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1、电子舌技术近年来，随着社会上越来越多的食品安全事故的产生与曝光，人们对于食品安全和质量也提出了新的标准和要求。但是就目前社会食品检测技术而言，在现阶段的食品检测工作中，我们通常都是通过气味、外观、材质、滋味以及营养等方面来进行观察和评估的，而在工作的过程中我们为了提高食品检测的正确性、可靠性和减少检测工作中存在的差异性，在工作中不断的研究着各种新技术、新手段，在这种情况下电子舌技术应运而生。1电子舌概述1.1电子舌概念电子舌是一种以类脂膜作为主要的味觉物质来对食品的味道进行模拟传感，从而形成一种类似于人体味觉器官感受方式的味觉仪器，这种仪器在应用的过程
2、中对于不同物质的味觉、物质含量都有着极为明确的判断。1.2系统原理电子舌主要由传感器阵列和模式识别系统组成，传感器阵列对液体试样作出响应并输出信号，信号经计算机系统进行数据处理和模式识别后，得到反映样品味觉特征的结果。这种技术也被称为味觉传感器技术或人工味觉识别技术，与普通的化学分析方法相比，其不同在于传感器输出的并非样品成分的分析结果，而是一种与试样某些特性有关的信号模式，这些信号通过具有模式识别能力的计算机分析后能得出对样品味觉特征的总体评价。1.3电子舌的特点1.3.1电子舌系统结构特点由电子舌的定义及原理可以将其结构分成3个主要部分：(1)交互
3、感应传感器阵列；(2)自学习专家数据库；(3)智能模式识别系统。交互敏感传感器阵列相当于生物系统的舌头,自学习专家数据库仿佛生物体的记忆系统,模式识别系统如同生物体的大脑运算方式。从电子舌本身的原理及其与电子鼻的区别,还可以总结出以下几个主要特点：(1)电子舌由多通道传感器阵列构成；(2)测试对象为溶液化样品；(3)采集的信号为溶液特性的总体响应强度,而非某个特定组分浓度的响应信号；(4)从传感器阵列采集的原始信号,通过数学方法处理,能够区分不同被测对象的属性差异；(5)它所描述的特征与生物系统的味感觉不是同一概念。1.3.2电子舌系统原理特点正是由于
4、以上几个特点,电子舌作为一种新型的分析检测仪器与传统的分析化学思想具有一定的差异性。即电子舌所检测的不是溶液中某个具体化合物浓度的强度信号,而是与几个组分浓度相关的总体强度信号；电子舌重点不是在于测出检测对象的化学组成及各个组分的浓度多少,以及检测限的高低,而是在于反映检测对象之间的整体特征差异性,并且能够进行辨识,或是在特定条件下求出内部组分浓度,提取出被测对象方面的某些属性信息。2电子舌在现代食品检测中的应用2.1基本味觉识别中的应用对于味觉识别的仪器,能识别基本味是最起码的要求。试验证明,电子舌技术可以对人的5种基本味感：酸、甜、苦、辣、咸进行有
5、效的识别。日本的相关研究人员应用多通道类脂膜味觉传感器对氨基酸进行研究。结果显示,可以把不同的氨基酸分成与人的味觉评价相吻合的5个组,并能对氨基酸的混合味道作出正确的评价。2.2在酒类的检测中的应用电子舌在酒类方面也有所应用,尤其在品牌的鉴定、异味检测、新产品的研发、原料检验、蒸馏酒品质鉴定、制酒过程管理的监控方面有用武之地。这里取米酒作为一个特例。米酒品质好坏评价主要基于口感、香气和颜色3个因素。而对于口感的评价是三者中最难做到的。国外相关研究人员利用味觉传感器和葡萄糖味觉传感器对日本米酒进行了检测,传感器由8种含有类脂膜的电极组成,得到的数据采用主
6、成分分析的方法进行处理。从模式识别分析上看,电子舌的通道输出值与滴定酸度、糖度之间具有很大的相关性,由此,对米酒的甜度预测作出了数学模型。此外,其对33种品牌的啤酒也进行过检测,电子舌技术能清楚地显示各种啤酒的味觉特征,同时,样品并不需要经过预处理,因此这种技术能满足生产过程在线检测的要求。2.3在饮料的检测识别中的应用目前,电子舌技术能容易地区分多种不同的饮料,国外研究小组研制的电子舌可以识别多种液体饮料:啤酒、咖啡、茶、果汁、矿泉水和软饮料,其电子舌是由10~45个原料为硫属玻璃的电极组成传感器阵列,对上述液体饮料进行检测,然后利用主成分分析的方法
7、对传感器的输出响应进行处理和识别。图2电子舌识别多种饮料的聚类识别图从图2中可以看出被测的几种饮料彼此之间的距离相对较远,能够被非常明确的区别出来。电子舌在检测水的方面效果也很好。水几乎是没有什么味道的,依靠人的感观品评很难区别不同品牌的矿泉水,尽管矿泉水中所含的味物质较少,但是国外课题组凭借其所研制的对离子具有高灵敏度的电子舌能够很好的辨别出不同的水。国外研究人员采用由8个类脂膜电极组成的传感器阵列对41种不同品牌的矿泉水进行了检测,区分结果如图3,图中右下方是硬度较高的矿物质水与左下方的软水被明显得区分开,由图可见电子舌能够将这41中矿泉水区分开,
8、效果较好。图3电子舌对41种矿泉水的检测(图中数字表示水的硬度)2.4在茶识别中的应用电子舌也
