蜂王浆是由意大利蜂工蜂的咽下腺和上颚腺分泌的淡黄色或乳白色浆状物质,富含蛋白质、氨基酸、脂肪酸、糖类、激素等多种活性成分,具有抗衰老、抗炎、抗氧化等生物学活性。风味是评价食品感官品质的重要指标,主要由挥发性和非挥发性化合物产生的香气与滋味决定,而蜂王浆独特的风味特征受蜜源植物和食物来源等因素影响。电子舌技术作为一种新兴分析工具,能模拟人类味觉感知,通过多传感阵列对复杂溶液中的呈味物质产生非特异性、交互敏感的响应信号。本研究以不同食物来源的蜂王浆为对象,运用电子舌技术结合多元统计分析,探索其滋味物质组成与滋味变化之间的关联。
01电子舌滋味雷达图分析
电子舌滋味雷达图(图1)分析结果表明,不同食物来源蜂王浆(表1)的滋味响应特征存在差异,体现了糖源类型与花粉来源对滋味形成的影响。天然蜂花粉饲喂组(PH组)以甜味和鲜味为主要滋味,其滋味响应值分别为6.64、6.66 mV,而酸味、咸味和苦味响应值低于甜味和鲜味;替代花粉饲喂组(TH组)鲜味(6.29 mV)和苦味(5.21 mV)响应值高于其他三种滋味;而糖水饲喂组(PS组)中苦味(6.64 mV)、酸味(6.60 mV)及甜味(6.47 mV)的响应值略高于另两种滋味,PS组5种滋味响应值变化不大。在饲喂相同蜂蜜的条件下(图1),饲喂天然蜂花粉(PH)组在甜味、酸味及咸味上均保持较高响应,而饲喂替代花粉(TH)组除苦味外其余滋味响应均小于PH组,反映了天然蜂花粉比替代花粉饲喂有利于甜味、酸味等相关滋味物质的积累。
表1 不同食物来源所产蜂王浆样品信息


图1 不同食物来源蜂王浆样品的电子舌滋味雷达图
在饲喂相同蜂花粉的条件下,与饲喂蜂蜜(PH)组相比,PS组在酸味(6.60 mV)、苦味(6.64 mV)及咸味(6.41 mV)上均表现出较高响应。这表明饲喂蜂蜜更有利于蜂王浆形成鲜味,而饲喂糖水增强了不良滋味的响应。基于图1可以看出,PH组甜味响应值(6.64 mV)与PS组(6.47 mV)相差较小,这表明饲喂蜂蜜和糖水对蜂王浆甜味影响较小。此外,TH组甜味(4.24 mV)、咸味(4.07 mV)、酸味(3.86 mV)响应低于PS组。上述结果表明,不同饲喂方式影响蜂王浆的滋味,为探讨滋味变化与滋味物质之间的关系,进一步结合糖类组成、10-HDA、酸度及脂肪酸组成等对不同食物来源蜂王浆滋味进行深入分析。
02电子舌滋味特征的多变量分析
基于电子舌的层次聚类分析可知,不同饲喂方式所产蜂王浆滋味存在差异。如图2a所示,不同食物来源蜂王浆聚类过程中存在少量交叉现象,其中替代花粉饲喂组与天然蜂花粉饲喂组之间存在少量样品交叉,而天然花粉饲喂组和糖水饲喂组与替代花粉饲喂组也存在少量样品交叉。不同饲喂条件下蜂王浆未能实现较好的聚类,这可能与蜂王浆不可避免的受环境等其他因素的影响有关。
进一步采用线性判别分析,结果如LDA得分-载荷图所示(图2b),LD1与LD2分别解释了92.46%和7.54%的组间变异,累计贡献率达100%,可有效实现三组样本的完全分离。酸味、鲜味和苦味是驱动组间差异的核心味觉指标。沿LD1轴,TH组与PH、PS组样本呈现明显的分离趋势;沿LD2轴,PH与PS组样本也表现出一定的区分度。滋味向量的LDA空间投影结果显示,甜味对大部分PH组样品分类具有正向贡献;鲜味和苦味是绝大部分TH组样品分类主要正向贡献因子;酸味则对绝大部分PS组样品分类具有正向贡献。结果表明,不同食物来源蜂王浆滋味存在差异,LDA模型能够整合多维滋味信息,进行蜂王浆食物来源的判别。

