江津津，賈 強(qiáng)，李 軒，王佳燕，梅舒茵

（1.廣州城市職業(yè)學(xué)院 食品科學(xué)與美食養(yǎng)生學(xué)院，廣東 廣州 510405；2.北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司，北京 100000）

益生菌（Probiotics）是一類定植于人體腸道、生殖系統(tǒng)內(nèi)，能產(chǎn)生健康功效從而改善人體微生態(tài)平衡、發(fā)揮對腸道有益作用的活性有益微生物的總稱。對人體有益的細(xì)菌或真菌包括酪酸梭菌、乳酸菌、雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、放線菌、酵母菌等，目前已成熟應(yīng)用于生命健康領(lǐng)域的益生菌主要有乳酸菌、酵母菌、羅氏拉氏桿菌、鼠李糖乳桿菌、雙歧桿菌、羅伊氏乳桿菌等［1-2］。隨著我國“大健康”戰(zhàn)略的實(shí)施，居民保健意識(shí)不斷增強(qiáng)，益生菌功能食品日益被消費(fèi)者認(rèn)同［3-4］。益生菌下游產(chǎn)品橫跨發(fā)酵食品、乳飲料、休閑零食、膳食補(bǔ)充劑、日化用品及動(dòng)物飼料等多個(gè)領(lǐng)域，產(chǎn)品品類逐漸豐富。益生菌產(chǎn)品的市場規(guī)模大，潛力足，其中由復(fù)合益生菌和復(fù)合膳食纖維組成的益生菌固體飲料是重要的產(chǎn)品形式，諸多研究表明［5-9］，益生菌固體飲料能改善腸道菌群，增強(qiáng)小腸蠕動(dòng)能力，改善便秘癥狀。

一、材料與方法

（一）原料與儀器

益生菌固體飲料均購自京東商城，樣品信息見表1。乙醇、氯化鉀、酒石酸、氫氧化鉀、鹽酸均為分析純，購自廣州市叢源儀器有限公司。日本INSENT公司的味覺分析系統(tǒng)（TS-5000Z），配有模擬生物活體味覺感受的廣域特異選擇性人工脂膜傳感器，通過分析各呈味物質(zhì)和人工脂膜間的靜電或疏水性作用產(chǎn)生的膜電勢的變化實(shí)現(xiàn)對5種基本味（甜味、苦味、酸味、咸味和鮮味）和一種附加味覺“澀味”的識(shí)別。電子分析天平（上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司）。

（二）方法

1.樣品預(yù)處理

取2g樣品于燒杯中，加入100mL娃哈哈純凈水，玻璃棒充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙?，浸?0min，使其自然沉淀，取上清液用于測試。

2.樣品的滋味感官量化描述分析

由36位志愿者組成感官評價(jià)小組，先對評價(jià)員進(jìn)行篩選，排除味覺判斷異常人員，對評價(jià)員進(jìn)行滋味品評培訓(xùn)后開始測評，每次評定獨(dú)立進(jìn)行，環(huán)境一致，評定員間無干擾。對樣品的甜度、酸度、鮮味、整體滋味作出評分，分?jǐn)?shù)由0～10.0給出，“0”代表沒感覺到此味道，“10.0”代表此種味道非常濃厚。按照差異分析評分（ANOVA）的方法，對不同樣品進(jìn)行感官評定，共進(jìn)行3次實(shí)驗(yàn)。

3.電子舌味覺分析

基準(zhǔn)液用于傳感器保存液、穩(wěn)定液、洗滌液，也是味覺傳感器的預(yù)處理溶液。基準(zhǔn)液的配制：30 mmol／L氯化鉀＋0.3 mmol／L酒石酸；負(fù)極清洗液的配制：100 mmol／L鹽酸＋30%體積乙醇；正極清洗液的配制：10 mmol／L氫氧化鉀＋100 mmol／L氯化鉀＋30%體積乙醇，正、負(fù)極清洗液用于對傳感器的清洗。

4.傳感器介紹

鮮味傳感器（AAE）可評價(jià)的基本味為鮮味（氨基酸，核酸引起的鮮味），可評價(jià)的回味為鮮味豐富度（可持續(xù)感知的鮮味）；咸味傳感器（CT0）可評價(jià)的基本味為咸味（食鹽等無機(jī)鹽引起的咸味），可評價(jià)的回味無；酸味傳感器（CA0）可評價(jià)的基本味為酸味（醋酸，檸檬酸，酒石酸等引起的酸味），可評價(jià)的回味無；苦味傳感器（C00）可評價(jià)的基本味為苦味（苦味物質(zhì)引起的味道，在低濃度下被感知為豐富性），可評價(jià)的回味為苦味回味（啤酒，咖啡等一般食品的苦味）；澀味傳感器（AE1）可評價(jià)的基本味為澀味（澀味物質(zhì)引起的味道，低濃度下感知為刺激性回味），可評價(jià)的回味為澀味回味（茶，紅酒等呈現(xiàn)的澀味）；甜味傳感器（GL1）可評價(jià)的回味為糖及糖醇產(chǎn)生的甜味，可評價(jià)的回味無。

