干腌火腿是一種歷史悠久、風(fēng)味獨(dú)特的高質(zhì)量傳統(tǒng)肉制品，廣受消費(fèi)者歡迎。由于地域文化與飲食習(xí)慣的差異，各地干腌火腿具有其獨(dú)特的風(fēng)味。中式干腌火腿以外觀精致，風(fēng)味濃郁，色澤鮮明而著稱。其中，“北腿”如皋火腿、“南腿”金華火腿和“云腿”宣威火腿被認(rèn)為是中式干腌火腿的代表。本研究使用電子鼻和電子舌結(jié)合人工感官評價(jià)，對金華、如皋、宣威三大干腌火腿進(jìn)行香氣和滋味評價(jià)，探究產(chǎn)地和成熟時間對干腌火腿風(fēng)味的影響規(guī)律。
材料：金華火腿按照1、2、3年陳火腿分為1級(J1)、優(yōu)級(JY)、特級(JT)產(chǎn)品宣；威火腿與如皋火腿分別購入了1、2、3年陳火腿，分別以X1、X2、X3、R1、R2、R3表示。
儀器：電子鼻、ASTＲEE電子舌。
實(shí)驗(yàn)方法
感官評價(jià)
采用定量描述分析法對火腿樣品進(jìn)行人工感官分析，感官描述詞匯表如表1。
電子鼻分析
精確稱取(1.00±0.01)g待測樣品于10mL電子鼻自動進(jìn)樣瓶中，在50℃條件下平衡400s;氣流流速恒定為150mL/min，載氣為潔凈空氣;進(jìn)樣體積500μL，1s內(nèi)進(jìn)樣完成，注射溫度60℃，采集傳感器響應(yīng)曲線趨于平穩(wěn)(約120s)的響應(yīng)數(shù)值，每個樣品分析之間間隔10min。每種火腿檢測10個平行樣本，并設(shè)置3次重復(fù)試驗(yàn)。
電子舌分析
精確稱量每種樣品各(20.00±0.50)g于100mL超純水中勻漿5～10min，之后在4℃條件下靜置2h，再將樣品分裝入50mL離心管中，在4℃，轉(zhuǎn)速10000r/min條件下離心30min后過濾，以濾液:水=1:15的比例用超純水稀釋，取80mL進(jìn)行電子舌檢測。選取儀器配置的7根傳感器信號趨于穩(wěn)定時(約在120s)的數(shù)值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。每種火腿檢測10個平行樣本，并設(shè)置3次重復(fù)試驗(yàn)。
數(shù)據(jù)處理
使用儀器自帶軟件AlphaSoft進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用PCA和SIMCA法對電子鼻和電子舌試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
人工感官評價(jià)結(jié)果(表2)顯示，肉香、腌制味和油脂香的感官評分明顯高于酸味和清香兩個指標(biāo)，說明這三種香味是火腿的特征香氣。
人工感官香氣評分的PCA結(jié)果(圖1)顯示，JT、X2與X3的香氣輪廓十分接近，清香和肉香味是其主要香氣特征。雖然在酸味的評分上，各干腌火腿之間沒有明顯差異，但此PCA分析結(jié)果中，1年陳/1級干腌火腿(J1、X1、R1)的香氣均有酸味較強(qiáng)而肉香味較弱的趨勢。說明新腿(成熟時間在8～12個月的干腌火腿一般稱為新腿)由于成熟時間尚短，特征香氣積累尚且不足，與優(yōu)質(zhì)干腌火腿香氣存在差距。
電子鼻結(jié)果分析
電子鼻數(shù)據(jù)的PCA結(jié)果
