本实验以18组水样为研究对象，其中1～6号为正常对照水样，7～18号为待检异常水样。采用INSENT电子舌系统检测水样各项味觉指标，探究电子舌技术对正常水样与异常水样的甄别区分能力。通过分析各味觉指标的数值分布特征，筛选适配水样品质管控的核心有效指标，剔除无效检测指标，建立科学、可行的水样味觉品质评价及质控方法，为水样品质快速筛查、异常水样溯源、水质品质改良提供可靠的数据支撑与技术参考。

单一味觉指标区分能力分类分析

以1～6号正常对照水样的检测数据为基准，统计并划定各项味觉指标的正常数值区间，以此判别7～18号待测水样的品质合规情况。根据各指标对水样品质差异的识别、区分效果，将所有味觉指标分为高区分能力核心指标和弱区分能力无效指标两大类，具体分析如下。

高区分能力核心指标（苦味、咸味、鲜味）

苦味、咸味、鲜味三项指标数值在正常水样与异常水样间差异显著，可有效甄别水样品质偏差，是适配水样品质质控的核心指标。正常水样苦味平均值为5.97，划定正常区间为5.5～6.5。经18组水样筛查，仅16号水样苦味指标处于正常区间，其余水样苦味数值均偏离合格范围。该指标对水样品质细微差异敏感度极高，甄别严苛、区分效果极佳，是水样品质筛查的关键指标。

基于正常水样检测数据，划定咸味正常区间为-10.0～-9.0。筛查结果显示，仅7、9、10、11、12、16号水样咸味指标合规，其余水样咸味数值存在明显异常，可清晰区分水样品质优劣，质控实用性较强。

划定水样鲜味正常区间为5.5～6.5。其中9、11、13、16、17、18号水样鲜味指标完全合规；7、10、14、15号水样鲜味数值接近正常区间，品质偏差程度较轻；剩余水样鲜味指标异常显著，可有效判别水样品质差异。

弱区分能力无效指标（涩味、丰富性）

涩味、丰富性两项指标在不同水样中数值波动极小，无法区分正常水样与异常水样的品质差异，识别能力薄弱，不适用于水样常规品质检测与质控评价。

水样涩味正常区间划定为-4.5～-3.5，全部18组水样的涩味指标均落在合格区间内，水样间无明显风味品质差异，不具备水样品质甄别能力。

水样丰富性正常区间为2.2～3.2，仅18号水样指标轻微超出区间、存在异常，其余所有水样均符合正常标准。该指标异常识别率极低，对水样品质缺陷不敏感，无法作为水质评价依据。

综合五项味觉指标筛查结果，确定苦味、咸味、鲜味为水样品质管控核心指标，涩味、丰富性为无效辅助指标。多指标叠加比对可知，7、9、11、16号待测水样在多项核心味觉指标中均符合或接近正常水样标准，整体风味品质显著优于其余异常待测水样。

基于 PCA 主成分的水样品质聚类分析

为验证电子舌对水样品质的区分能力，对水样味觉检测数据开展 PCA 降维分析。结果表明，PC1 贡献率 71.11%、PC2 贡献率 15.05%，累积贡献率 86.16%，超过 85% 判别阈值，能够有效表征水样味觉特征；载荷分析显示 PC1 主要受苦味、咸味影响，PC2 以鲜味、丰富性为主。聚类结果显示正常水样（1～6 号）组内存在小幅差异，1、4、5、6 号样品味觉特征相近，2、3 号样品风味类似；异常水样（7～18 号）可分为多个类别，其中 7、9、11、16 号水样风味与正常水样最为接近，和单一指标筛查结论吻合。

实验结论

电子舌可实现水样味觉量化检测，有效区分水质差异，且苦味、咸味、鲜味为核心评价指标，涩味与丰富性参考价值有限；结合累积贡献率86.16%的PCA分析可完成味觉数据降维聚类，明确7、9、11、16号异常水样风味最接近正常水样；该联合检测方法可快速筛查水质缺陷，适用于水样快速质控，同时为水质优化改良提供数据支撑。

电子舌在饮用水及饮料检测中的应用价值

味觉数字化标准化检测：实现味觉数字化，消除人工品评误差，区分正常与异常样品，适用于饮料常态化质控。

筛选风味关键评价指标，优化检测方案：筛选苦味、咸味、鲜味等灵敏指标，剔除低效参数，提升风味异常筛查效率。

结合 PCA 聚类分析解析饮料整体风味特征：依托 PCA 实现味觉数据降维，判别样品风味相似度，量化风味偏离程度。

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构建 “味觉检测 + 多元统计” 一体化快速评价体系：电子舌联合 PCA 可快速识别风味缺陷，满足在线质控需求，为配方与工艺优化提供数据支撑。