李瑞婷,單林鮮,倪慶,張慧瓊,白嫻,曾文,姜燕*
(1.大理大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,云南大理 671000)(2.川北醫(yī)學(xué)院麻醉學(xué)系,四川南充 637000) (3.云南樹(shù)翡翠農(nóng)林科技有限公司,云南賓川 671600)
滇橄欖(Phyllanthus emblica),又稱(chēng)余甘子,大戟科葉下珠屬植物的果實(shí)[1],有悠久的藥用歷史[2]。作為藥食同源的保健食品植物資源,滇橄欖具有保肝[3]、抗腫瘤[4]、健胃[5]、抗衰老[6]和抗突變[7]等多種藥理活性。滇橄欖鮮果酸澀味偏重,鮮食量受限,橄欖深加工產(chǎn)品不斷開(kāi)發(fā)[8],如果脯蜜餞、咸橄欖、橄欖果凍、橄欖汁[9,10]、保健茶、果酒和橄欖口服液等,改善了滇橄欖果實(shí)口感,并提高其附加值。滇橄欖汁風(fēng)味獨(dú)特,酸甜可口,具有醒酒、保肝和護(hù)喉等功效[11,12]。
滋味品質(zhì)是飲料和酒類(lèi)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一[13],一般采用傳統(tǒng)感官鑒評(píng)的方法,其受主觀因素和外界環(huán)境影響較大[14]。電子舌以低選擇性、非特異性、交互敏感的多傳感陣列為基礎(chǔ),模擬人體的舌器官,靈敏的將感官很難區(qū)分的樣品進(jìn)行鑒別,是判定滋味的客觀方法,檢測(cè)時(shí)間短、客觀性強(qiáng)[15,16],被廣泛應(yīng)用于茶葉質(zhì)量鑒定[17]、酒類(lèi)區(qū)分[18]、肉制品鑒定[19]和乳制品的工藝考察[20]等。目前,電子舌技術(shù)已用于鮮榨橙汁[21]、桑果汁[22]、刺梨果汁[23]、綠茶飲料[24]和蹄葉橐吾功能飲料[25]等的摻假識(shí)別、質(zhì)量鑒定和滋味品質(zhì)評(píng)價(jià)等智能感官分析中。
滇橄欖作為云南省的特色藥食兼用植物,資源豐富,具有較高的保健功效,但目前對(duì)滇橄欖汁的研究有限。本文以不同品種(野生、翠珠和盈玉)滇橄欖為原料,制備3種滇橄欖原汁及1種復(fù)合滇橄欖汁,將其與3種市售橄欖汁的成分和滋味品質(zhì)特征進(jìn)行比較。對(duì)4種自制滇橄欖汁和3種市售橄欖汁飲料共7種樣品采用傳統(tǒng)感官評(píng)價(jià)結(jié)合電子舌技術(shù)和多元統(tǒng)計(jì)方法(PCA和聚類(lèi)分析)進(jìn)行整體滋味品質(zhì)差異檢測(cè),以期為滇橄欖汁的開(kāi)發(fā)提供參考及電子舌技術(shù)在橄欖飲料的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1.1 原料
“翠珠”、“盈玉”和野生3個(gè)品種滇橄欖鮮果,均采摘自云南樹(shù)翡翠農(nóng)林科技有限公司有機(jī)滇橄欖基地;市售1-滇橄欖原汁飲料,云南楚雄綠舟天然食品有限責(zé)任公司;市售2-滇橄欖汁飲料,云南玉丹食品飲料有限責(zé)任公司;市售3-橄欖汁飲料,福州大世界橄欖有限公司;羅漢果、甘草,云南向輝藥業(yè)有限公司;蜂蜜,桂林周氏順發(fā)食品有限公司;純凈水,大理娃哈哈飲用水有限公司。
1.2 試劑
葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥98%)、L(+)-抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥99.7%)、福林酚、亞甲基藍(lán),國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥98%),貴州迪大科技有限責(zé)任公司;2,6-二氯靛酚,上海如吉生物科技發(fā)展有限公司;鹽酸、草酸、偏磷酸、焦性沒(méi)食子酸、氫氧化鈉、乙醇、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、硫酸銅、四水合酒石酸鉀鈉、三氯化鋁、甲基紅、醋酸鉀等均為國(guó)產(chǎn)分析純。
