[摘 要] 本文对TS-5000Z味觉分析系统原理、测试方法、可测试味觉指标等进行简单介绍，以味觉分析系统在茶饮料行业市场调研、产品开发、品质管理等方面应用案例进行具体说明。

[关键词] 味觉分析；TS-5000Z味觉分析系统；茶饮料；味觉量化；电子舌

中图分类号：TS272 文献标识码：A 文章编号：2095-5200（2014）06-057-05

味觉评价在食品、饮料、医药行业有重要意义。一直以来，食品或饮料的味觉评价以人员感官评定和理化学分析手段为主。但感官评定除存在个体差异之外，还会受测试员身体状况及心理状态等因素影响，因此结果的客观性、重现性、可比性等方面均不尽人意[1-2]。而理化学分析手段虽然可以对食品样本中所含有的化学成分进行定性、定量分析，却无法将理化成分同人的味觉真实感受相关联，无法给出数字化的味觉指标，更无法评价味觉物质之间的相互作用（抑制效果，增益效果）对味道的影响[3-4]。在此背景下，Intelligent Sensor Technology， Inc. 和九州大学于1993年首先开发出了真正意义上的味觉分析系统。

本文将简要介绍味觉分析系统和该系统在茶饮料味觉评价方面的应用。

1 味觉分析系统

1.1 味觉分析系统概要

1.2 味觉分析系统测试方法

味觉分析系统测试方法如图3所示。首先传感器在标准溶液中校零。标准溶液相当于人的唾液，基本可以认为无味。这时传感器的膜电位用Vr表示。接下来将传感器浸渍在样品溶液当中，发生变化的膜电位用Vs表示。用标准溶液简单清洗传感器表面，再次测试标准溶液，得到膜电位Vr’。定义（Vs - Vr）为样品的相对值，相当于人感知到的先味，也就是食物刚摄入口中即刻感觉到的味道。而定义（Vs - Vr’）为CPA值（Change in electric Potential due to Adsorption of chemical substances），是因化学物质吸附而引起的电势变化，相当于人感知到的回味，也就是吞咽食物后残留在口腔中的余味[1-2]，即茶叶感官审评中的“回味”。

味觉分析系统可以给出的各种滋味指标如表1所示。属于先味范畴的是“酸味”、“苦味先味”、“涩味先味”、“鲜味”、“咸味”和“甜味”， 属于后味范畴的是“酸苦味（苦味回味）”、“盐酸盐苦味”、“矿物性苦味”、“涩味回味”和“鲜味回味”。

1.3 味觉分析系统的特点

味觉传感器必须具备以下4个特点：（1）对各种味道的反应阈值与人基本一致；（2）有整体选择性（global selectivity），即对各种具备同一种味道的味物质具备类似的响应。就像人的舌头一样，并不是区别各种成分，而是针对同一种味道具有连续响应。如涩味传感器对人感知的大部分涩味物质都具有相应的响应；（3）对各种具备同一种味道的呈味物质的响应强度和人的感觉强度相匹配；（4）可以检测呈味物质之间的相互作用，即味道的增益效果和抑制效果。

2 味觉分析系统在茶饮料方面的应用

目前，味觉传感器已经被广泛应用到食品的味道数值化以及品质评价当中，比如酒类、水、米、面包、肉类、蔬菜类、水果、底汤精、汤品、茶、咖啡、调料和乳制品等[6-14]。

在茶的味觉评价研究领域，大森（Omori）等[9，15]针对红茶建立了味评价体系。Hayashi等[16-17]及Toko等[18-19]针对绿茶的涩味和鲜味建立了评价体系，充分证明了味觉分析系统在茶味觉评价领域的有效性。

2.1 市场调查方面的应用

2.2 产品开发方面的应用

味觉分析系统在明确目标产品味道特征和现行产品的改良，确认目标达成度的开发流程中，以数据的形式给出味觉指标，能有效缩短产品的开发周期及减低开发成本。

2.3 品质管理方面的应用

在食品和饮料行业中严格的品质管理非常必要。味觉分析系统可以高精度监测产品的味道变化，因此在饮料行业的品质管理方面也在广泛被应用。图10是绿茶生产过程中，对50个批次的苦味、涩味和鲜味的监测结果。可以看到，50个批次的偏移在0.5个刻度（一般来说，样品之间产生1个刻度以上的变化，普通人能感知味道的区别）范围内，因此可以判定该生产过程的品质比较稳定[4]。

（所有绿茶样品在60ºC条件下保存8周以上）[21]

客观设定尝味期限是食品行业的重要课题，无论是从降低制造成本，还是从环保角度都很重要。从以往经验中得出的结论，食品和饮料的味道经过劣化一般表现为与“温度的指数”及“时间的对数”成比例关系。可以以此建立如下模型。

Ts=10 （At+B） log（Cd+D） （1）

式中，Ts表示味道的强度；A、B、C、D为常数；t表示温度；d表示时间（月数）。

通过味觉传感器的测试值可以求得常数的值，从而决定该样品的模型。而后在该式中代入时间d，即可求出该时间点的味道变化，以此为基础确定尝味期限。例如，由公式（1）可以导出，△苦味先味=10（0.034t-1.05）log（△d+1.2），式中t为温度（ºC），d为时间（月）。

