱取45g，加入90mL純水，勻漿5～10min，取2g汁液于20mL頂空瓶中，頂空進(jìn)樣。樣品在超快速氣相色譜電子鼻上進(jìn)行測(cè)定分析。采用正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)（nC5～nC16）進(jìn)行校準(zhǔn)，將保 留時(shí)間轉(zhuǎn)化為保留指數(shù)，然后通過(guò)AroChembase數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)化合物進(jìn)行定性分析，從而找出樣品之間的差異性化合物。
電子舌：每個(gè)番茄品種稱取45g，加入90mL純水，勻漿5～10min，過(guò)濾取清液25mL進(jìn)行檢測(cè)。使用矩陣式液體傳感器總體檢測(cè)樣品的滋味屬性。
電子眼：每個(gè)番茄品種各取1個(gè)，使用高清CMOS攝像頭在穩(wěn)定的室內(nèi)光對(duì)樣本的外觀（形狀及顏色）進(jìn)行采樣。
4.數(shù)據(jù)處理
使用儀器自帶軟件Alpha Soft進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
1.人工感官評(píng)價(jià)
由表2結(jié)果知，美味1號(hào)、夢(mèng)想金豆、大粉916和夢(mèng)想迷戀果形最受消費(fèi)者喜歡，評(píng)分在4分及以上，而紫貝貝和黃金果形評(píng)分則較低；對(duì)于果實(shí)色澤而言，評(píng)分較高的為美味1號(hào)、美味千禧、黃金果和大粉916，評(píng)分較低的為紫貝貝和紫蜜桃；果皮厚度、軟硬度和果肉質(zhì)地評(píng)分結(jié)果類似，得分最高的均為夢(mèng)想金豆，得分較低的為紫蜜桃和紫貝貝；番茄軟硬度得分和硬度計(jì)測(cè)定結(jié)果存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，表明在2.48～5.83kg/cm2硬度范圍內(nèi)，消費(fèi)者對(duì)硬度較低的番茄品種喜好度更高；果實(shí)酸甜度得分較高的是夢(mèng)想迷戀和夢(mèng)想金豆，得分較低的為紫貝貝和大粉916，均低于3分；對(duì)于整體喜好度而言，較受消費(fèi)者喜歡的番茄為夢(mèng)想金豆和夢(mèng)想迷戀，喜好最低的為紫貝貝。
表2 人工品評(píng)對(duì)不同品種番茄感官評(píng)價(jià)喜好度得分
2.智能感官評(píng)價(jià)
電子眼數(shù)據(jù)分析
果形分析 由圖1可知，主成分1和主成分2累計(jì)貢獻(xiàn)度達(dá)73.35%，包含了原始數(shù)據(jù)大部分有效信息，表明數(shù)據(jù)有效，可進(jìn)一步分析。結(jié)合人工品評(píng)對(duì)果形的評(píng)測(cè)結(jié)果，將得分≥4分的夢(mèng)想金豆、夢(mèng)想迷戀、美味1號(hào)、大粉916分為一組，其余樣本分為另一組，由電子眼聚類分析結(jié)果（圖2）可知，組1和組2聚類結(jié)果明顯，表明電子眼在果形分析方面和人工感官分析結(jié)果較為一致。
電子舌數(shù)據(jù)分析
由電子舌主成分分析結(jié)果（圖5）可知，主成分1（PC1）和主成分2（PC2）累計(jì)貢獻(xiàn)度達(dá)91.20%，雖然涵蓋了原始數(shù)據(jù)的大部分信息，但是各個(gè)品種之間較為分散。按照人工感官測(cè)評(píng)得分的酸甜度屬性喜好度得分，將喜好度得分高于3.5分的紫蜜桃、夢(mèng)想金豆、夢(mèng)想迷戀分為高分組，3.0～3.5分的美味千禧、美味1號(hào)、黃金果為中等組，低于3分的紫貝貝和大粉916為低分組，分組后運(yùn)行PCA，得到由得分分組的電子舌主成分分析結(jié)果（圖6），其分布規(guī)律較雜亂，不能很好聚類。
圖5 電子舌主成分分析 圖6 電子舌結(jié)果主成分分析（得分分組）
圖7為電子舌電子軟件算法基于傳感器相應(yīng)原理給出的酸味對(duì)比結(jié)果，可以看出酸味的相對(duì)強(qiáng)弱，結(jié)合酸味對(duì)比數(shù)值可以看出，黃金果番茄酸味最強(qiáng)，其次是夢(mèng)想迷戀，美味1號(hào)和夢(mèng)想金豆酸度接近，酸味最低的為紫蜜桃。與人工感官評(píng)價(jià)的果實(shí)酸甜度得分有所差異，這與酸甜度屬性的喜好度會(huì)受到酸和甜分別的影響以及兩種滋味交叉的影響有關(guān)。