1.3 儀器
SC-3610低速離心機(jī),科大創(chuàng)新股份有限公司;T6紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;cTongue-8電子舌,上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司。
1.4 方法
1.4.1 滇橄欖原汁的制備
采摘成熟的3個(gè)品種滇橄欖(野生、“翠珠”和“盈玉”),清洗后去核切碎與飲用水按固液比為1:3(g/mL)榨汁(破壁料理機(jī)1 min),4層紗布過(guò)濾后可得3個(gè)品種的自制滇橄欖原汁。
1.4.2 復(fù)合滇橄欖汁的調(diào)配
羅漢果浸提液:羅漢果清洗破碎后煮沸浸提(與飲用水固液比為1:30 g/mL,40 min浸提兩次),4層紗布過(guò)濾,將兩次浸提液混合備用[26]。
甘草浸提液:甘草煮沸浸提(與飲用水固液比為1:20 g/mL,1.5 h),4層紗布過(guò)濾后備用[27]。
將1.4.1所得翠珠滇橄欖原汁40 g/100 g、羅漢果浸提液5 g/100 g、甘草浸提液4 g/100 g與蜂蜜12 g/100 g、飲用水39 g/100 g調(diào)配,攪拌均勻后即得自制復(fù)合滇橄欖汁。
1.4.3 滇橄欖汁的感官評(píng)價(jià)
感官評(píng)定人員的篩選遵循GB/T 16291.1-2012《感官分析:選拔、培訓(xùn)與管理評(píng)價(jià)員一般導(dǎo)則:第1部分:優(yōu)選評(píng)價(jià)員》[28]進(jìn)行,由20名具有感官評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的食品質(zhì)量與安全專(zhuān)業(yè)的老師和學(xué)生作為感官評(píng)價(jià)員,男女各10名。20名評(píng)價(jià)員根據(jù)樣品的外觀、色澤、香氣、滋味對(duì)樣品進(jìn)行感官鑒評(píng)。取平均值作為感官評(píng)價(jià)評(píng)分結(jié)果。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
表1 滇橄欖汁感官評(píng)分表 Table 1 Sensory rating table of Phyllanthus emblica juice
1.4.4 橄欖汁成分檢測(cè)
檢測(cè)4種自制滇橄欖汁與3種市售橄欖汁的總糖、總酸、抗壞血酸和多酚的含量。總糖測(cè)定參照GB 5009.8-2016第二法 酸水解-萊因-埃農(nóng)氏法;總酸測(cè)定參照GB/T 12456-2008;抗壞血酸測(cè)定參照GB 5009.86-2016第三法 2,6-二氯靛酚滴定法;多酚測(cè)定參照文獻(xiàn)[29]。
所有指標(biāo)均重復(fù)測(cè)量3次,結(jié)果以ˉx±s表示,采用SPSS 26.0進(jìn)行單因素方差分析及多重比較分析(α=0.05)。
1.4.5 電子舌檢測(cè)
