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基于仿生手段和氣質聯(lián)用技術研究炮制方法對五味子滋味和氣味的影響

檢測樣品:五味子

檢測項目:滋味和氣味

方案概述:“吉林農業(yè)大學”在本研究中通過電子鼻、電子舌和氣質聯(lián)用技術探索五味子在炮制過程中的氣味和滋味的變化,摒棄主觀因素,以量化指標客觀闡釋五味子五味俱全的科學內涵,及炮制前后的五味變化規(guī)律,為進一步聯(lián)系五味子五味、成分和功效之間的關系奠定理論基礎。

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更新時間2025年06月06日

上傳企業(yè)北京盈盛恒泰科技有限責任公司

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五味子為植物類中藥,與食品來源具有相似性,將其應用于五味子“五味”的研究是可行的。氣相色譜-質譜技術(GC-MS)是中藥中揮發(fā)性、半揮發(fā)性物質定性和定量檢測的常用方法,靈敏度高且客觀準確。“吉林農業(yè)大學”在本研究中通過電子鼻、電子舌和氣質聯(lián)用技術探索五味子在炮制過程中的氣味和滋味的變化,摒棄主觀因素,以量化指標客觀闡釋五味子五味俱全的科學內涵,及炮制前后的五味變化規(guī)律,為進一步聯(lián)系五味子五味、成分和功效之間的關系奠定理論基礎。

儀器與設備:PEN3型電子鼻(德國AIRSENSE公司),TS-5000Z電子舌(日本INSENT公司)

電子舌測定結果:電子舌的數(shù)據(jù)重現(xiàn)性分析結果如圖1所示,從圖中可看出,傳感器響應穩(wěn)定,有較好的重現(xiàn)性,可以認為電子舌的測定數(shù)據(jù)有效。電子舌是一種仿生味覺分析儀器,基于傳感器電勢的變化,能夠客觀地反映出五味子炮制前后滋味的變化。由圖2可知,以酸味-13、咸味-6、其他0作為無味點,五味子樣品的酸、澀、苦、咸及甜味均能檢出,但鮮味未檢出。經(jīng)炮制后五味子的酸味均有所降低,而甜味只在生品中可檢出,炮制后均降為負值??蓽y滋味中酸味為主要味覺體現(xiàn),響應值可達20.1~26.8。咸味是五味子樣品中有機酸鹽對傳感器的響應,其中鹽炒后明顯升高。澀味有檢出,但檢測值較低,除酒蒸后明顯增加外,其他方法均能降低澀味。故認為醋、鹽和蜂蜜在五味子產(chǎn)品加工的矯味過程中有除澀作用,而酒蒸后澀味明顯增加,可能與炮制輔料黃酒本身澀味有關。苦味響應值較低,檢測前期由于酸味遮蓋,苦味響應值未檢出,其殘留在苦味回味中有一定體現(xiàn),其中酒蒸后苦味降低較明顯。

 

 


電子鼻的測定結果

傳感器響應信號分析

電子鼻是一種仿生嗅覺分析技術,可快速、靈敏地對樣品中揮發(fā)性氣味信息進行客觀評價。由圖3可知,五味子樣品可引起電子鼻傳感器較強烈的響應,各組供試品的氣味組成基本相同,只是各類氣味的強度和比例略有不同。氣味響應較為強烈的是傳感器W2W、W1W、W5S和W1S,尤其是W2W,說明樣品中含有較多的芳香類成分、含硫化合物、氮氧化物及短鏈烷烴,其他傳感器響應值相對較小。與生品對照品相比,4種炮制品的傳感器響應規(guī)律相近,但與生品組間差異較大,說明炮制過程對氣味影響較大。炮制后五味子樣品中W2W和W5S的氣味響應值顯著升高。

電子鼻數(shù)據(jù)PCA分析和LDA分析

使用winmuster軟件進行PCA分析如圖4可見,PCA分析結果表明第一和第二主成分貢獻率之和接近99.80%,基本上涵蓋了樣本的大部分原始信息,其中第一主成分的貢獻率83.00%,第二主成分的貢獻率為16.80%,可見樣品的總變異信息主要表現(xiàn)在第一主成分上。將炮制品與生品對比可知,生品五味子與炮制品的氣味差異較大。同時進行LDA分析,LDA分析是DFA(識別因子法)的第一步,LDA分析注重類別的分類以及各種組之間的距離分析,LDA分析可縮小組內的差異,擴大組間的差異,驗證了炮制品與生品之間的較大差距,如圖5所示。而4種炮制品中,醋五味子的氣味與其他炮制品的差異最大,酒五味子、鹽五味子和蜜五味子的樣品組相互接近,整體氣味相似。從圖5中看5個五味子樣品在圖中的分布,醋五味子與其他組別整體氣味差異較大,五味子生品氣味最淡;酒五味子、鹽五味子和蜜五味子整體氣味非常相似。

 


結論:本研究采用電子舌、電子鼻與氣質聯(lián)用技術相結合,探究不同炮制方法(醋蒸、酒蒸、鹽炒和蜜炒)對五味子滋味和氣味的影響。通過研究發(fā)現(xiàn)五味子炮制前后均具有酸、苦、咸和澀味,其中酸味最強。此外,電子鼻實驗對不同五味子的氣味進行量化表征后發(fā)現(xiàn)醋五味子的氣味最強,推測與輔料米醋的揮發(fā)性氣味有關。酒五味子、鹽五味子和蜜五味子整體氣味非常相似,而五味子生品的氣味最淡。仿生技術(電子舌、電子鼻)與氣質聯(lián)用技術均屬于智能感官技術,可以用量化數(shù)據(jù)分析滋味和氣味,客觀地評價五味子及炮制品的味覺、嗅覺特征,可用來區(qū)分不同制品的真?zhèn)蝺?yōu)劣或評定品質。同時,中醫(yī)基礎理論認為滋味、氣味和功效之間存在一定關系,滋味和氣味的變化必然會改變功效的趨向性,影響臨床用藥療效。本研究對五味子及炮制品進行檢測,對藥味進行初步研究。通過電子鼻、電子舌技術結合五味理論探討藥性功效關系,為后期五味子的藥理研究和產(chǎn)品開發(fā)提供基礎。

 

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