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          酒類產品氣味-電子鼻(氣味分析系統)檢測酒風味物質差異研究中的應用

        1. 發布日期:2020-03-31      瀏覽次數:1978
          • 電子鼻(氣味分析系統)是一種氣味分析儀器,又稱人工嗅覺系統,是在材料科學和傳感技術的基礎上發展起來的,利用各種傳感器的仿生學技術,模仿人類嗅覺細胞的工作模式,實現對氣體、氣味的檢測。白酒產品由于不同的原料產地、不同的品種、不同的加工條件等多變量的影響下,整體氣味也會有所不同,而電子鼻(氣味分析系統)的傳感器對不同的氣味會表現出不同的響應度,從而達到區分鑒別的目的。食品的風味是評價食品質量的重要因素,沒有人愿意買風味很差的食品。然而評價食品風味是一項很復雜的工作,不僅需要評價風味本身,還需要看消費者對這種風味的接受程度。所以風味評價需要從感覺上、化學或物理等多方面來進行分析。風味物質的活性成份可以用氣相色譜法和GC-MS測量得到。但是化學分析儀器是復制的。目前還沒有通用的分離方法,用于揮發性風味物質的全色譜分析。但已經建立了一些分離技術,包括液體與液體的分離,液體與固體的分離,固相提取,快速溶劑提取,頂空分析,空氣抽取,直接熱解吸法等等。這些技術已經應用了很多年,但是簡單樣品制備,甚至是無需樣品制備的情況下分析風味,目前只有電子鼻(氣味分析系統)可以做到,或者是人的感官嗅聞。因此近幾年利用電子鼻(氣味分析系統)測試白酒的風味全面興起,給科研和產品研發帶了了便利。下面我們介紹電子鼻(氣味分析系統)的各方面應用。

            酒類是早應用感官品評的領域,電子鼻(氣味分析系統)能識別酒真偽和摻假、識別酒齡,檢測酒中呈香物質的變化,辨別不同品種的酒的香氣。電子鼻(氣味分析系統)在酒類感官中的運用極大的豐富了酒類感官品評的方法,使得酒類感官評價更加客觀精確。葡萄酒及白酒檢測的方法有感官評價法、化學分析法、仿生傳感智能感官法等。感官評價法和化學分析法存在人為干擾較大和分析過程復雜、設備昂貴等缺點。電子鼻(氣味分析系統)技術是一種仿生傳感智能感官,它利用現代信息技術和傳感技術模仿人或動物的視覺、味覺、聽覺和嗅覺感覺行為,自動獲取被檢測對象品質特性的信息,并模擬人對信息的理解和判別對獲取的信息進行處理的技術。該技術具有無損、快速和操作方便等優點。電子鼻在白酒氣味識別中,可用于酒品質鑒別;電子鼻可以識別不同香型的白酒;電子鼻可以識別不同品牌、產地、原料的白酒;電子鼻可用于不同處理工藝紅酒樣品的辨別區分,主要包括干白、蒸餾酒等;電子鼻可用于果酒、果汁的區分,且電子鼻可用于不同水果釀造的果酒及果汁的鑒別;電子鼻可用于不同發酵時間的酒醪樣品區分鑒別;電子鼻可用于不同醅樣品的辨別區分;電子鼻(氣味分析系統)可應用到酒類檢測的方方面面,如下所示:

            1.電子鼻(氣味分析系統)在紅酒品質差異分析中的應用

            2.電子鼻(氣味分析系統)在葡萄酒品質優化及感官品評中的分析應用

            3.電子鼻(氣味分析系統)檢測不同果酒、果汁的風味物質及其消費者喜好度調研

            4.電子鼻(氣味分析系統)在酒醪樣品發酵時間的區分鑒別

            5.電子鼻(氣味分析系統)在酒醅樣品檢測中的應用(原料的選擇)