cTongue-8電子舌含有6個(gè)惰性金屬傳感器,由交互敏感傳感器陣列、信號(hào)采集電路、基于模式識(shí)別的數(shù)據(jù)處理方法組成。7個(gè)樣品編號(hào)如下:1-野生滇橄欖原汁、2-翠珠滇橄欖原汁、3-盈玉滇橄欖原汁、4-自制復(fù)合滇橄欖汁、5-市售1(某品種滇橄欖原汁)、6-市售2(復(fù)合滇橄欖飲料)、7-市售3(復(fù)合橄欖飲料)。每個(gè)樣品量取20 mL分別裝入電子舌專(zhuān)用樣品杯中,每次測(cè)5個(gè)平行樣品。測(cè)試過(guò)程中采用自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng),循環(huán)往復(fù)收集數(shù)據(jù)。電子舌測(cè)定數(shù)據(jù)采用自帶的軟件系統(tǒng)進(jìn)行主成分分析PCA和聚類(lèi)分析。
2.1 橄欖汁樣品的成分檢測(cè)和感官評(píng)分結(jié)果
7種橄欖汁的總糖、總酸、抗壞血酸和多酚含量及感官評(píng)分有顯著差異(p<0.05),結(jié)果見(jiàn)表2和表3。
表2 7種樣品的成分含量 Table 2 Composition content of seven samples
表3 7種樣品的感官評(píng)分 Table 3 Sensory score of seven samples
由表2可知,3種自制滇橄欖原汁和市售1(某品種滇橄欖原汁)中,市售1的總糖、總酸、抗壞血酸含量顯著高于3種自制滇橄欖原汁,但其感官評(píng)分最低,為74.40分(表3),且酸澀感較強(qiáng),回甘較弱;野生滇橄欖原汁的多酚含量最高,為0.15 mg/mL,鑒于多酚類(lèi)物質(zhì)具有抗氧化[30]、抗炎[31]和降血糖[32]等多種生物活性,且多酚類(lèi)物質(zhì)是滇橄欖中最重要的功效成分[33,34],野生滇橄欖更適合作為保健食品的原料。3種自制滇橄欖原汁中,野生滇橄欖原汁的總酸和抗壞血酸含量最高,說(shuō)明3個(gè)品種中野生滇橄欖是加工高酸滇橄欖原汁的理想品種[35];但野生滇橄欖原汁較其他兩種自制原汁苦澀味稍重,口感欠佳,感官評(píng)分較低,為76.00分(表3),故可考慮和其他果汁調(diào)配,制成混合果汁飲料。云南省為全國(guó)野生滇橄欖資源最豐富的地區(qū),合理開(kāi)發(fā)利用野生滇橄欖可為服務(wù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)提供參考。
由表3可知,7種樣品的感官評(píng)分差異主要由色澤和滋味決定(p<0.05);外觀與香氣的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p>0.05),感官評(píng)分總分有顯著差異(p<0.05)。7種樣品的滋味評(píng)分和感官評(píng)分總分結(jié)果一致,其中3種自制滇橄欖原汁和市售1的滋味評(píng)分和感官評(píng)分總分明顯低于自制復(fù)合滇橄欖汁和2種市售復(fù)合飲料,這與滇橄欖鮮果獨(dú)特的酸澀風(fēng)味有關(guān)。自制復(fù)合滇橄欖汁,以3種自制滇橄欖原汁中感官評(píng)分最高的翠珠滇橄欖原汁為原料,輔料羅漢果浸提液和甘草浸提液減弱了滇橄欖的酸澀,保留了滇橄欖回甘清甜的口感,融合蜂蜜獨(dú)特的清香,酸甜適中,口感佳,其感官評(píng)分值為88.20分,在7種橄欖汁中最高;且其總糖、總酸、抗壞血酸和多酚含量均高于2種市售復(fù)合飲料,自制復(fù)合滇橄欖汁的功效成分含量相對(duì)較高。綜上,添加其他果汁或輔料制備營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特的復(fù)合滇橄欖汁,既可改善橄欖汁口感又可保留其功效成分,在一定程度上豐富了滇橄欖飲料市場(chǎng)的多樣性。
滇橄欖具清熱涼血、消食健胃和生津止咳之效[36]。羅漢果具有清熱、保肝、增強(qiáng)免疫力、止咳和潤(rùn)肺等功效[37]。甘草具有抑菌、抗腫瘤、抗病毒和抗氧化等多種生理功能[26]。蜂蜜具有增強(qiáng)抵抗力、潤(rùn)腸通便、助眠和消腫止血等功效[38]。本文自制復(fù)合滇橄欖汁由以上材料調(diào)配,其具體的保健功效如清咽功能、增強(qiáng)抵抗力和清熱等仍需進(jìn)一步探討。