為了對電子鼻數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析，采用PCA法對9種干腌火腿各10個平行樣品的電子鼻數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行降維處理，二維散點(diǎn)圖如圖2所示。
由圖2可知，第1主成分(PC1)和第2主成分(PC2)累計(jì)貢獻(xiàn)度達(dá)到99.80%，包含了原始數(shù)據(jù)大部分有效信息。另外，不同干腌火腿的樣本點(diǎn)均沒有出現(xiàn)重疊，說明電子鼻可以有效區(qū)分不同產(chǎn)地和成熟時間的干腌火腿樣品，X2和R3火腿與金華火腿的特級(JT)、優(yōu)級樣品(JY)的樣品點(diǎn)距離較近，說明這些干腌火腿的香氣輪廓較為相似。而1年陳干腌火腿與其他年份的香氣輪廓相似度較低，樣品點(diǎn)分布相對較遠(yuǎn)。該結(jié)果與人工感官評價(jià)結(jié)果互相印證，說明成熟時間對干腌火腿香氣形成的重要性。
圖3整合了我國三大干腌火腿的所有樣本，從三大干腌火腿中各取60個樣本的電子鼻響應(yīng)信號構(gòu)建金華火腿的產(chǎn)地判別模型，之后用其余90個樣本作為驗(yàn)證集驗(yàn)證模型可靠性。結(jié)果顯示該模型對非金華火腿產(chǎn)地的樣品判別能力有限，驗(yàn)證得分僅為63。從原始樣本來看，被誤判入可接受區(qū)域內(nèi)的均為宣威、如皋的2年陳和3年陳干腌火腿樣本，一年陳樣本則落于模型接受區(qū)域外，這與圖2中各干腌火腿樣本香氣輪廓分布情況基本吻合，2年、3年陳樣本之間的香氣差異不明顯。
電子舌分析結(jié)果
基于電子舌數(shù)據(jù)的PCA結(jié)果
與電子鼻數(shù)據(jù)處理方式類似，使用PCA法對9種干腌火腿各10個平行樣品的電子舌數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行降維處理，形成二維散點(diǎn)圖(圖4)以實(shí)現(xiàn)電子舌數(shù)據(jù)可視化。如圖4所示，第一與第二主成分累計(jì)貢獻(xiàn)度達(dá)到94.23%，反映了原始數(shù)據(jù)的大部分有效信息。不同樣品的樣本點(diǎn)沒有出現(xiàn)重疊，說明電子舌能有效區(qū)分不同干腌火腿樣本。總體來看，1年陳的干腌火腿與其他年份的干腌火腿區(qū)分明顯。與電子鼻結(jié)果類似，金華火腿與宣威火腿的2年、3年樣本的滋味輪廓相似度較高。說明這兩個產(chǎn)地的干腌火腿整體風(fēng)味比較類似。而如皋火腿的滋味輪廓則與其余兩個產(chǎn)地的干腌火腿區(qū)別較大。各干腌火腿間滋味輪廓差異較于香氣輪廓差異更明顯。
圖5整合了9種干腌火腿樣品的電子舌數(shù)據(jù)，隨機(jī)從三大干腌火腿電子舌分析結(jié)果中各抽取85個樣本，以金華火腿作為標(biāo)準(zhǔn)樣本，構(gòu)建金華火腿的產(chǎn)地判別模型，之后用未參與建模的87個樣本作為驗(yàn)證。判別結(jié)果顯示，模型對宣威火腿的部分樣品，主要是X2與X3樣本誤判，驗(yàn)證得分為85，說明金華火腿與X2、X3火腿有相似的滋味輪廓，不能被電子舌精確區(qū)分。
來源：感官科學(xué)與評定
參考文獻(xiàn)：彭金月,姜水,高韶婷,劉源.基于智能感官與人工感官評價(jià)的中國三大干腌火腿風(fēng)味特性分析[J].食品工業(yè)科技,2020,41(17):231-236.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2020.17.038.