            6.電子鼻(氣味分析系統)檢測不同種類白酒風味物質品質差異研究中的應用

            7.電子鼻用于啤酒風味品質鑒別中的應用

            8.電子鼻(氣味分析系統)在啤酒花品質檢驗中的應用

            關于-電子鼻(氣味分析系統)檢測白酒氣味差異研究中的應用,在此舉例如下:

            1. 電子鼻(氣味分析系統)應用于白酒不同工藝的研究

            不同工藝:由白酒樣品傳感器響應雷達圖可知,A-H號樣品的雷達圖響應各有所不同。其中,A和其他樣品的區別較大。他們的氣味差異主要體現是在1、2、4、6、7、9、10號傳感器上。對于8個樣品來說,進行傳感器優化,后優化的傳感器結果為:'S11_P_S9_P_S7_P_S6_P_S1_P。PCA圖中,DI值為89.24 %,說明主成分分析法的整體區分效果很好,主成分1和主成分2的總貢獻率為99.91%,基本可以代表樣品全部信息,所以電子鼻可對不同工藝白酒樣品進行很好的區分檢測

            2.電子鼻(氣味分析系統)檢測不同種類白酒風味物質品質差異研究中的應用

            競品模擬(酒):PCA圖中,橫坐標表示diyi主成分所占整體信息量的百分比,縱坐標表示第二主成分所占整體信息量的百分比。在圖中DI值為96.59%,說明主成分分析法的整體區分效果很好,主成分1和主成分2的總貢獻率為99.37%,基本可以代表樣品全部信息。圖中,各樣品的重復性較好。此外,樣品1-4及小酒廠和塔牌聚集在一起,發酵酒單獨在自己的區域,說明樣品1-4及小酒廠和塔牌的氣味信息比較相似,發酵酒和他們區別較大。對樣品進一步進行LDA分析,同樣區分效果很好,且經過此聚類分析后,發現塔牌和小酒廠聚類更為集中,說明在這6個樣品中,塔牌和小酒廠的風味接近,在研發過程中,2號樣品與市場米酒(小酒廠品牌和塔牌品牌)接近。

            3.利用電子鼻(氣味分析系統)進行類白酒異樣樣品排查的應用

            異樣樣品的排查:由不同黃酒樣品傳感器響應雷達圖可知,A1/A2/A3號樣品的雷達圖較為接近,A4與這3種樣品的氣味響應信號相差較大。他們的氣味差異主要體現是在1、2、4、6、7、9、10、11號傳感器上。對于四個樣品來說,進行傳感器優化,后優化的傳感器結果為:S11_P_S7_P_S6_P。PCA圖中,橫坐標表示diyi主成分所占整體信息量的百分比,縱坐標表示第二主成分所占整體信息量的百分比。在圖中DI值為94.63 %,說明主成分分析法的整體區分效果很好,主成分1和主成分2的總貢獻率為99.95%,基本可以代表樣品全部信息。圖中,各樣品的重復性較好。此外,樣品1-3聚集在一起,4單獨在自己的區域,說明樣品1-3的氣味信息比較相似,4和他們區別較大。說明在生產過程中,1/2/3號階段均生產正常,4號時出現了生產異常,需要排查問題關鍵所在。

            后,電子鼻(氣味分析系統)含有多元數理統計系統對象整體品質差異的區分檢驗(PCA)、原產地保護產品以及品牌產品真偽辨識(SIMCA、PLS-DA)、產品品質等級評定(DFA)、樣品感官屬性以及理化指標的快速反演(PLS)、產品貨架時間的評價(PCA、PLS);算法多樣:含有Euclidean Dis歐氏距離、CORRELATION相關系數、MAHALANOBIS馬氏距離、DP dis個體識別率、DI dis區分指數、Scores Dd得分值分離度、Eigenvalue Dd特征值分離度等算法,可對酒類產品氣味,例如電子鼻(氣味分析系統)檢測白酒,紅酒及啤酒,酒糟等氣味差異研究,產生重要作用。

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