图2 不同食物来源蜂王浆电子舌滋味多变量分析(a)不同食物来源蜂王浆电子舌滋味层次聚类分析图;(b)不同食物来源蜂王浆电子舌滋味线性判别分析得分载荷图。
03电子舌滋味与滋味物质相关性分析
蜂王浆滋味特征由多类滋味物质协同作用形成,仅基于单一成分或单一滋味指标难以解释其整体风味差异。因此,本研究对蜂王浆中脂肪酸组成(图3)、10-HDA含量及酸度与电子舌各味觉响应之间的相关性进行了系统分析,分析结果如图4所示。

图3 不同食物来源蜂王浆脂肪酸组成相关性分析
结果显示,蜂王浆中脂肪酸组成、10-HDA含量与电子舌多项味觉响应之间存在不同程度的相关关系。总体来看,甜味和咸味与多种脂肪酸呈显著相关;酸味与部分长链及不饱和脂肪酸存在一定关联;而苦味和鲜味与所测脂质指标的相关性较弱,表明脂肪酸可能并非影响这两类滋味的主要决定因素。在酸味响应方面,10-HDA(R=0.46)、C16:1(R=0.41)与酸味呈显著正相关(P<0.05),而C18:1(cis-n9)和C21:0与酸味呈显著负相关(P<0.05)。该结果表明,10-HDA、C16:1可能影响蜂王浆酸味的形成,而C18:1(cis-n9)和C21:0可能对酸味响应具有抑制作用。结果表明,脂肪酸可能影响酸味响应。
糖类是蜂王浆甜味的主要呈味物质,也是构成其滋味轮廓的关键组分。除此以外,甜味响应也与多种脂肪酸呈显著相关。其中,C16:1(R=0.42,P<0.05)、C18:2(cis-n6)(R=0.43,P<0.01)及C24:0(R=0.51,P<0.01)说明棕榈油酸对甜味有正向贡献,可能通过味觉协同效应增强甜味感知,亚油酸和长链饱和脂肪酸对甜味的贡献更强。而C18:1(cis-n9)和C21:0与甜味呈极显著负相关(R=-0.68、-0.58,P<0.001)。表明这两种脂肪酸会显著削弱甜味响应。
在咸味响应方面,C18:2(cis-n6)与咸味呈显著正相关(R=0.42,P<0.05),而C18:1(cis-n9)与C21:0则分别表现为显著负相关(R=-0.36,P<0.05)和极显著负相关(R=-0.45,P<0.01)。根据上述结果可知,不饱和脂肪酸C18:2(cis-n6)和C18:1(cis-n9)对咸味的影响存在差异,两者在结构上的不饱和程度差异(双键数不同)可能是导致其功能差异的重要原因。此外,咸味还受到长链饱和脂肪酸(C21:0)的抑制作用,进一步表明滋味受多种滋味物质的协调作用。
相比之下,苦味与脂肪酸、10-HDA及酸度指标均未表现出显著相关性,相关系数整体较低,说明脂质组成变化并非蜂王浆苦味形成的主要影响因素。鲜味仅与C21:0呈显著负相关(R=-0.33,P<0.05),其余相关性均不显著,表明鲜味响应对脂肪酸组成变化的敏感性相对较低。

图4 不同食物来源蜂王浆滋味物质与滋味特征相关性分析热图注:*:表示显著差异,(P<0.05);**:表示极显著差异,(P<0.01);***:表示极高显著差异,(P<0.001)。
综合来看,相关性分析结果表明,蜂王浆脂肪酸组成与电子舌味觉响应之间存在明显的选择性关联,其中甜味和咸味响应主要受脂肪酸影响,酸味受部分长链脂肪酸和10-HDA的共同影响。上述结果从统计学层面揭示了脂质组成参与蜂王浆滋味形成的可能路径,也进一步验证了电子舌判别结果的化学合理性。