番茄是目前设施栽培最广泛的园艺作物之一，其既可作为蔬菜又可作为高档水果，因其具有较高的营养价值和独特的风味而深受消费者喜爱。本文通过人工感官评价研究不同番茄品种的消费者喜好度差异，结合智能感官仪器（电子鼻、电子舌和电子眼）分析探究影响喜好度因素的变量。
1.材料与仪器
试验选取的8个番茄品种分别为大粉916、黄金果、梦想金豆、紫贝贝、紫蜜桃、美味1号、梦想迷恋、美味千禧。
试验所用仪器为Heracles NEO快速气相色谱电子鼻，Astree电子舌，Iris电子眼。
2.人工感官评价
筛选14位无色盲和色弱、无味觉和嗅觉减退或丧失症状、经常或偶尔生食番茄的消费者（男女比例3:4，年龄在19～60岁），进行消费者感官评价。每个品种番茄会提供3个样品，并于3min内完成感官评价，有2min休息时间缓解感官疲劳。
3.智能感官评价
电子鼻：每个番茄品种称取45g，加入90mL纯水，匀浆5～10min，取2g汁液于20mL顶空瓶中，顶空进样。样品在超快速气相色谱电子鼻上进行测定分析。采用正构烷烃标准（nC5～nC16）进行校准，将保留时间转化为保留指数，然后通过AroChembase数据库对化合物进行定性分析，从而找出样品之间的差异性化合物。
电子舌：每个番茄品种称取45g，加入90mL纯水，匀浆5～10min，过滤取清液25mL进行检测。使用矩阵式液体传感器总体检测样品的滋味属性。
电子眼：每个番茄品种各取1个，使用高清CMOS摄像头在稳定的室内光对样本的外观（形状及颜色）进行采样。
4.数据处理
使用仪器自带软件Alpha Soft进行数据处理。
1.人工感官评价
由表2结果知，美味1号、梦想金豆、大粉916和梦想迷恋果形最受消费者喜欢，评分在4分及以上，而紫贝贝和黄金果形评分则较低；对于果实色泽而言，评分较高的为美味1号、美味千禧、黄金果和大粉916，评分较低的为紫贝贝和紫蜜桃；果皮厚度、软硬度和果肉质地评分结果类似，得分最高的均为梦想金豆，得分较低的为紫蜜桃和紫贝贝；番茄软硬度得分和硬度计测定结果存在负相关关系，表明在2.48～5.83kg/cm2硬度范围内，消费者对硬度较低的番茄品种喜好度更高；果实酸甜度得分较高的是梦想迷恋和梦想金豆，得分较低的为紫贝贝和大粉916，均低于3分；对于整体喜好度而言，较受消费者喜欢的番茄为梦想金豆和梦想迷恋，喜好最低的为紫贝贝。
表2 人工品评对不同品种番茄感官评价喜好度得分
2.智能感官评价
电子眼数据分析
果形分析 由图1可知，主成分1和主成分2累计贡献度达73.35%，包含了原始数据大部分有效信息，表明数据有效，可进一步分析。结合人工品评对果形的评测结果，将得分≥4分的梦想金豆、梦想迷恋、美味1号、大粉916分为一组，其余样本分为另一组，由电子眼聚类分析结果（图2）可知，组1和组2聚类结果明显，表明电子眼在果形分析方面和人工感官分析结果较为一致。
电子舌数据分析
由电子舌主成分分析结果（图5）可知，主成分1（PC1）和主成分2（PC2）累计贡献度达91.20%，虽然涵盖了原始数据的大部分信息，但是各个品种之间较为分散。按照人工感官测评得分的酸甜度属性喜好度得分，将喜好度得分高于3.5分的紫蜜桃、梦想金豆、梦想迷恋分为高分组，3.0～3.5分的美味千禧、美味1号、黄金果为中等组，低于3分的紫贝贝和大粉916为低分组，分组后运行PCA，得到由得分分组的电子舌主成分分析结果（图6），其分布规律较杂乱，不能很好聚类。