2.2 電子舌檢測(cè)結(jié)果分析
2.2.1 PCA分析
對(duì)7種不同橄欖汁的電子舌滋味品質(zhì)結(jié)果進(jìn)行主成分分析(圖1)可知,第一主成分所占整體信息量的75.50%,第二主成分所占整體信息量的9.35%,可知主成分1和主成分2的總貢獻(xiàn)率為84.85%,與PCA累積碎石圖(圖2,P1~P24為24個(gè)主成分值)結(jié)果一致,基本可以代表樣品全部信息。
由圖1可知,各個(gè)樣品分布在圖中的不同區(qū)域內(nèi)。7個(gè)樣品中,除了1號(hào)樣品(野生滇橄欖原汁)與3號(hào)樣品(盈玉滇橄欖原汁)之間有交叉,2號(hào)樣品(翠珠滇橄欖原汁)與3號(hào)樣品之間有交叉,即3種自制滇橄欖原汁的滋味品質(zhì)差異較小,符合其感官評(píng)價(jià)得分結(jié)果(表3);其余樣品相互之間沒(méi)有交叉,重復(fù)性較好,距離較遠(yuǎn),表明其余樣品的滋味存在明顯差異,與感官評(píng)分結(jié)果一致(表3)。5號(hào)樣品(市售1某品種滇橄欖原汁飲料)與其他6個(gè)樣品距離較遠(yuǎn),說(shuō)明市售1與其他6種橄欖汁味覺(jué)差異較大,這與感官鑒評(píng)中其表現(xiàn)出的強(qiáng)烈苦澀感有關(guān)。
3種復(fù)合橄欖飲料相比較,4號(hào)樣品(自制復(fù)合滇橄欖汁)和6號(hào)樣品(市售2)兩種橄欖飲料距離較近,即二者整體滋味特征差異不大,可能因兩款橄欖汁原料均產(chǎn)自云南,輔料皆有甘草和蜂蜜,故其滋味特征相近;而4號(hào)樣品與7號(hào)樣品(市售3)相距較遠(yuǎn),即二者滋味特征差異較大,與市售3的原料是產(chǎn)自福建的橄欖有關(guān),且樣品4含蜂蜜、甘草和羅漢果而樣品3未添加輔料;這與感官評(píng)分中滋味得分情況相符,樣品4和6無(wú)顯著差異(p>0.05),而樣品4與樣品7差異顯著(p<0.05)。通過(guò)PCA分析說(shuō)明電子舌可以鑒別不同橄欖汁樣品的味覺(jué)差異。
2.2.2 聚類(lèi)分析
聚類(lèi)分析可用于衡量不同橄欖汁滋味特征間的相似性,是將不同橄欖汁按照滋味品質(zhì)相似程度逐漸聚合在一起進(jìn)行分類(lèi),相似度最大的優(yōu)先聚合在一起[39,40]。
由圖3可知,在0.15距離處,7個(gè)橄欖汁樣品被聚為4類(lèi),樣品2(翠珠滇橄欖原汁)、4(自制復(fù)合滇橄欖汁)和6(市售2-復(fù)合滇橄欖飲料)聚為一類(lèi),樣品1(野生滇橄欖原汁)和3(盈玉滇橄欖原汁)被聚為一類(lèi),5(市售1-某品種滇橄欖原汁)和7(市售3-復(fù)合橄欖飲料)各被單獨(dú)分為一類(lèi)。
聚類(lèi)分析結(jié)果表明:樣品2、4和6在滋味上更接近,樣品4(自制復(fù)合滇橄欖汁)是以樣品2(翠珠滇橄欖原汁)為原料,由此可推斷樣品6(市售2-復(fù)合滇橄欖飲料)的原料可能是翠珠滇橄欖;樣品4的感官評(píng)分(88.20分)與樣品6的感官評(píng)分(87.50分)無(wú)顯著性差異(表2),而樣品2的感官評(píng)分與另兩個(gè)復(fù)合滇橄欖飲料相比有明顯差異(表2),可能跟樣品2為滇橄欖原汁,苦澀味較重有關(guān)。樣品1和3兩種滇橄欖原汁滋味更接近,樣品5(市售1-某品種滇橄欖原汁)和7(市售3-復(fù)合橄欖飲料)滋味品質(zhì)存在一定差距,聚類(lèi)分析結(jié)果與主成分分析和感官評(píng)價(jià)的結(jié)果相符一致。采用電子舌進(jìn)行聚類(lèi)分析,可以對(duì)不同配方橄欖汁滋味上的差異性進(jìn)行智能感官分析,以此為優(yōu)化橄欖汁配方提供參考。