5.統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS12.0和Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，差異性分析（ANOVA）被用來檢查各個(gè)不同結(jié)果的平均值間的顯著性差異，采用3個(gè)平行，取95%置信度（P＜0.05）。

二、結(jié)果與討論

（一）益生菌粉樣品情況及樣品的感官量化描述分析

結(jié)果見表1。

表1 益生菌粉樣品情況及樣品感官分析評分

（二）益生菌粉樣品的電子舌分析數(shù)據(jù)

樣品的電子舌分析數(shù)據(jù)見表2。

表2中的無味基準(zhǔn)即為“無味點(diǎn)”，代表參比溶液的輸出，參比溶液由氯化鉀和酒石酸構(gòu)成味覺值，酸味的無味點(diǎn)為-13，咸味的無味點(diǎn)為-6［10］，以此為基準(zhǔn)，當(dāng)益生菌樣品的味覺值低于無味點(diǎn)時(shí)說明樣品無該味道，反之則有。表中的豐富性（Richness）是鮮味的回味，反映了樣品鮮味的持久性，又稱為鮮味持久度。苦味回味（Aftertaste-B）反映了苦味的殘留程度，澀味回味（Aftertaste-A）則是反映了澀味的殘留程度。

（三）篩選有效味覺指標(biāo)

以參比溶液的輸出為零點(diǎn)，除了酸味和咸味，其他指標(biāo)的無味點(diǎn)均為0，將大于無味點(diǎn)的味覺指標(biāo)作為評價(jià)對象。由于基準(zhǔn)液是氯化鉀與酒石酸配制而成，故基準(zhǔn)溶液中含有少量的酸和鹽，酸味和咸味的無味點(diǎn)分別為-13和-6［10］。

從表2中可見9種益生菌固體飲料樣品的咸味和澀味均為無味點(diǎn)以下，有些樣本的酸味和甜味也低于無味點(diǎn)，9個(gè)益生菌粉固體飲料的苦味回味和澀味回味值均接近無味點(diǎn)。故可見苦味、鮮味、豐富性（鮮味回味）均是益生菌固體飲料有效的味覺指標(biāo)，有些樣本還具有明顯的酸味和一定的甜味。

表2 益生菌粉樣品的電子舌實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

將益生菌粉的有效味覺指標(biāo)制成雷達(dá)圖見圖1。從圖1中可見9個(gè)不同品牌的益生菌粉固體飲料在酸味、苦味、鮮味和甜味上存在明顯的差異，但在苦味回味、澀味回味和豐富性方面差異不大。

圖1 以參比溶液為基準(zhǔn)的益生菌粉樣品雷達(dá)圖

（四）益生菌固體飲料的味覺指標(biāo)智能分析

1.益生菌粉固體飲料的聚類區(qū)分

主成分分析（PCA）法是一種常用的統(tǒng)計(jì)分析方法，分別以主成分一、二為橫、縱坐標(biāo)軸，做出益生菌固體飲料樣品的PCA主成分分析圖，見圖2。圖2和表3中顯示方差貢獻(xiàn)率分別為87.99%和7.73%，基于所有的味覺指標(biāo)，對9個(gè)樣品進(jìn)行酸味和甜味的聚類分析，結(jié)果如圖3所示。

圖2 益生菌固體飲料樣品的PCA主成分分析圖（軟件中截?。?/p>

表3 PCA的味覺指標(biāo)貢獻(xiàn)率表

從表3味覺指標(biāo)貢獻(xiàn)表中可見，對第一主成分貢獻(xiàn)最大的是酸味，其次是甜味、苦味、咸味和鮮味，對第一主成分有一定的貢獻(xiàn)，對第二主成分貢獻(xiàn)較大的是甜味和咸味，另外酸味和澀味也對其有一定的貢獻(xiàn)，可見9個(gè)品牌的益生菌固體飲料滋味上的差異也主要來自于上述味覺指標(biāo)。其中樣本2、3、8的整體味道很是接近，另外則是樣本1和9整體味道也非常相似。

2.酸味和甜味的比較

酸味的無味點(diǎn)為-13，甜味的無味點(diǎn)為0，圖3中坐標(biāo)軸交叉點(diǎn)為酸味和甜味無味點(diǎn)。9個(gè)益生菌粉樣品分布在四個(gè)象限中，其中樣本4、5、6具有明顯的酸味但沒有甜味，樣本7、3沒有酸味但有明顯的甜味，而樣本1、9、2、8四個(gè)樣本既沒有酸味也沒有甜味。

