基于电子舌技术的泡囊草炮制前后味觉比较

电子舌技术又被称为人工味觉识别技术或味觉传感器技术，是２０世纪８０年代中期发展起来的一种分析、识别单一或者复杂 “味道”的智能检测技术，在食品领域应用广泛，近年来在中药领域的应用也逐渐被人们重视起来，包括鉴别药材的种类、产地、采收及储存时间、炮制程度，评价中药五味及药效物质基础、掩味效果、中药质量及临床试验中安慰剂的味道等，为中药材或中药制剂的质量控制与评价提供了科学有效的技术手段。“内蒙古民族大学”通过蒙药泡囊草生品及牛奶炮制品和浸膏品的味觉检测试验，对炮制前后泡囊草的味觉变化做出科学解析，并为蒙药泡囊草炮制原理研究提供参考依据。检测仪器：味觉分析系统（ＴＳ－５０００Ｚ，日本ＩＮＳＥＮＴ公司）；检测样品：泡囊草，由呼伦贝尔盟境内采取，经内蒙古民族大学蒙医药学院布和巴特尔教授鉴定为泡囊草干燥根。结果：通过对泡囊草进行味觉测试发现，多个传感器会对其具有明显的应答，本次测试的泡囊草生品和牛奶制炮制品没有咸味和酸味回味，除此以外其他味觉指标均是其有效的味觉指标。泡囊草样品的涩味回味和苦味回味接近于无味点，可见该样品的苦味和涩味的持久性不强，其中浸膏品的苦味回味和涩味回味是最强的；涩味是本次测试样品突出的味觉指标，其中浸膏品的涩味最强，生品和牛奶制品涩味相近；苦味方面三个样品也存在明显的不同，其中牛奶制品的苦味最强，生品和浸膏品苦味接近；鲜味和丰富性方面，浸膏品的鲜味和丰富性是最强的，生品的鲜味与浸膏品接近，但丰富性要弱于浸膏品，牛奶制品的鲜味和丰富性均最小。Vol.18No.9Sep.2022亚太传统医药Asia-Pacific Traditional Medicine第18卷第9期2022年9月 Vol.18No.9Sep.2022第18卷第9期2022年9月亚太传统医药Asia-Pacific Traditional Medicine 基于电子舌技术的泡囊草炮制前后味觉比较 侯亚星，月 英，敖 民，苏日嘎拉图，包明兰 * (内蒙古民族大学 蒙医 药学 院 ，内蒙古 通 辽 028000) 摘 要：目的：分析泡 囊草炮制前 后 味觉 的 变化，为 泡囊草炮制原理的研究提供依据。方法：通 过电 子 舌 技 术 分析泡囊草 生品、牛奶 制品及 浸膏 品的有效味 觉 指标 ；采用 主成 分分析(PC A)方法研究泡囊草 炮制前 后各 味觉 的 变化 情 况。结果 ：通过 对 泡囊草进行测试 发 现 ，多 个传感器会 对 其具有明显 的 应 答 ，本 次测试 的 泡囊草 生 品和炮制 品 没 有咸 味和酸 味 回味 ，除此 以外 其 他 味觉指 标 均是其有效的味觉 指 标。泡囊草样品 的 涩味回味和 苦 味回味 接 近 于 无 味点，可 知该 样 品 的 苦味 和 涩味 的持久 性不 强，其 中 浸膏 品 的苦味回味 和 涩 味 回味是最强 的；涩味是本次测 试样 品突 出 的味觉指 标，其中浸膏品的涩味 最强 ，生 品 和牛 奶制品涩 味 相近 ；苦味方面三个样品 也 存 在明 显的 不 同 ，其中 牛奶制品 的 苦味最 强，生 品和浸膏品 苦 味接近 ；鲜味和 丰 富性方面 ，浸膏品的鲜味和 丰 富性是最 强 的 ，生 品的鲜味 与 浸膏品 接 近，但丰富性 要 弱于浸膏品 ，牛奶 制 品的鲜味 和丰 富性 均 最小 。结论：电 子 舌 能够对泡囊草的有效味 觉进行准确辨识 ，泡囊 草 炮制前 后 味觉的 改 变与 功 效之间存在一定的 内在联系 。 关键词：泡囊 草；炮 制品 ；电子舌；味觉 ；炮制原理 DOI：10.11954/y tct y y.202209016 开放科学(资源服务)标识码(OSID)： 凡 [6]]陈艳，代建刚，谢晓芳 ，等.花椒挥发油的生物活性及应用进 展[J ].轻工科技，2021，37(4)：1-4，17. 