2.3 感官評(píng)分與電子舌檢測(cè)結(jié)果比較分析
對(duì)電子舌技術(shù)與感官評(píng)定結(jié)果進(jìn)行比較,感官評(píng)定是依據(jù)人的主觀感覺(jué)評(píng)判,可有效區(qū)分出滇橄欖原汁與復(fù)合滇橄欖飲料的差異,如樣品2(翠珠滇橄欖原汁)和樣品6(市售2-復(fù)合滇橄欖飲料)之間的差異,感官評(píng)分及滋味得分二者差異顯著(p<0.05,表3),但對(duì)樣品間細(xì)小差異難以準(zhǔn)確區(qū)分,如樣品2與樣品1、樣品2與樣品3的感官評(píng)分中滋味得分無(wú)差異(p>0.05,表3);而PCA分析和聚類(lèi)分析結(jié)果表明:7種樣品的滋味有差異,但樣品2與樣品6相較于其他樣品滋味較接近(圖1),聚類(lèi)分析中樣品2與樣品1和3并未被聚為一類(lèi)(圖3),即利用電子舌技術(shù)結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)學(xué)方法可較為精確和客觀地區(qū)分二者的差別與聯(lián)系;另一方面,感官評(píng)價(jià)時(shí)評(píng)價(jià)員可以較直觀地對(duì)樣品的外觀、色澤、香氣和滋味進(jìn)行鑒定(表3),而電子舌技術(shù)側(cè)重于樣品的滋味分析,存在一定的應(yīng)用局限性,若需考慮辨識(shí)和分析樣品的氣味特征,還需結(jié)合電子鼻技術(shù)進(jìn)一步研究,對(duì)于樣品風(fēng)味的綜合評(píng)價(jià)智能感官分析技術(shù)有待進(jìn)一步發(fā)展。因此在進(jìn)行不同橄欖汁風(fēng)味評(píng)價(jià)時(shí),將智能感官技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)感官評(píng)定方法進(jìn)行分析,二者相互補(bǔ)充,更利于得出準(zhǔn)確可靠的結(jié)論[23]。
3.1 7種橄欖汁的總糖、總酸、抗壞血酸和多酚含量以及感官評(píng)分和滋味評(píng)分有顯著差異(p<0.05),其中野生滇橄欖汁中多酚含量為最高,鑒于多酚的多種生物活性,表明野生滇橄欖更適合作為保健食品的原料。自制復(fù)合滇橄欖汁相較于滇橄欖原汁既改善了橄欖汁的口感又保留了其功效成分,其呈淺紅棕色,外觀均勻,微渾濁,無(wú)沉淀,有較濃的滇橄欖果香和較好的回甘效果,酸甜可口,具有一定的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)潛力。用電子舌評(píng)價(jià)7種橄欖汁的滋味品質(zhì),并采用主成分和聚類(lèi)分析,篩選得到2個(gè)主成分和4個(gè)類(lèi)別,主成分分析與感官評(píng)分結(jié)果相符,聚類(lèi)分析與感官評(píng)分結(jié)果基本一致。以上結(jié)果表明電子舌可為不同種類(lèi)橄欖汁滋味的檢測(cè)提供高效、客觀的分析方法。
3.2 本研究利用電子舌結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)方法和傳統(tǒng)感官評(píng)價(jià)可為不同橄欖汁的滋味品質(zhì)評(píng)價(jià)及質(zhì)量鑒別提供一種新思路;對(duì)復(fù)合滇橄欖汁的研發(fā)和云南省滇橄欖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有一定的指導(dǎo)意義,同時(shí)對(duì)智能感官分析在橄欖深加工產(chǎn)品的應(yīng)用中提供了理論基礎(chǔ)。