圖3 益生菌粉樣品的酸味和甜味散點(diǎn)圖

3.苦味及其回味的比較

測試結(jié)果顯示，苦味是某些品牌益生菌固體飲料樣品明顯的味覺指標(biāo)，苦味回味和澀味回味值較低，接近無味點(diǎn)，數(shù)值在0－1之間，各樣品間差異并不大（個(gè)體間數(shù)值上的差異不超過0.5個(gè)刻度，幾乎可視為沒有差異）。從圖4中可見1、9、5、6這四個(gè)樣本的苦味和苦味回味均在無味點(diǎn)以下；樣本7具有一定的苦味，但苦澀味回味均最??；樣本4的苦味不大，但比較而言其苦澀味回味則是最大的；2、3、8幾個(gè)樣本則是苦味較大，并具有一定的苦澀味回味。

圖4 益生菌粉樣品的苦味及回味氣泡圖

4.鮮味和豐富性的比較

豐富性是鮮味的回味，反映了樣本鮮味的持久性，又可稱其為鮮味回味或鮮味持久性。測試結(jié)果顯示，益生菌固體飲料均具有鮮味和豐富性。圖5分析結(jié)果顯示樣本4、5、6的鮮味和豐富性是9個(gè)樣本中偏小的，且鮮味4＜5＜6。剩余6個(gè)樣本的鮮味在6-9之間，樣本2、3的鮮味在6－7之間，1、9、7的鮮味在7-8之間，樣本的鮮味在8－9之間，六個(gè)樣本的豐富性差異較大，2和3鮮味相對小但豐富性最強(qiáng)，1和9的鮮味較大但豐富性最小。

圖5 益生菌粉樣品的鮮味和豐富性散點(diǎn)圖

（五）數(shù)據(jù)重現(xiàn)性

本研究的9個(gè)樣品，每個(gè)樣品重復(fù)做4次，第一次循環(huán)不計(jì)而取后面3次測得數(shù)據(jù)的平均值，從圖6可知，9個(gè)傳感器對樣品的響應(yīng)較為穩(wěn)定，重現(xiàn)性較好，判定測得數(shù)據(jù)有效。

圖6 樣品后三次循環(huán)折線圖

（六）方差分析

統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果如表4所示。

表4中，g為平均誤差；s1為所有樣品的平均值；s2為所有樣品的標(biāo)準(zhǔn)偏差；M2用以判定不同樣品的誤差率，反映傳感器的區(qū)分能力（值越低樣品的區(qū)分性越好）；誤差率（M2值）：將樣品整體偏差作為100%，而后求樣品測定誤差與其的比率。誤差率＝20%，樣品最大可識(shí)別為5組，誤差率＝50%，樣品最大可識(shí)別為2組，誤差率＝100%，g＝s2，不能有效識(shí)別［11］。由表4可見，所有的味覺傳感器對該益生菌粉樣品的區(qū)分性較好?！笆欠裼行ёR(shí)別”的判定方法見圖7所示，從圖7可知，電子舌可以對益生菌固體飲料樣品進(jìn)行有效識(shí)別。

圖7 樣本有效識(shí)別判斷方法

表4 樣本傳感器區(qū)分度分析

三、結(jié)論

通過對益生菌固體飲料樣品進(jìn)行電子舌和QDA測試發(fā)現(xiàn)，電子舌多個(gè)傳感器對整體滋味偏甜的樣品具有明顯應(yīng)答，可較好克服感官評價(jià)員感官分析時(shí)對甜度過高樣品麻木不敏感的問題。本次測試的益生菌固體飲料樣品澀味和咸味均在無味點(diǎn)以下，苦味回味和澀味回味接近無味點(diǎn)且個(gè)體間幾乎無差異。

益生菌固體飲料樣品主要的味覺指標(biāo)是酸味、甜味、苦味、鮮味和豐富性；綜合所有的味覺指標(biāo)來看，9個(gè)樣本中2、3、8的整體味道很是接近，1和9的整體味道相似，其他樣本則均具有自身特色；1和9沒有酸味、甜味、苦味和苦味回味，澀味回味也不大，具明顯的鮮味，但豐富性偏??；4、5、6均有明顯的酸味且沒有甜味、苦味（4的苦味和苦味回味值均在1以下），鮮味和豐富性也相對偏??；2、3、8均沒有酸味和甜味，但三者具有明顯的苦味、鮮味和豐富性；樣本7的甜味是9個(gè)樣本中最強(qiáng)的，但其沒有酸味，苦味、鮮味也均相對較大。電子舌味覺系統(tǒng)目前已經(jīng)應(yīng)用于飲料、酒類、調(diào)味品、果蔬、肉制品等食品各領(lǐng)域，在藥物苦味抑制研究方面也有突出貢獻(xiàn)，作為一種快速無損、靈敏度高的檢測技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于食品品質(zhì)鑒別、安全測試、生命科學(xué)和材料交聯(lián)密度等領(lǐng)域，今后也應(yīng)該被更廣泛地應(yīng)用于食品風(fēng)味的分析，尤其是高甜高鹽食品的分析。智能分析結(jié)合評價(jià)員感官分析能夠更好地指導(dǎo)益生菌產(chǎn)品的研發(fā)應(yīng)用和市場推廣，對推動(dòng)益生菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有較大幫助，有推廣價(jià)值和應(yīng)用前景。