基于电子舌和多元数据分析的咖啡焙炒度检测方法研究-论文.pdf

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1、热带作物学报2015，36(2)：396—403ChineseJournalofTropicalCro基于电子舌和多元数据分析的咖啡焙炒度检测方法研究王凯丽，董文江，谷风林，张彦军，陆敏泉中国热带农业科学院香料饮料研究所奎国家重，要于锋热毡带作物L彳遗a刀t传l-资往~源技．并l】不用I-重研．究实甲验L心室．-海。南7Y宁。571533摘要利用电子舌技术结合多元数据分析对不同焙炒度(浅度、中度、深度)的咖啡豆进行区分。原始电子感官数据经归一化处理后，采用主成分分析(PCA)对其进行解析，结果表明：不同焙炒度的咖啡样品基本能够

2、按各自特性聚为一类，扩展正则变量分析(ECVA)对样品的分类结果与PCA解析后的结果一致：比较不同的有监督模式识别方法：K一最近邻法(KNN)、偏最小二乘判别分析(PLS—DA)和最小二乘一支持向量机(LS—SVM)所建立模型对未知样品的预报能力，其中LS—SVM模型的预报结果较好，其识别率和预报率均为100％关键词电子舌；焙炒咖啡；焙炒度；多元数据分析中图分类号TS274文献标识码AMethodofDeterminationonRoastingDegreeofCofeeSamplesCombinedwithElectroni

3、cTongueandMultivariateDataAnalysisWANGKaili，DONGWenjiang，GUFenglin，ZHANGYanjun，LUMinquan5PiceandBeverageResearchInstitute，CAJseyLaboratoryofGeneticResourcesUtilizationoficeandBeverageCrops，MinistryofAgricuhure／NationalCenterofImportantTropicalCropsEngineeringandTech

4、nologyResearch，Wanning,Hainan571533，ChinaAbstractAnelectronictonguetechnologycombinedwithmultivariatedataanalysiswasutilizedtoclassifycoffeesamplesfromdifferentroastingdegree(1ight，medium，dark)．Principalcomponentanalysis(PCA)wasperformedtothenormalizeddatamatrixtoex

5、plorethespacedistributionofallsamples．Resultsshowedthatsamplescouldbeclusteredaccordingtotherespectiveproperties，andsimilarresultswereobtainedbyextendedcanonicalvariatesanalysis(ECVA)．Differentpatternrecognitiontechniques，suchasK-nearestneighbors(KNN)，partialleastsq

6、uares—discriminantanalysis(PLS—DA)andleastsquares-supportvectormachines(LS-SVM)wereusedtoconstructcalibrationmodelstocomparetheperformance．Therecognitionrateandpredictionratewereall100％forLS—SVMmode1．KeywordsElectronictongue；Roastedcoffee；Roastingdegreeclassificatio

7、n；Multivariatedataanalysisdoi10．3969／j．issn．1000—2561．2015．02．029由于咖啡具有特殊的香气和滋味使其消费量和形成．如美拉德反应和焦糖化反应产物等嘲受欢迎度逐渐增加，生咖啡豆无咖啡特有的香气．通常用于评价咖啡豆的质量及其焙炒度的指标必须经过焙炒过程，才能形成冲泡咖啡所特有的香包括水分含量、失重、密度、颜色和风味，上述因气、滋味及色泽等，因此焙炒是咖啡加工过程中最素中风味对消费者喜好影响最为重要且决定最终产重要的步骤之一。焙炒过程中温度和时间条件对咖品(饮料)的质量[3

8、1。目前研究咖啡风味的方法主要啡豆的化学、物理特性的改变起至关重要的作用．有气相色谱法(GC)、气相色谱一质谱联用(GC—依据不同的焙炒时间和温度下所得焙炒豆的特性可MS)、气相色谱一嗅觉测量法(GC一0)、电子鼻(E—将其分为浅度、中度和深度3类l】l焙炒过程中咖啡nose