電子舌作用
電子舌(she)(又稱味(wei)覺指紋分(fen)(fen)析(xi)系統(tong)、滋味(wei)分(fen)(fen)析(xi)儀(yi)、味(wei)道檢測儀(yi)),主要(yao)(yao)是一種(zhong)主要(yao)(yao)由交互敏感傳感器(qi)陣列、信號采集(ji)電路、基于(yu)模式(shi)識(shi)別的(de)數據處理方法組成(cheng)的(de)現代(dai)化定性定量(liang)分(fen)(fen)析(xi)檢測儀(yi)器(qi)。
電(dian)子舌(味(wei)覺指(zhi)紋分析(xi)(xi)系統)主要進行(xing)(xing)食品(pin)(pin)、農產(chan)品(pin)(pin)、藥(yao)品(pin)(pin)等進行(xing)(xing)味(wei)覺感觀指(zhi)標分析(xi)(xi)。電子舌作用于食品(pin)、藥品(pin)等產品(pin)質量(liang)(liang)控制、新品(pin)研發(fa)、投訴處(chu)理、產品(pin)打假、市場(chang)預測(ce)、產品(pin)評估(gu)等各種(zhong)對味覺評估(gu)有要求的(de)場(chang)合,也能進(jin)行貨(huo)架期預測(ce)、某些(xie)特征含量(liang)(liang)的(de)預測(ce)等。
電子(zi)舌(味覺指(zhi)紋分析(xi)系統)作用領域
(1)電子舌(味覺(jue)指紋(wen)分析系統(tong))可(ke)用于基本(ben)味(wei)物質(zhi)的(de)檢測:酸、甜、苦、咸、鮮五種基本(ben)味(wei)物質(zhi)的(de)區分檢測及其(qi)他(ta)各種味(wei)道的(de)檢測與區分。
(2)電子舌(味覺指紋(wen)分析系統)可用于(yu)食(shi)(shi)品(pin):酒類(lei)、飲料、茶葉、水產品(pin)、畜產品(pin)、禽肉蛋制品(pin)、食(shi)(shi)用油、果蔬及其(qi)加工(gong)品(pin)、乳及乳制品(pin)、烹飪(ren)食(shi)(shi)品(pin)、保健食(shi)(shi)品(pin)。
(3)電子舌(味覺(jue)指紋分析系統)可用于制藥(yao):中藥(yao)、西藥(yao)、制劑、飲片。
(4)電子舌(味(wei)覺指(zhi)紋分析系統)可用(yong)于煙(yan)草(cao)(cao):各(ge)種煙(yan)草(cao)(cao)的味覺(jue)判斷。
(5)電子舌(she)(味覺指(zhi)紋分析(xi)系統)可用于農殘(can):水果、蔬(shu)菜(cai)農藥殘(can)留檢(jian)測(ce)。
(6)電子舌(she)(味覺指(zhi)紋(wen)分析(xi)系統)可(ke)用于病原微生物(wu)快(kuai)速檢(jian)測(ce):水產、肉品微生物(wu)檢(jian)測(ce)。
電子舌作用舉例
不同甜味物質分析
在五種味(wei)道中,甜(tian)味(wei)是難區分的,上圖中電(dian)子(zi)舌能將(jiang)不同甜(tian)味(wei)物質很好地區分開,因此電(dian)子(zi)舌可(ke)以用于預測樣品(pin)的甜(tian)度。
預測醬油鮮度(du)
不同(tong)(tong)濃度(du)的谷氨酸鈉溶(rong)液在圖中呈現出一定的線性規律,將不同(tong)(tong)醬(jiang)油(you)(you)樣(yang)品與之(zhi)對比(bi),可以大概(gai)預測出不同(tong)(tong)醬(jiang)油(you)(you)樣(yang)品的鮮度(du)。
苦(ku)味物質(zhi)分析
由(you)PCA圖(tu)(tu)可以看出DI值為99.46% > 80%,說(shuo)明主成分(fen)分(fen)析法具有良(liang)(liang)好的整體區分(fen)效(xiao)果,且各(ge)樣品(pin)(pin)(pin)具有良(liang)(liang)好的重復性(xing)。從圖(tu)(tu)中各(ge)個(ge)樣品(pin)(pin)(pin)的分(fen)布情況(kuang)來看:待測(ce)樣品(pin)(pin)(pin)的味(wei)(wei)覺信息,呈現規(gui)律(lv)性(xing)的變化。由(you)圖(tu)(tu)中可看出,待測(ce)樣品(pin)(pin)(pin)的味(wei)(wei)覺信息排序(xu)規(gui)律(lv)應為1→2-→3- >4;苦(ku)味(wei)(wei)標(biao)準品(pin)(pin)(pin),隨著苦(ku)味(wei)(wei)(或濃度)的變化,呈現規(gui)律(lv)性(xing)的變化。由(you)其配(pei)比,我們可知苦(ku)度應為苦(ku)標(biao)2>苦(ku)標(biao)3>苦(ku)標(biao)4>苦(ku)標(biao)5,這也與電(dian)子舌結(jie)果一(yi)致。
