电子舌技术快速辨识15种茶汤滋味_徐维盛

电子舌技术快速辨识15种茶汤滋味

徐维盛，王竹，杨月欣

中国疾病预防控制中心营养与食品安全所（北京 100050）

摘要利用电子舌分析技术, 对绿茶、乌龙茶、黑茶、红茶等4类15种茶汤 (其中基本茶类13种, 再加工茶类2种) 滋味进行辨识。通过电子舌检测不同茶汤滋味在传感器上的响应值, 采用主成分分析 (PCA) 及判别函数分析 (DFA) 进行数据分析。样品在各个传感器的响应值雷达图结果表明各样品具有不同的气味轮廓, 表明其具有不同的风味。PCA分析结果表明转换得到的第一主成分, 可反映样品原来信息的81.768%, 转换得到的第二主成分, 可反映样品原来信息的13.004%, 两个主成分共可反映原来信息的94.772%, 表明PCA分析可以反映样品的综合信息。通过DFA所建立的模型对测试样品的判别效率为95.616%。分析结果表明利用电子舌析技术可较好的区分不同茶汤的滋味。

关键词电子舌; 茶汤; 主成分分析; 判别函数分析

Rapid Discrimination of Fifteen Kinds of Tea Infusion by Electronic Tongue

Technology

Xu Wei-sheng, Wang Zhu, Yang Yue-xin

National Institute of Nutrition and Food Safety, Chinese Center for Disease Control and Prevention (Beijing 100050) Abstract Electronic tongue technique was applicated together on fi fteen tea samples (taking from four category respectively), which prepare according to brewing. The result of principal component analysis (PCA) and discrimination function analysis (DFA) obtained from taste sensors. The radar chart shows that the 15 tea samples have different contour records. While regard 15 tea samples as four variety, the sensor’s detecting data processed by PCA, which the result, in the PCA diagram, the discrimination index were 81.768% and 13.004%, the total discrimination index was 94.772%, the result showed that, in virtue of different degree of fermentation, all category have a preferable division. While regard 15 tea samples as individual, the electronic tongue have a discrimination index of 95.616% to them, which suggest a favorable distinguish effect. The experimental results indicate the electronic tongue technology can be used effectively for detection and discrimination between different types of tea infusion.

Keywords electronic tongue; tea infusion; principal component analysis (PCA); discrimination function analysis (DFA)

茶文化在我国有着悠久的历史，根据茶叶制作方法的不同，我国茶叶主要分为绿茶、黄茶、黑茶、乌龙茶、白茶和红茶6大类。制茶过程中茶多酚的酶促或非酶促氧化（俗称发酵）程度决定了茶的色、香、味，因此不同制法茶具有不同的风味特征。茶多酚在茶水浸出物中所占的比重最大，是决定茶汤滋味的主要物质，绿茶未经发酵，决定其茶汤滋味的主要因素为茶多酚单体儿茶素类，其鲜味的重要活性成分是茶叶中特殊含有的茶氨酸；经发酵后，茶多酚氧化形成茶色素，是发酵类茶的主要呈味活性成分，其单体包括茶红素、茶黄素、茶褐素等[1-5]。由于茶叶的成分比较复杂，茶叶的品质不能通过某种成分的量化而表达，因此，茶叶品质大多是通过人的感官评定，但人的感官灵敏度受外界因素的干扰而改变，且存在感官疲惫，因此容易影响评定的准确性。电子舌是模拟人体味觉机理研制出来的一种智能识别电子系统，通过不同种类的传感器，将酸、甜、苦、咸、鲜等基本味觉感官及各种回味的味觉指标进行客观数字化评价，它得到的不是被测样品的某种或某几种成分的定性、定量结果，而是反映了样品的整体信息，因此也被成为“指纹”数据[6-8]。目前，电子舌在乳品、酒精饮料、果汁饮料、矿泉水工业等领域具有广泛的应用[9-10]，在油脂检测中也有较好的应用前景[11]。目前，电子舌技术在区分红茶、绿茶等单一茶叶种类的口味分析中取得了一定的研究成果[1-2, 4]，主要集中在基本茶类，对基本茶类与再加工茶类样品滋味辨识的鲜有报道。试验采用电子鼻技术，选择主成分分析（PCA）及判别函数分析（DFA）两种统计分析模式，对4类15种茶汤（其中基本茶类13种，再加工茶类2种）滋味进行区分，以期为茶汤滋味辨识提供一种高效、灵敏、便捷的方法。

1 材料与方法

1.1 仪器

ASTREE电子舌系统（包括第5套味觉传感器、信号采集器和模式识别系统3部分）；Alphasoft V12.42多功能多变量智能分析软件：法国 Alpha MOS 公司；ME235S型分析用天平（感量0.01 mg）：德国Sartorius

基金项目：国家科技支撑计（No.2012BAD33B01）；北京市科学技

术研究院青年骨干项目资助（No.2012-019）

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