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(编辑 ：张 晗) 收稿日期：2021-11-27 基金项 目 ：内 蒙 古自 治区 人民 政府蒙医药标准化项 目 (2019-〔MB 018])；内 蒙古 自 然 科 学基金(2019M S 08173)；内蒙 古 自 治区2019年 “双一流 ”专 项一 “蒙药炮 制学 创 新团队 建 设 ”项 目 作者简介：侯 亚 星(1997一 )，女，内蒙古 民 族大 学硕士 研 究 生，研究方向 为蒙药 质量 标 准与 蒙药 炮制作 用 机 理 。E -m ail ：y ax i n g0901@163.co m 通讯作者：包明兰(1979一)，女，博士，内蒙 古 民族 大学教授 ，硕 士生导师 ，研 究方 向 为 蒙药 质量标准与蒙药炮制作用 机 理 。E -m ai l ： b ao mi n g lan@126.co m Taste Characterization of Physochlaina Physaloides Before and After Processing Based on Electronic Tongue Technology Ho u Y a xin g， Y u e Ying，A o Min，S u r i G a l atu，Ba o M i nglan* (C o l lege o f Mongolia Me dic in e and Ph ar m a c o l ogy ，In n er M ong o li a U n iv e rsit y f or N a t iona li tie s，T o ng l i a o 028000，Chi na) Abstract：Objective： T o an a lyze t h e cha n g e o f t aste before an d a fter p r oce ssin g of Ph yso ch la in a p h ysal o ides a nd t o provid e t h e b as i s fo r t he st ud y o f p r oce s si ng pri n c i p l e of Phy soc h lai na ph ysal o ide s . Methods ： T he ef f ect i ve t a st e in d e-x e s of t he r a w p r odu c ts ，m ilk p r oducts a n d ext rac t s we re measu r ed b y e lectr o n i c to n gu e，and th e chan g es o f t as te befo r e a n d a f te r pr oc e s si ng w er e s t u di e d by p ri n cip al co mp on e n t ana l y s i s (PCA). Results ： Thr oug h t h e te s t of t he p la n t ， i t wa s f o u nd t h at mul t ip le s ens ors wou l d h a ve o b viou s r e s po ns e s to it. Th e ra w and p rod u c t s a m p l e s of t h e p la nt i n t h is t e st d i d n ot have sa lt y an d sou r a f ter t a s te . Bes id es，ot h er ta st e i nd i cato rs w ere ef f ec tive t as te i n dicators . T h e b i t t e r a n d as-t r in gen t af ter t as te of t he s a mp le w er e clo s e t o t h e ta ste le ss p o in t ，i nd ic a t i ng t h at t he b i t terness and a strin