显示味觉传感器对饮料的测试结果，该样品在5～60ºC之间的5个温度环境下最长劣化时间为4个月。以苦味为例，给出实际测试值和模型计算值的比较。实际测试和模型计算值在图中分别用圆点（○）和实线表示。可以看出实际测试值和模型计算值表现良好的一致性。

在本次饮料的实验中，可以看到随着劣化的进行，主要在苦味回味，酸味和苦味3个指标中产生变化。分别对各个指标模型化，可得到下列模型。

3 展望

味觉分析系统正逐步实现了“味数值化”。在科研、新产品开发、市场策划、制造过程中的品质管理、投诉对应、流通过程中的品质保证等领域被广泛利用。此外，在无法对样品进行口尝测试的领域，比如新药、宠物食品、饲料等，味觉分析系统成为有效的评价工具。随着新技术的开发，味觉分析系统将逐步成为世界通用“味标准”手段。

参 考 文 献

[1] 郭奇慧. 感官品评方法在乳饮料中的应用[J]. 乳业科学与技术， 2010（6）：274-275.

[2] 高碧华. 咖啡香味的感官评估[J]. 中外食品， 2008（2）：48-52.

[3] Leino M， Lapvetelainen A， Menchero P， et al. Characterisation of Stored Arabica Robusta Coffees by Head Space-Gca Sensory Analyse[J]. Food Quality and Preference， 1991，3（2）：115-125.

[4] Kobayashi Y， Habara M， Ikezazki H， et al. Advanced Taste Sensors Based on Artificial Lipids with Global Selectivity to Basic Taste Qualities and High Correlation to Sensory Scores [J]. sensors， 2010，10：3411-3443.

[5] Yusuke Tahara，Kiyoshi Toko. Electronic Tongues – A Review[J]. Ieee Sensors Journal， 2013，13（8）： 3001-3011.

[6] Doi Mikiharu. Evaluation of Kokumi Taste of Japanese Soup Stock Materials Using Taste Sensor.[J] Sensoers and Materials，2011，23（8）： 493-499.

[7] Imamura T， Toko K， Yanagisawaa S， et al. Monitoring of fermentation process of miso （soybean paste） using multichannel taste sensor[J]. Sensors and Actuators B： Chemical， 1996，37（3）：179-185.

[8] Nobuyuki Hayashi R C H I. Evaluation of the Umami Taste Intensity of Green Tea by a Taste Sensor[J]. J. Agric. Food Chem.， 2008，56（16）：7384-7387.

[9] Nobuyuki Hayashi， Yuzo Mizukami， et al.. Evaluation of the Astringency of Black Tea by a Taste Sensor System： Scope and Limitation[J]. Bioscience， Biotechnology， and Biochemistry， 2007，71（2）：587-589.

[10] Yumiko Uchiyama M Y M K. Evaluation of the Taste of Tea with Different Degrees of Fermentation Using a Taste Sensing System[J]. Sensors and Materials， 2011，23（8）：501-506.

[11] Yasumichi M， Hiroaki M， Michio I， et al. Flavor evaluation using taste sensor for UHT processed milk stored in cartons having different light permeabilities[J]. Milchwissenschaft， 2009，64（2）：143-146.

[12] Toko K， Mizota T I Y， Yoshioka T， et al. Heat Effect on the Taste of Milk Studied Using a Taste Sensor[J]. Japanese Journal of Applied Physics， 1995，34（11）：6287.

[13] Arikawa Y， Toko K， Ikezaki H， et al. Analysis of Sake Taste Using Multielectrode Taste Sensor[J]. Sensors And Materials， 1995，7（4）：261.

[14] S Baldacci， T Matsuno， K Toko， et al. Discrimination of wine using taste and smell sensors[J]. Sensors and materials， 1998，10（3）：185-200.

[15] Yumiko Uchiyama， Masashi Omori， et al. Evaluation of the Taste of Tea with Different Degrees of Fermentation Using a Taste Sensing System[J]. Sensors and Materials， 2011，23（8）， 501-506.

[16] Nobuyuki Hayashi， Katsunori Kohata， et al. Techniques for Universal Evaluation of Astringency of Green Tea Infusion by the Use of a Taste Sensor System[J]. Biosci. Biotechnol. Biochem.， 2006， 70 （3）， 626-631.

[17] Nobuyuki Hayashi， Tomomi Ujihara， et al. Evaluation of Umami Taste Intensity of Green Tea by a Taste Sensor[J]. J. Agric. Food Chem. 2008， （56）， 7384-7387.

[18] Rong Gang Chen， Kiyoshi Toko， et al. Study on Evaluating Jimi-Taste of Green Tea Using Multichannel Taste Sensor[J]. Proceedings of the International Conference O-CHA （Tea） Culture and Science. 2004， 736-740.

[19] Hidekazu Ikezaki， Kiyoshi Toko， et al. Quantification of Taste of Green Tea with Taste Sensor[J]. T.IEE Japan， 1997， 117（9）， 465-470.

[20] Taste & Aroma Strategic Research Institute Co.， Ltd. http：//.cn/qkpdf/xyyl/xyyl201406/xyyl20140621-1.pdf" style="color:red" target="_blank">原版全文