處理方式選擇
PCA圖中,橫坐標(biao)表(biao)示di一主成分(fen)(fen)所占(zhan)整(zheng)(zheng)(zheng)體信(xin)息(xi)(xi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)百分(fen)(fen)比(bi),縱坐標(biao)表(biao)示第二主成分(fen)(fen)所占(zhan)整(zheng)(zheng)(zheng)體信(xin)息(xi)(xi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)百分(fen)(fen)比(bi),主成分(fen)(fen)1和(he)主成分(fen)(fen)2的(de)(de)(de)(de)總貢獻率為(wei)78.58%>75%,基本可以(yi)代表(biao)樣(yang)(yang)品全部信(xin)息(xi)(xi)(也可以(yi)表(biao)示為(wei)樣(yang)(yang)品之間差異較大(da),僅用(yong)了78.58%的(de)(de)(de)(de)信(xin)息(xi)(xi)即可區(qu)(qu)分(fen)(fen)出樣(yang)(yang)品之間的(de)(de)(de)(de)差異)。各個樣(yang)(yang)品分(fen)(fen)布在圖中的(de)(de)(de)(de)不同區(qu)(qu)域內,且相(xiang)互之間沒有重疊,重復性較好,DI值為(wei)90.57(DI值反映(ying)整(zheng)(zheng)(zheng)體區(qu)(qu)分(fen)(fen)效果,數值越(yue)接近100,說明(ming)區(qu)(qu)分(fen)(fen)效果越(yue)好),說明(ming)每個樣(yang)(yang)品可以(yi)被區(qu)(qu)分(fen)(fen)開,各自具有*的(de)(de)(de)(de)滋(zi)味(wei)信(xin)息(xi)(xi)。可以(yi)觀(guan)察(cha)到樣(yang)(yang)品1-4的(de)(de)(de)(de)味(wei)覺信(xin)息(xi)(xi)呈規律性變化,呈線性變化。此外,樣(yang)(yang)品晾干(gan)和(he)凍干(gan)距離較近,說明(ming)這兩個樣(yang)(yang)品的(de)(de)(de)(de)滋(zi)味(wei)信(xin)息(xi)(xi)比(bi)較相(xiang)似。從樣(yang)(yang)品整(zheng)(zheng)(zheng)體排(pai)布來看,真空和(he)別的(de)(de)(de)(de)處理方式(shi)的(de)(de)(de)(de)滋(zi)味(wei)信(xin)息(xi)(xi)相(xiang)差大(da)。
原材料篩選
樣(yang)品(pin)(pin)A-H分(fen)(fen)(fen)別表(biao)(biao)示(shi)不同(tong)處理后的(de)樣(yang)品(pin)(pin)(不同(tong)肥肉浸(jin)泡(pao)時間),橫坐標(biao)表(biao)(biao)示(shi)di一主(zhu)(zhu)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)所占整(zheng)體(ti)信(xin)息量的(de)百(bai)分(fen)(fen)(fen)比(bi),縱(zong)坐標(biao)表(biao)(biao)示(shi)第二主(zhu)(zhu)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)所占整(zheng)體(ti)信(xin)息量的(de)百(bai)分(fen)(fen)(fen)比(bi),主(zhu)(zhu)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)1和主(zhu)(zhu)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)2的(de)總貢獻率為97.48%>75%,*可(ke)(ke)以(yi)(yi)代(dai)表(biao)(biao)樣(yang)品(pin)(pin)全部(bu)(bu)信(xin)息。各個樣(yang)品(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)布(bu)在圖中的(de)不同(tong)區(qu)(qu)域內,DI值為-5.55,說(shuo)明有部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)樣(yang)品(pin)(pin)類(lei)似,有重(zhong)疊現象。