ge n t a f te r -ta st e o f t h e s a mple w e re n o t s tr o ng，a n d t h e bi t ter an d ast r in g en t a ft e r t a ste of t h e e x t ra c t was t he stro ng es t . T h e as-t r i ng e ncy i s a prom i n e n t ta st e i nde x of t he t es t s ampl e ，a m o n g wh ic h t h e e x trac t h as t h e s tron g es t a s t ri n gen cy ，w h i le t he ast ri n ge n cy of r aw a n d mil k produ ct s i s sim i l a r . In terms of bit te rne ss ，t h er e w e r e a l so o b v i ou s dif fe re n c e s a m o ng t h e thr e e sa m ple s. Milk produ c ts h a d t he s t ro ng es t bitter n es s ， w h i le r a w pr od uct s a n d e xtru d e d p r oducts h a d s imi l ar b it te rne ss. In ter m s o f u m a m i and ri chn es s ，t he e x tract n u mb er h ad t h e str o n gest um a m i and ric h n e s s，th e r aw produ c t n umber w as c lo s e to t h e e xt ract ，but t he r ichne s s w as w eake r t h a n t ha t of t he e x t r ac t，a nd t he m il k pro d uc t num ber h ad t he le as t um a m i and r i c h ne s s . Conclusion： T he ele c tr o nic t on gu e ca n acc ur ately i de n ti f y t he ef fecti v e ta ste of Ph ysoc h -l ain a phy saloides Th e r e i s a ce r tai n int e rn a l re l atio n sh ip b et w ee n t h e t as t e c h a n ge an d th e e ff ect b efore a n d a f ter pro- ce s s ing of Phy s o c hl aina p h ysalo i des Keywords：Ph y so c h lai n a Ph ysa lo id e s ；Pr oce ss ed P ro d uc ts；E lec tr onic T ongue ；Th e S e ns e of T a s te ；Pr ocessing Pri nci p le 泡囊草 是 茄科植物泡囊草 Ph ys ochl a ina ph ysa l o ide s(L.)G. Don 的 干 燥根 ，1998年被收载 于《中华人 民共和 国 卫 生部药品标准(蒙药分册)》，具 有杀 “黏”、消肿、杀虫 、镇痛、解痉、清 “协日乌 素 ”、壮阳等作用 ，常用 于 治疗黏性 胃 痧 、结喉、发 症、虫 疾 、脑刺痛 、头痛 和阳 痿等[1-2。泡囊草有大 毒 ，含有的 山 莨菪碱、东 莨菪碱、莨菪碱等生物碱既 是有效 成 分也是 有 毒 成 分 [3]。