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材料與儀器材料：金華火腿按照1、2、3年陳火腿分為1級(J1)、優(yōu)級(JY)、特級(JT)產(chǎn)品宣；威火腿與如皋火腿分別購入了1、2、3年陳火腿，分別以X1、X2、X3、R1、R2、R3表示。
儀器：電子鼻、ASTＲEE電子舌。
實(shí)驗(yàn)方法
感官評價(jià)
采用定量描述分析法對火腿樣品進(jìn)行人工感官分析，感官描述詞匯表如表1。
表1 干腌火腿感官描述詞匯
精確稱取(1.00±0.01)g待測樣品于10mL電子鼻自動進(jìn)樣瓶中，在50℃條件下平衡400s;氣流流速恒定為150mL/min，載氣為潔凈空氣;進(jìn)樣體積500μL，1s內(nèi)進(jìn)樣完成，注射溫度60℃，采集傳感器響應(yīng)曲線趨于平穩(wěn)(約120s)的響應(yīng)數(shù)值，每個樣品分析之間間隔10min。每種火腿檢測10個平行樣本，并設(shè)置3次重復(fù)試驗(yàn)。
電子舌分析
精確稱量每種樣品各(20.00±0.50)g于100mL超純水中勻漿5～10min，之后在4℃條件下靜置2h，再將樣品分裝入50mL離心管中，在4℃，轉(zhuǎn)速10000r/min條件下離心30min后過濾，以濾液:水=1:15的比例用超純水稀釋，取80mL進(jìn)行電子舌檢測。選取儀器配置的7根傳感器信號趨于穩(wěn)定時(約在120s)的數(shù)值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。每種火腿檢測10個平行樣本，并設(shè)置3次重復(fù)試驗(yàn)。
數(shù)據(jù)處理
使用儀器自帶軟件AlphaSoft進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用PCA和SIMCA法對電子鼻和電子舌試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
結(jié)果與分析
香氣人工感官評價(jià)結(jié)果人工感官評價(jià)結(jié)果(表2)顯示，肉香、腌制味和油脂香的感官評分明顯高于酸味和清香兩個指標(biāo)，說明這三種香味是火腿的特征香氣。
表2 三大干腌火腿香氣人工感官評價(jià)結(jié)果比較(n=14)
電子鼻結(jié)果分析
電子鼻數(shù)據(jù)的PCA結(jié)果
為了對電子鼻數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析，采用PCA法對9種干腌火腿各10個平行樣品的電子鼻數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行降維處理，二維散點(diǎn)圖如圖2所示。
基于電子鼻數(shù)據(jù)建立干腌火腿SIMCA判別模型
分別選取不同年份/等級的火腿樣本作為標(biāo)準(zhǔn)樣本建立等級判別模型，發(fā)現(xiàn)以各產(chǎn)地中最優(yōu)/成熟時間最長的干腌火腿JT、R3、X3作為標(biāo)準(zhǔn)樣本建立的干腌火腿等級判別模型判別效果最佳，結(jié)果如圖3a～3c所示。在金華火腿的SIMCA判別模型中，未知樣本的驗(yàn)證得分為78，部分特級和優(yōu)級金華火腿樣本發(fā)生誤判，說明JT與JY火腿香氣具有相似性。宣威和如皋火腿的SIMCA模型均能對非標(biāo)準(zhǔn)樣本精確判別，模型對未知樣本(未參與建模的干腌火腿樣本，圖示為黑色圓點(diǎn))也有良好的判別效果，作為標(biāo)準(zhǔn)樣本的R3、X3樣本均在模型接受區(qū)域內(nèi)，而其他兩個年份干腌火腿均能被很好地識別，驗(yàn)證集驗(yàn)證得分均達(dá)到100。以上結(jié)果說明電子鼻能夠很好地區(qū)分宣威和如皋火腿不同年份的干腌火腿樣本。