圖7 算法預(yù)測(cè)酸味對(duì)比
電子鼻數(shù)據(jù)分析
電子鼻分析結(jié)果表明，不同番茄品種風(fēng)味組分中有較大的相似性，其中相應(yīng)較高的風(fēng)味物質(zhì)主要有3個(gè)。針對(duì)3種相應(yīng)最高組分進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的定性查找，可以查到其組分可能的分子式，氣味描述與閾值等。經(jīng)數(shù)據(jù)庫(kù)查找（表3），此3種組分都具有類似草本的青香、水果香氣的描述，且在揮發(fā)組分中的占比較大。
表3 測(cè)定數(shù)據(jù)中含量占比最高的3種組分定性結(jié)果
電子鼻檢測(cè)到的揮發(fā)組分較多，若每一個(gè)組分都定性分析極為耗時(shí)，可采用軟件篩選加鎖定的方式篩選感興趣的組分變量。圖8為統(tǒng)計(jì)整合后的主成分分析圖，可以看出2個(gè)紫色品種（紫貝貝和紫蜜桃）在揮發(fā)組分上與其他樣本差異明顯，主成分1（PC1）和主成分2（PC2）累計(jì)貢獻(xiàn)度不到50%，說(shuō)明樣品間的差異性非常復(fù)雜。
通過(guò)電子鼻數(shù)據(jù)主成分分析載荷圖（圖8）可知，紫色品種番茄中很大一部分揮發(fā)組分含量要高于其他品種。排除掉紫色品種番茄后研究剩余2種顏色番茄樣本，發(fā)現(xiàn)不同色品種間依然存在差別，不同顏色的品種天然存在較大的揮發(fā)性組分的差異。
圖8 電子鼻數(shù)據(jù)主成分分析和載荷
黃色樣本夢(mèng)想迷戀、夢(mèng)想金豆、黃金果中，將評(píng)分較高的夢(mèng)想迷戀和夢(mèng)想金豆分為一組，使用軟件尋找關(guān)鍵變量進(jìn)行PCA分析，得到圖9。對(duì)于其中關(guān)鍵變量可進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)檢索，得出黃色番茄樣本可能化合物及氣味描述（表4）。發(fā)現(xiàn)評(píng)分較高的夢(mèng)想金豆和夢(mèng)想迷戀其中有5種化合物高于評(píng)分較低的黃金果番茄，這些化合物分別為3-甲基丁醛、正丁醇、3-甲基-1-丁醇、(Z)-3-己烯-1-醇和3-甲硫基丙醛，這些化合物氣味主要為果香、草本香、花香和奶香等。
圖9 黃色番茄樣本主成分分析和載荷（得分分組）
表4 黃色番茄樣本差異組分定性結(jié)果
圖10 紅色番茄樣本主成分分析和載荷（得分分組）
表5 紅色番茄樣本差異組分定性結(jié)果
表6 紫色番茄樣本差異組分定性結(jié)果
通過(guò)對(duì)8個(gè)番茄品種人工和智能感官評(píng)價(jià)結(jié)果相結(jié)合分析，發(fā)現(xiàn)最受喜愛(ài)的是紅色番茄，消費(fèi)者對(duì)硬度較小的品種喜愛(ài)度更高；番茄酸甜度喜好性會(huì)受到酸和甜分別的影響以及兩種滋味交叉的影響，且隨評(píng)測(cè)人員不同會(huì)展示出較大差異；而影響番茄風(fēng)味差異的因素主要是一些青草味、果香味、奶酪味的一些化合物。另外，不同顏色或形狀是影響消費(fèi)者喜好的次要因素，滋味和風(fēng)味的不同是影響消費(fèi)者喜好的主要因素，在下一步設(shè)計(jì)試驗(yàn)和分析結(jié)果時(shí)，將更加注重電子舌的應(yīng)用；在綜合分析不同品種風(fēng)味評(píng)分差異的內(nèi)在化合物后得出，以后組織番茄人工評(píng)價(jià)和智能儀器分析時(shí)應(yīng)盡量保證樣品的顏色或形狀保持一致，減少因變量。本次試驗(yàn)由于人工感官評(píng)測(cè)員人數(shù)少，結(jié)果只有一定的代表性，在未來(lái)研究中可以增加評(píng)測(cè)人員的數(shù)量，或引入經(jīng)培訓(xùn)的專家評(píng)測(cè)小組，更好地與智能感官評(píng)測(cè)結(jié)果相結(jié)合。
參考文獻(xiàn)：王仁杰,蔡紅明,徐蓓蓓等.人工與智能儀器對(duì)不同番茄品種感官評(píng)價(jià)對(duì)比分析[J].蔬菜,2022(10):24-30. 提醒：文章僅供參考，如有不當(dāng)，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(dòng)，因此導(dǎo)致的損失，本運(yùn)營(yíng)方不負(fù)責(zé)。如文章涉及侵權(quán)或不愿我平臺(tái)發(fā)布，請(qǐng)聯(lián)系處理。