蒙医常将泡囊草采 用 文 火炒黄 4，羊奶中浸泡后在草木灰中煨透51，用牛奶浸 泡 后晒 干 [2-4]，用水煎煮 、制膏 2等方法处 理后使用 。泡囊草经 以 上4种方法 炮 制后 ，均可 不同程度降低 毒 性且用牛奶浸 泡 的 炮 制品毒 性 最 低 1701。泡囊草不同炮 制 品 的 大 、中 、小 剂量组均 有 不同 程度的抗炎、镇 痛 、抗疲劳 、止咳 作 用10]。目 前，泡囊草的研究主要集中在炮制工艺 、化 学成 分10及药效 101等方面，但尚未发现关于 味 觉方面 的 研 究 报 道。 蒙药 “六 味”是蒙药 的重 要性 味 ，概 括 为甘、酸、咸、苦、辛 、涩 味 。这些 味 觉是五元 在 药物形成过程 中，经过复杂 作 用而形 成 的 ，蒙药的 “六味 ”不 仅是 药材 本身 的 滋 味也 是蒙药功效和 性 质 的 高度概 括 。 电子舌 技 术(El ec tr on i c t o ngu e ，ET )又被 称 为 人 工味 觉 识别 技术 或 味 觉 传 感器技术 ，是20世 纪 80年 代中期 发 展起 来 的 一 种分析、识别 单 一 或 者 复杂液体 “味道 ”的智能检测 技术 2，在食品领域 应用广泛[13-14]，近 年 来在中药领域 的 应用也逐渐 被 人 们重视起 来，包括 鉴 别 药 材 的种类 、产地[15-18]、采 收 及储存 时 间、炮 制程度19-21，评价中药五 味 [22-23]及药效物质基础[24-25]、掩 味 效果[26-29]、中药 质量及临床试验中安慰 剂 的 味 道等，为 中药材或中 药制剂 的 质量控制与评价提 供 了科学 有 效的技术 手段L 30]。 本实验通 过 蒙药泡囊草生品及牛奶 炮 制品和 浸膏品 的 味觉检 测试 验 ，对 炮制前后泡囊草的味觉 变 化 做出科学解析 ，并为蒙药泡囊草炮 制 原理研究 提供参考依据。 1 材料与方法 1.1 仪器与试药 味 觉分 析 系统(TS-5000Z，日本 INSENT 公 司 )；泡囊草 ，由 呼伦贝 尔盟境 内 采取 ，经内蒙古民 族大学蒙 医 药学院 布 和巴特尔教授鉴 定 为泡囊草 干燥 根 。 1.2 试药制备 生 品 泡囊草 ：泡囊草药材除去杂质、粗茎 枝 净 制而 得；牛 奶 制 品 ：取 泡 囊草 ，加 入 一 定 比 例的鲜牛 奶 ，使用量以淹没药 材为 宜 ，浸 泡 闷 透，在 60℃干 燥，取出 ，放凉[31；浸膏制品 ：药材切 成 碎块 ，先 加 少量 水 拌匀 ，闷 润 ，再加水没 过 药 材，煎煮2~3次 ，合并煎液 ，滤过 ，滤过文火 水煎 煮 ，不断 翻动 ，浓缩 至 挑 起成丝时，置 易吸 水 的纸上观察 ，以 不 渗纸 为 度 ，放凉 ，取 出 31(注：生 品 为 1号样品 ，牛奶制 品 为 2号样品 ，浸膏 为 3号样 品)。 2 实验方法 2.1 样品前处理 娃哈哈纯净 水加 到烧杯中 ，玻璃棒均匀搅拌 ，超声 5 min ， 3 000 rpm 离心5 mi n 后滤纸过滤 ，取上清液 测试。其中3号 样 品 可 完全溶解。 2.2 测试用液 re f e r e nc e 溶液 (人 工唾液)：KCL +酒石酸 ；负 极清洗液 ：水十乙醇十 HCL；正极清洗液 ：KCL +水 十 乙 醇十 K O H。 2.3 技术路线 称 取 2g 样品 置 于 250mL 烧杯中 ，量取100m L 图1 工艺流程 3.1 实验数据 将 泡囊草生品及 不 同 制 品采用 味 觉分析系统 进行分析，泡囊 草 样品 的 电子舌实验数据 ，见表1。 