圖3整合了我國三大干腌火腿的所有樣本，從三大干腌火腿中各取60個樣本的電子鼻響應(yīng)信號構(gòu)建金華火腿的產(chǎn)地判別模型，之后用其余90個樣本作為驗(yàn)證集驗(yàn)證模型可靠性。結(jié)果顯示該模型對非金華火腿產(chǎn)地的樣品判別能力有限，驗(yàn)證得分僅為63。從原始樣本來看，被誤判入可接受區(qū)域內(nèi)的均為宣威、如皋的2年陳和3年陳干腌火腿樣本，一年陳樣本則落于模型接受區(qū)域外，這與圖2中各干腌火腿樣本香氣輪廓分布情況基本吻合，2年、3年陳樣本之間的香氣差異不明顯。
電子舌分析結(jié)果
基于電子舌數(shù)據(jù)的PCA結(jié)果
與電子鼻數(shù)據(jù)處理方式類似，使用PCA法對9種干腌火腿各10個平行樣品的電子舌數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行降維處理，形成二維散點(diǎn)圖(圖4)以實(shí)現(xiàn)電子舌數(shù)據(jù)可視化。如圖4所示，第一與第二主成分累計(jì)貢獻(xiàn)度達(dá)到94.23%，反映了原始數(shù)據(jù)的大部分有效信息。不同樣品的樣本點(diǎn)沒有出現(xiàn)重疊，說明電子舌能有效區(qū)分不同干腌火腿樣本。總體來看，1年陳的干腌火腿與其他年份的干腌火腿區(qū)分明顯。與電子鼻結(jié)果類似，金華火腿與宣威火腿的2年、3年樣本的滋味輪廓相似度較高。說明這兩個產(chǎn)地的干腌火腿整體風(fēng)味比較類似。而如皋火腿的滋味輪廓則與其余兩個產(chǎn)地的干腌火腿區(qū)別較大。各干腌火腿間滋味輪廓差異較于香氣輪廓差異更明顯。
基于電子舌數(shù)據(jù)建立干腌火腿SIMCA判別模型
選取各產(chǎn)地中最優(yōu)或成熟時間最長的干腌火腿JT、R3、X3作為標(biāo)準(zhǔn)樣品建立干腌火腿等級判別模型，如圖5a～5c所示。判別結(jié)果顯示，三個產(chǎn)地的SIMCA判別模型均能實(shí)現(xiàn)對其他等級或年份干腌火腿樣本的精確判別。模型對未參與建模的各干腌火腿樣本也有良好的判別效果，驗(yàn)證得分均達(dá)到100。以上結(jié)果說明，電子舌可以有效區(qū)分不同干腌火腿樣本的滋味特征，以其傳感器響應(yīng)數(shù)據(jù)建立的干腌火腿等級區(qū)分模型可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)對優(yōu)質(zhì)干腌火腿產(chǎn)品的鑒別。
圖5整合了9種干腌火腿樣品的電子舌數(shù)據(jù)，隨機(jī)從三大干腌火腿電子舌分析結(jié)果中各抽取85個樣本，以金華火腿作為標(biāo)準(zhǔn)樣本，構(gòu)建金華火腿的產(chǎn)地判別模型，之后用未參與建模的87個樣本作為驗(yàn)證。判別結(jié)果顯示，模型對宣威火腿的部分樣品，主要是X2與X3樣本誤判，驗(yàn)證得分為85，說明金華火腿與X2、X3火腿有相似的滋味輪廓，不能被電子舌精確區(qū)分。
結(jié)論
人工感官結(jié)果顯示，肉香、腌制味和油脂味是干腌火腿的特征香氣，宣威的2年與3年陳火腿與金華火腿的特級與優(yōu)級火腿具有較1年陳/1級火腿更為濃郁的肉香，三大火腿的1年陳/1級火腿都呈現(xiàn)酸味明顯而肉香味欠佳的特征。智能感官結(jié)果顯示，新腿(J1、X1與R1)的香氣和滋味都與其他年份火腿有較大差異，JT與JY的香氣輪廓十分接近，并且與R3香氣類似;金華火腿和宣威2年、3年陳的火腿滋味輪廓也十分相近;基于智能感官數(shù)據(jù)構(gòu)建的年份判別模型可有效鑒別各產(chǎn)地成熟時間最長/最優(yōu)火腿。而由于宣威和金華火腿風(fēng)味的相似性，金華火腿的產(chǎn)地判別模型效果欠佳。智能感官結(jié)果與人工感官結(jié)果相印證，且區(qū)分效果優(yōu)于人工感官評價(jià)結(jié)果。可見智能感官可部分替代人工感官以及傳統(tǒng)儀器分析，實(shí)現(xiàn)干腌火腿等級與產(chǎn)地的快速鑒定與區(qū)分。來源：感官科學(xué)與評定
參考文獻(xiàn)：彭金月,姜水,高韶婷,劉源.基于智能感官與人工感官評價(jià)的中國三大干腌火腿風(fēng)味特性分析[J].食品工業(yè)科技,2020,41(17):231-236.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2020.17.038.
