电子舌作为一种快速检测味觉质量的新技术,可以以类似于人类味觉感知的方式检测味觉物质,可以同时对样品进行量化和测量某些成分的含量,具有很高的灵敏度、可靠性和可重复性。由于电子舌的这些优点,该技术已广泛应用于饮料的鉴别和鉴别、酒类产品(啤酒、清酒、白葡萄酒和红葡萄酒)的鉴别和质量检测、农产品的鉴别和分级、航空航天医学检测、制药工艺研究、环境监测等。
在初级农产品的检测和分级中的应用
利用电子舌对四种栽培方法的西红柿进行鉴别,发现电子舌可以从糖和酸的角度区分不同栽培方法的西红柿。当涉及到水产品时,电子舌头能够区分鲜鱼和变质鱼、咸水鱼和淡水鱼。在对新鲜猪肉的评价研究中发现,电子舌能有效区分不同品种、部位、贮藏时间等条件下各种肉样(猪肉作为样本)肉质的差异,能较好地反映肉类在贮藏过程中的具体整体变化规律,为利用电子舌监测肉类新鲜度和货架期提供了实验依据, 表明电子舌在肉类评价研究中具有重要的应用价值。
茶叶评论中的鉴定和应用
何伟等对 3 个等级的 15 种普洱茶进行了感官评价和电子舌测量,证明即使茶叶的特性非常相似,电子舌也能做出很好的区分。同程的研究发现,电子舌不仅可以区分同一品种的不同茶叶,还可以区分因发酵程度不同的绿、红、绿、黄、白、黑六大茶类,同时区分不同加工方法的绿茶和不同产地的红茶。王欣宇等以 4 个等级的炒青菜为研究对象,使用电子舌检测装置辅以模式识别对茶叶的品质进行评估,发现当提取 5 个主成分因子建立模型时,不同等级茶叶的识别率达到 100%。
在软饮料的鉴定和鉴别中的应用
在这个领域,国内外已经有很多研究,主要在茶饮料、矿泉水、果汁和咖啡方面。Teng 等人的电子舌由多个堆叠的味觉传感器阵列组成,能够识别几种不同的果汁饮料(苹果、菠萝、橙子和红葡萄),识别率为 94%。牛海霞使用主成分分析 (PCA) 方法来区分和鉴定六种不同的茶饮料。结果表明,钛 (10Hz) 和钨 (100Hz) 电极的组合可以区分 6 种茶饮料。江 Sha 等人使用基于传感器的电子舌检测了中国市场上已有的 7 种红茶饮料,并通过主成分分析 (PCA) 和聚类分析 (CA) 对获得的数据进行了分析。结果表明,这种电子舌可以很好地区分这 7 种红茶饮料。由此可见,电子舌在茶饮料的品牌差异化、质量检验和真伪鉴别方面具有巨大的应用潜力。
在葡萄酒鉴定和评价中的应用
电子舌在白酒中的应用,特别是在品牌识别、气味检测、新产品研发、原料检验、蒸馏酒质量鉴定、白酒酿造过程管理监控等方面。Legin 等人使用 30 个传感器阵列测试了 4 种不同类型的啤酒,结果表明电子舌技术清楚地显示了每种啤酒的口味特征,并能够提供可重复和稳定的信号。流通式传感器阵列的电子舌由离子选择电极和部分选择电子组成,用于使用 PLS 和 ANN 技术的组合分析数据,以正确区分具有不同生产日期和不同生产地点的同一品牌的啤酒。
葡萄酒方面,通过电子舌检测和理化指标分析对 2 至 60 年不同品种的 160 个样品进行了检测,结果表明,电子舌检测结果与理化指标分析结果基本一致。同时,他还利用传感器输出信号预测葡萄酒的年龄,误差约为 5 年,预测 1 0~3 5 年时,误差在 1.5 年以内,说明电子舌预测葡萄酒年龄是可行的。李华等利用电子舌技术对昌黎产地不同品种、不同年份的干红葡萄酒进行检测,并通过主成分分析对检测结果进行分析,发现每个葡萄酒样品在各自区域内没有相互干扰,表明电子舌对昌黎产地不同品种、不同年份的干红葡萄酒具有良好的区分作用。在白酒品鉴方面,Wang 等采用 PCA 和 DFA 两种数据分析方法处理电子舌传感器对不同白酒的响应信号,两种方法都能较好区分同等级的不同品牌白酒。
其他固体食物的感官评价
张浩宇等选取了10种不同口味的醋豆制品,在4种不同的稀释浓度下,用电子舌采集数据,对采集到的味觉信号数据进行分析处理,建立了()多级判别模型和三层BP神经网络模型来区分醋豆的种类,发现当醋豆溶液的稀释因子为250×10倍时, 两种模型都能达到较好的预测效果,多级判别正确识别率达到95.70%,交互验证正确识别率达到93.50%,三层BP神经网络训练集正确识别率达到85.87%,测试集正确识别率达到78.26%。醋豆是一种风味复杂的休闲食品,不同醋豆制品的口味存在差异,这种复杂风味食品的品质差异程度很难用人的感官来定量描述,但电子舌仪检测到的客观数据可以客观地衡量不同醋豆制品之间的感官差异。
与其他感官仿生技术相结合
对于食物的感官分析,人们往往利用眼、耳、口、鼻等感官来很好地把握食物的特性。同样,单一使用电子舌在某些情况下也不能很好地区分食物的特性,需要结合多感官仿生技术,如电子鼻和计算机视觉处理技术,选择好的数据处理方法,才能更好地区分结果。Legin 等人使用电子舌和电子鼻检测橙汁、苹果汁和菠萝汁三种果汁,发现仅凭电子舌或电子鼻识别橙汁样品无法区分橙汁样品和苹果汁样品,电子舌和电子鼻数据的组合分析可以很好地区分这些果汁。Toko 等人的实验表明,UHT 与使用电子舌的灭菌牛奶之间存在明显差异,但在区分新鲜牛奶和变质牛奶时没有显着差异。王欣宇利用计算机视觉技术提取茶叶图像的颜色和质构特征参数,利用电子舌技术检测不同程度的烘焙绿茶汤,区分出五种不同类型的绿茶,正确识别率达到100%,电子舌和计算机视觉技术的联合应用大大提高了绿茶的识别率。
(后期小编会持续梳理和分享智能传感仪器在具体产品应用中的实际案例,敬请期待)
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济南智干分析仪器有限公司致力于为客户提供专业的感官解决方案,为客户的感官检测项目提供全面支持。我们可以根据客户对产品创新和质量控制的需求定制我们的解决方案,您将可以获得我们在感官分析仪器方面的专业知识以及我们在整个感官测试计划中的支持。公司目前是法国 Alpha MOS 仪器制造商在中国的营销合作伙伴和技术服务中心。
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