本实验所有数据均 是 以 人 工唾液(参比溶液)为 标 准 的绝对 输出 值 ，电子舌测试 人 工唾液的 状 态模 拟 人 口 腔 中只有唾液时的 状 态 ；其中 T as t e le ss 为 无 味点 ，即参 比 溶液的 输 出 ，参 比 溶液(ref ere nc e)由 CH Sourness Bitterness Astringency Aftertaste-B Aftertaste-A Umami Richness Saltiness 酸味 苦味 涩味 苦味回味 涩味回味 鲜味 丰富性 咸味 Tasteless -13 0 0 0 0 0 0 一6 1 一18.98 7.32 2.05 一0.34 0.2 9.38 3.04 一11.52 2 一16.6 8.87 1.5 一0.08 0.16 8.57 3.38 一11.41 3 一16.56 7.66 4.28 0.55 0.49 9.33 5.37 一7.14 KCL 和 酒石酸组成味觉值，故酸味 的无味点 为 一 13，咸味 的无 味 点 为 一6，以此 为基准 ，当 样品 的味 觉值低 于 T a s te l e s s 时说明 样 品无该味道 ，反之则 有 。另 外，丰富 性 是鲜 味 的回 味 ，反映了样品鲜味 的 持 久性，又称 为 鲜 味 持久度。 3.2 确定有效的味觉指标 以参 比 溶液的输出 为“0”，除 了 酸 味 和咸 味，其 他指 标 的 无味 点均 为 0，将大于 无 味点的味觉项 目 作为 评 价对象。由于 基 准 液是氯化钾与酒石酸配 制 而成 ，故基准溶液中含 有 少量的酸 和 盐 ，酸味 和 咸 味的 无 味 点分别 为 一13和一6。 本次测试的泡囊草样品的 酸味 和减味均明显 低于无 味 点。其他 味 觉指标则 均 在无味点 以 上。见 图2。 图2 以 RefSol 参比溶液为基准的泡囊草样品雷达图 将酸味 和 咸味 去 掉后 比 较泡囊草样品有效的 味觉 指标，从 有 效味觉指 标 味觉图3中可见，测 试 的3个样品 中1和2的各 项 指 标较为 接 近，均 与3存在明显的差 异 。 从实验结果可见泡囊草样品的苦味回味和涩 味 回味值接近于无味点 ，通过 比 较可以发现 ，其中 3号的苦味 回味 和涩味回 味 均明显高于1和2号样 品 ，见 图4(软 件 中截 取)。由图5(软件中截取)可 见 ，3号样品的涩味最强 ，涩 味 值4.28，涩味值高于 另 外 两个样品超过1个刻 度，差异明显 ；1和 2两个 样品的涩味则接近。2号样品则是苦味 最 强 ；1号 样品的苦涩 味 是 三 个 样品中最小 的 。 注 ：X轴为苦味，Y轴为涩味 。 图4 泡囊草样品苦味回味和涩味回味散点图 图5泡囊草样品苦味和涩味散点图 3.3 鱼 鲜味和丰富性 鲜味的 回 味是丰富性，反映 了 鲜 味 的 持 久性 ，又 称 为鲜 味持 久 性 ，通常用来反映鱼汤 、酱油等样 品鲜味的 情 况 ，其检测主要是 依 据鲜味 传 感器对氨 基酸、核酸类 物 质的应答。 具 有 明显鲜 味 和丰富性，3号也 具有较强的 鲜 味和 丰富 性 。通过 比 较 ，发现3号 的 鲜味和丰富性是最 强的 ，1号 的鲜味与3号 接近，但 丰富性要弱于3号 ，2号的鲜味 和 丰富性均 最 小。样品 间 味觉值的 差异超 过1个 刻度 ，差异显著。结 果 见图6。 本次测试发现 ，经牛奶处 理 后的泡囊草 样 品均 图6 泡囊草样品鲜味和丰 富 性散点图 3.4 泡囊草样品的 PCA主成分分析 表2泡囊草样品的 PCA主成分贡献情况 PCA 主 成 分分析 是 一 种常用的统 计 分析方 法 ，主要是 用其 进行样品之间的 聚类 分 析 。横、纵 坐 标 轴分 别 为主 成 分 1和 2，方差贡献率分 别 为 82.83%和 17.16%，基 于有 效的味觉 指标 (去除酸 味和咸味)对3个样品进 行 聚类分 析，结 果 见图7(软 件 中 截 取)，味觉 指标 贡献率见 表 2。 项目 PC1 PC2 苦味 -0.173 895 0.806 125 涩味 0.731 889 一0.092 902 苦味回味 0.207 57 0.202 798 涩味回味 0.091 278 0.002 131 鲜味 0.126 939 一0.412 811 丰富性 0.605 449 0.360 539 特征值 4.025 688 0.834 001 贡献率 82.838 381 17.161619 图7所有样品的 PCA主成分分析图 从表2中 可见涩 味 、丰富性对第 一 主 成 分的贡 献率最 大 (取决于数值的 绝 对值，绝 对 值越大贡献 率越大)，苦味、丰富 性 对第 二 主成分的贡献率最 大 。