一、材料与方法

        实验材料

        蔗糖(分析纯)，甜菊糖样品:RA99，RA97，RA95，RA/RD(90/7)，RA/RB(90/10)。

        实验仪器

        法国AlphaM.O.S.公司生产的ASTREE型电子舌系统，由自动进样器、信号采集分析器和模式识别系统3部分组成，配有7支具有特异选择性的传感器和1支Ag/AgCl标准电极。通过采集传感器与标准电极间的电势差，获取样品的信息。

        实验方法

        样品制备   配制质量浓度为0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.12g/mL的蔗糖溶液。配制5种甜菊糖溶液，每种样品均配制0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2g/L10个梯度。样品配制均使用蒸馏水，称量时精确到±0.001g。

        电子舌检测   电子舌检测样品前，对传感器依次进行了活化、校正和诊断，确保传感器状态良好。样品在室温( 20℃)下进行检测，每次信号采集时间为120s，样品间设置清洗序列(蒸馏水，清洗10s)，每个样品重复测量5次。

        感官评价   选择质量浓度为0.2、0.4、0.6、0.8、1.2g/L的5种甜菊糖样品和质量浓度为0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12g/mL的蔗糖溶液进行感官评价。指定6个质量浓度梯度蔗糖甜度得分为2、4、6、8、10、12，以此为标准对5种甜菊糖5个质量浓度共25个样品进行甜度评分。

        数据处理

        采用主成分分析法对电子舌7支传感器数据进行分析，通过第1主成分(PC1)和第2主成分(PC2)得分图，观察样品的分布情况。

        二、结果与讨论

        甜菊糖感官评价结果

        表1为甜菊糖样品相对蔗糖甜度的感官评价得分平均值，同列数据间没有显著性差异(P＞0.05)。实验过程中发现，样品在1.2g/L质量浓度下，甜味强度过大，对味蕾产生刺激，且呈现明显苦味，感官评价员无法给出客观准确结果。纯RA样品溶液在0.2～0.8g/L时，本研究结果为0.03～0.09g/mL，同时该质量浓度范围也是甜菊糖实际应用中最常使用的，可用以部分替代蔗糖。

 

        根据感官评价结果，计算了甜菊糖在不同质量浓度下相对蔗糖的甜度倍数，见图1。随着质量浓度的升高，样品甜度降低。本研究中RA99、RA/RD(90/7)在等同0.062g/mL、0.061g/mL蔗糖溶液时的甜度倍数分别为155倍和152倍。在0.6g/L以下，RA99甜度最高，而0.8g/L时其甜度最低，主要受苦味出现的影响。

        电子舌传感器对甜味的响应值

        图3为电子舌传感器对5个质量浓度甜菊糖RA99样品的原始数据雷达图。传感器能够识别样品质量浓度差异，除ZZ和CA外，其余5支传感器响应值差别明显，且随着样品质量浓度增加响应值增大，HA和JE区别能力最好。根据单个样品重复5次的测量结果，计算了7支传感器对全部样品响应值的相对标准偏差，最大值为1.968%，表明传感器性能良好，实验数据可靠。

        电子舌识别不同类型甜菊糖

        甜菊糖组分(RA、RB、RC、RD等)种类和配比不同，其甜味特性存在一定差异。图4为5种不同组成的甜菊糖电子舌主成分分析结果，前2个主成分的累计贡献率为81.25%，能够充分展现原始信息。判别指数为100，表明电子舌能够很好地区分不同种类的甜菊糖。RA95和RA97在图中位置接近，表明其“味道”相近。RA99与其他样品距离较远，差异最大。添加了10%RB和7%RD的RA/RB(90/10)和RA/RD(90/7)样品在PC1上差异明显，且与纯RA系列样品区分明显。以上结果表明，电子舌能够快速识别不同种类(组分差异)的甜菊糖样品。

        电子舌对甜味强度的评价

        图5为RA95、RA/RB(90/10)、RA/RD(90/7)主成分分析得分图和载荷图。以蔗糖溶液为甜味强度参比，图中沿箭头方向甜味随质量浓度升高而增强，PC1和PC2共同反映出了甜味强度信息。3种甜菊糖样品的质量浓度增大趋势与甜味增强趋势在PC1上呈现，同一质量浓度下的3种甜菊糖样品甜度从大到小可能为RA/RD(90/7)、RA95、RA/RB(90/10)，该结果与表1中的感官评价结果一致，表明电子舌能够进行甜味强度评价。本研究采用的7支液体传感器的透过膜具有交互选择性，即每支传感器对酸、甜、苦、咸、鲜5种味道的物质均有敏感性，但敏感强度不一样。计算了7支传感器对PC1和PC2的载荷(图5b)，在PC1上载荷较大的传感器为JB、HA、BB，在PC2上载荷较大的传感器为ZZ、CA、GA，传感器JE对PC1和PC2的贡献率均较小。

        图6为甜菊糖RA95、RA97和RA99电子舌检测结果的主成分分析图，样品质量浓度为0.3、0.6、0.9g/L，图中沿箭头方向甜味增强。PC1轴上自负向正蔗糖和甜菊糖质量浓度递增，呈现甜味增强趋势。不同ＲA在同一质量浓度下，在PC2轴上自正向负呈现甜味增强趋势，即甜味强度从小到大依次为RA95、RA97、RA99，图中显示甜味强度结果与表1中的感官评价结果一致。

        电子舌检测ＲA与蔗糖的相似度

        电子舌对质量浓度0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0g/L的RA95、RA97、RA99和质量浓度0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10g/mL的蔗糖溶液进行检测，对数据结果进行了主成分分析。图7为甜菊糖RA95、RA97、RA99和蔗糖的主成分得分图，PC1轴自负向正样品浓度呈现递增趋势。RA95、RA97、RA99与蔗糖的组间距离分别为3.13、2.32、1.02，组间距离越小，组间差异越小，结果表明RA99与蔗糖的差异最小，其口感与蔗糖更接近。

        三、结束语

        采用电子舌技术对5种高含量RA甜菊糖样品进行了甜味特性评价研究，并与感官评价结果进行了对比。结果显示:电子舌能够很好地区分蔗糖和不同类型(组分差异)甜菊糖样品;电子舌结合主成分分析能够实现甜菊糖甜味强度比较，且结果与感官评价一致;电子舌结合组间距离分析，能够实现不同类型甜菊糖与蔗糖的相似度评价。