图5 电子舌主成分分析 图6 电子舌结果主成分分析（得分分组）
图7为电子舌电子软件算法基于传感器相应原理给出的酸味对比结果，可以看出酸味的相对强弱，结合酸味对比数值可以看出，黄金果番茄酸味最强，其次是梦想迷恋，美味1号和梦想金豆酸度接近，酸味最低的为紫蜜桃。与人工感官评价的果实酸甜度得分有所差异，这与酸甜度属性的喜好度会受到酸和甜分别的影响以及两种滋味交叉的影响有关。
图7 算法预测酸味对比
电子鼻数据分析
电子鼻分析结果表明，不同番茄品种风味组分中有较大的相似性，其中相应较高的风味物质主要有3个。针对3种相应最高组分进行数据库的定性查找，可以查到其组分可能的分子式，气味描述与阈值等。经数据库查找（表3），此3种组分都具有类似草本的青香、水果香气的描述，且在挥发组分中的占比较大。
表3 测定数据中含量占比最高的3种组分定性结果
电子鼻检测到的挥发组分较多，若每一个组分都定性分析极为耗时，可采用软件筛选加锁定的方式筛选感兴趣的组分变量。图8为统计整合后的主成分分析图，可以看出2个紫色品种（紫贝贝和紫蜜桃）在挥发组分上与其他样本差异明显，主成分1（PC1）和主成分2（PC2）累计贡献度不到50%，说明样品间的差异性非常复杂。
通过电子鼻数据主成分分析载荷图（图8）可知，紫色品种番茄中很大一部分挥发组分含量要高于其他品种。排除掉紫色品种番茄后研究剩余2种颜色番茄样本，发现不同色品种间依然存在差别，不同颜色的品种天然存在较大的挥发性组分的差异。
图8 电子鼻数据主成分分析和载荷
黄色样本梦想迷恋、梦想金豆、黄金果中，将评分较高的梦想迷恋和梦想金豆分为一组，使用软件寻找关键变量进行PCA分析，得到图9。对于其中关键变量可进行数据库检索，得出黄色番茄样本可能化合物及气味描述（表4）。发现评分较高的梦想金豆和梦想迷恋其中有5种化合物高于评分较低的黄金果番茄，这些化合物分别为3-甲基丁醛、正丁醇、3-甲基-1-丁醇、(Z)-3-己烯-1-醇和3-甲硫基丙醛，这些化合物气味主要为果香、草本香、花香和奶香等。
图9 黄色番茄样本主成分分析和载荷（得分分组）
表4 黄色番茄样本差异组分定性结果
图10 红色番茄样本主成分分析和载荷（得分分组）
表5 红色番茄样本差异组分定性结果
表6 紫色番茄样本差异组分定性结果
通过对8个番茄品种人工和智能感官评价结果相结合分析，发现最受喜爱的是红色番茄，消费者对硬度较小的品种喜爱度更高；番茄酸甜度喜好性会受到酸和甜分别的影响以及两种滋味交叉的影响，且随评测人员不同会展示出较大差异；而影响番茄风味差异的因素主要是一些青草味、果香味、奶酪味的一些化合物。另外，不同颜色或形状是影响消费者喜好的次要因素，滋味和风味的不同是影响消费者喜好的主要因素，在下一步设计试验和分析结果时，将更加注重电子舌的应用；在综合分析不同品种风味评分差异的内在化合物后得出，以后组织番茄人工评价和智能仪器分析时应尽量保证样品的颜色或形状保持一致，减少因变量。本次试验由于人工感官评测员人数少，结果只有一定的代表性，在未来研究中可以增加评测人员的数量，或引入经培训的专家评测小组，更好地与智能感官评测结果相结合。
参考文献：王仁杰,蔡红明,徐蓓蓓等.人工与智能仪器对不同番茄品种感官评价对比分析[J].蔬菜,2022(10):24-30.