基 于 有效 的 味觉 指 标聚类分 析可 见 ，3个 泡囊 草 样品在 味 道上存 在 明 显 的差异 ，差异主要表现在 涩 味、苦味和丰富性 上 。 每个 样 品做 了 4次 循 环 ，去掉 第 一 次 循 环取后 三 次 的 平均值，结 果 见图8和 表 3。从 图中 看 出 ，传 感器 响 应稳定 ，有较好 的 重现 性，可以认 为数据有 效。由此 可见 ，所有 的 味觉传感器对该泡囊草样品 的 区 分 性均 很好。 图8样品后三次循环折线图 表3后 三 次测试的实验数据 编号 酸味 苦味 涩味 苦味回味 涩味回味 鲜味 丰富性 咸味 1 一18.98 7.32 2.05 一0.34 0.2 9.38 3.04 一11.52 2 一16.57 8.77 1.44 一0.1 0.18 8.6 3.47 一11.31 3 一16.62 7.62 4.24 0.56 0.49 9.27 5.35 一7.09 1 一18.98 7.32 2.05 一0.34 0.2 9.38 3.04 一11.52 2 一16.62 8.91 1.54 一0.07 0.14 8.55 3.35 一11.46 3 一16.7 7.64 4.27 0.56 0.51 9.41 5.46 一7.12 1 一18.98 7.32 2.05 一0.34 0.2 9.38 3.04 一11.52 2 一16.62 8.93 1.53 一0.07 0.15 8.55 3.32 一11.46 3 一16.36 7.72 4.33 0.52 0.48 9.3 5.3 一7.22 4 讨论 通 过对泡囊草进行味觉测试发现 ，多 个传 感器 会 对其 具 有 明显的 应 答 ，本 次 测 试的泡囊草生品 和 牛奶制炮制品没 有 咸味和 酸味 回 味，除此 以 外其他 味觉指标均是其有效的味觉 指 标。泡囊草样品的 涩味回味 和苦味 回味接近于无 味 点 ，可见 该 样 品的 苦 味 和涩味的 持 久性不强，其 中 浸膏品的苦 味回 味 和 涩 味回 味是最强 的；涩味是 本 次测 试 样 品 突出的 味 觉指 标 ，其中浸膏 品 的涩味最强 ，生品和牛奶制 品涩味 相近 ；苦味方面 三 个 样品也存在明显的 不 同 ，其中牛奶制 品 的苦味最强 ，生品和浸膏品苦味 接近 ；鲜 味 和丰富 性 方面，浸膏品的 鲜 味和丰富性 是最强的 ，生 品的 鲜味 与 浸膏品接近 ，但丰富性要 弱于浸膏品 ，牛奶 制 品 的 鲜味和丰富 性 均 最小。 牛奶 制 泡囊 草 的苦味高于生药 ，浸膏制泡囊 草 涩 味 高于生药。泡囊草具 有“杀黏 ”、消肿的作用 ，而苦味具有消肿破痞L 14]，涩味具有清血 “希日 ”热 作用 [14]，临 床上牛奶制 品 入红花秘诀 十 三 味散 用 于治疗血 “希拉 ”性头痛、偏 头 痛、亚玛病 、脑 刺 痛[32]，亦可制 成 膏剂用于 各 种肿毒[33]。苦 味 药 性 由水 和 气共同产生 ，具有 寒、轻、钝、糙等基本 特 性，具有清热、解毒、止 渴 、消肿、燥腻、消脂等 作 用 ，此 外 还 可 能 具有 增强 胃 肠动 力 的功效。人们对 产生 苦 味的 物质基础基本达 成 一 致 ，即公认为是生物 碱 、苷 类等苦 味化合 物。涩 味 药 性 由土和气产生，具有愈伤、清血 “希日 ”、消脂、凝血等功效。 由 此可见 ，泡囊草不同 炮 制 品 的 药 效 与 药味变 化之间 可 能存 在 一 定的 相 关 性，其药味与药效及毒 性之 间 的 相 关性有待进 一 步 研 究。 参考文献： 「17]国家药典委员会.中华人民共和国卫生部药品标准 ·蒙药分 册[M].北京：人民卫生出版社，1998：31. 2 吴香杰.蒙药炮制学 [M].呼和浩特：内蒙古人民出版社，2011：200. 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