圖1中,可(ke)(ke)以(yi)(yi)看到樣(yang)品(pin)(pin)A-H的(de)味覺信(xin)息呈(cheng)規律性變化,呈(cheng)線性變化。其(qi)中區(qu)(qu)域1(A)、區(qu)(qu)域2(B)、區(qu)(qu)域3(C&D)、區(qu)(qu)域4(E&F &G &H)各自(zi)聚類(lei)明顯,重(zhong)復性較好,說(shuo)明每類(lei)樣(yang)品(pin)(pin)各自(zi)具有*的(de)滋味信(xin)息,A和B-H樣(yang)品(pin)(pin)的(de)滋味信(xin)息差(cha)異較大(da),E-H差(cha)異小。同(tong)時,電子(zi)舌檢測(ce)結(jie)果也(ye)與實際生產(chan)情(qing)況保持一致(生產(chan)工藝(yi)條件也(ye)是按照A-H呈(cheng)現線性變化)。該(gai)結(jie)果可(ke)(ke)用于(yu)釀(niang)酒(jiu)企業成(cheng)本核算及(ji)工藝(yi)替換,如在不影響(xiang)滋味的(de)情(qing)況下,C&D工藝(yi)可(ke)(ke)以(yi)(yi)互換,E-H工藝(yi)可(ke)(ke)以(yi)(yi)互換。
(4)電子舌(味覺(jue)指紋分析系統)可用于生產控制
異值排查
選(xuan)擇(ze)(ze)傳(chuan)感器(qi)S4_ 10Hz_ S5_ 10Hz” 的(de)(de)響應信(xin)息來代表(biao)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)的(de)(de)氣(qi)味信(xin)息,選(xuan)擇(ze)(ze)優(you)化后的(de)(de)傳(chuan)感器(qi)進行PCA分析(xi)。由PCA圖可以(yi)看出DI為(wei)99.17%,魚腥草(cao)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)進行主(zhu)成(cheng)分分析(xi)法的(de)(de)整體(ti)區分效果很好,6個樣(yang)(yang)品(pin)(pin)無重合。主(zhu)成(cheng)分1和(he)主(zhu)成(cheng)分2的(de)(de)總貢獻率為(wei)88%,基本能夠代表(biao)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)的(de)(de)綜合信(xin)息。0號樣(yang)(yang)品(pin)(pin)與其(qi)他(ta)5個樣(yang)(yang)品(pin)(pin)距離較(jiao)遠,滋味相差較(jiao)大。其(qi)他(ta)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)呈現(xian)出一定線性規律(lv),說明0號樣(yang)(yang)品(pin)(pin)可能需要二次(ci)排查,為(wei)異值。此結果表(biao)明,電子舌針對于(yu)不(bu)同魚腥草(cao)具(ju)有良好的(de)(de)區分效果,是(shi)快速檢測判(pan)斷(duan)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)的(de)(de)ji佳選(xuan)擇(ze)(ze)。
(5)電子舌(味覺指紋分析系統)可用于貨架檢(jian)驗
貨架(jia)期預測
圖1中,可(ke)(ke)以看到樣品1-5的(de)(de)味覺信息呈(cheng)規(gui)律性變化(hua),呈(cheng)線性變化(hua)。此外,樣品6、12、24聚集在(zai)一起,0、18樣品單(dan)獨(du)在(zai)自己的(de)(de)區域,說(shuo)(shuo)明(ming)(ming)6、12、24樣品的(de)(de)滋味信息比較相似(si),0、1 8和它們區別較大(da),進一步說(shuo)(shuo)明(ming)(ming)梨(li)汁在(zai)貯(zhu)藏(zang)過程中第0天滋味還不穩(wen)定,至第六天時,滋味基本(ben)穩(wen)定,這種滋味信息在(zai)第18天發生大(da)的(de)(de)變化(hua),在(zai)第24天又趨于之(zhi)前的(de)(de)穩(wen)定狀(zhuang)態(tai)。該結(jie)果也可(ke)(ke)用于輔(fu)助梨(li)汁的(de)(de)保(bao)質期設定參考。