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关于电子舌你了解多少
发布日期:2023-01-05
  一、电子舌的概念
        在20世纪90年代初期,电子舌(electronic tongue,ET)的概念被提出,即利用传感器阵列模拟人类味蕾组织对液体样品的味道进行检测。
该技术通过传感器阵列从复杂的样本中获得味道的电信号;同时应用一系列的化学计量法对高度复杂的数据进行处理,如主成分分析(PCA)、偏最小二乘法(PLS)、判别因子分析(DFA)、聚类分析(CA)、人工神经网络(ANN)等。具有检测时间短、操作简单、灵敏度高、可靠性强等特点。
        二、电子舌的组成
       电子舌系统由味觉传感器阵列、信号采集系统、模式识别系统三部分组成。味觉传感器阵列相当于人类的舌头,能够对被测液体中的味道进行感应,目前以电化学传感器最为普遍。
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        味觉传感器阵列是电子舌系统的核心组成部分,由传感器阵列工作原理的不同可分为电位型、伏安型、阻抗谱型、光寻址型、物理型以及生物传感器等种类。国内外研究较多的味觉传感器阵列主要为电位型、伏安型与阻抗谱型。
        三、电子舌的应用
        在食品检测中的应用
     (1)电子舌技术在食品领域的应用研究已非常广泛,主要应用于食品溯源、食品新鲜度、食品品质分级和食品生产过程中的质量监控等方面。
     (2)日本九州大学设计的多通道类脂膜味觉传感器能有效鉴别啤酒、日本米酒、牛乳等多种食品。
     (3)国内研发了一种设计了一种基于多频率大幅脉冲作为激发扫描信号,以金、银、铂等金属裸电极为工作电极的伏安型电子舌系统,结合合适的数据分析方法可对葡萄酒、白酒、茶叶、肉类、牛乳等品质区分以及食源性致病菌、农药的定性定量分析。
     (4)电子舌技术还能够快速区分鸡肉品种、产品品质,它将是鸡肉及其产品质量评价的重要手段,期内肉质变化进行了区分,显示了电子舌在禽肉中的应用潜力。
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       在环境检测中的应用
       应用基于硫化电极的电位型电子舌系统成功检测水质中重金属Pb2+、Cd2+、Ti+、Cu2+的离子浓度,结果给出了不同材料电极对离子浓度的检测限以及对各种离子浓度的预测误差;基于丝网印刷金属电极和碳电极的阻抗型电子舌成功检测出纯水中的重金属离子,并能将含不同重金属的离子水区分开;应用基于多通道类脂膜电位型电子舌系统对不同水质中的碱性离子进行检测,并结合神经网络模型对湖水和饮用水中的碱性离子进行预测;基于光学离子传感器阵列的电子舌系统,结合主成分分析与偏最小二乘法等数据分析方法对船载海洋环境中锌、镉、铅、铜等9种重金属离子浓度进行自动检测,设计一种基于差分脉冲溶出伏安法的电子舌系统对水体中重金属离子进行实时检测;基于电化学微电极阵列,是种用于环境中有毒痕量重金属连续检测的新型电子舌,每路传感器正面为硅基底金微电极阵列,背面集成了Ag/AgCl参比电极和Pt对电极[2]。
       检测油脂
       在大多数电子舌应用系统中,检测的样品溶液均为水介质,如果汁、茶叶、酒或其他酒精饮料。这些媒质再加以支持电解质就能够提供充分良好的溶液导电性。对于高黏度、低导电性以及无能力溶解足够数量的标准电解质的那些检测样品,电子舌检测技术的应用难度大大增加。例如对油脂品质进行伏安法原理检测必须寻找到合适的疏水性支持电解质。法国AlphaAstree电子舌系统可区分出玉米油、葵花籽油、橄榄油和棕榈油以及按不同比例的混合油。以铂微电极为工作电极的二电极电子舌系统可直接检测植物油样品,成功区分不同地理来源、不同品质的玉米油和初榨橄榄油。
        文章来源:
        [1] Legin A,Rudnitskaya A,Vlasov Y,et al. Tasting of beverages using an electronic tongue [J]. Sens Actuators B Chem,1997,44(1):291-296.
        [2] Granato D,Margraf T,Brotzakis I,et al. Characterization of conventional,biodynamic,and organic purple grape juices by chemical markers,antioxidant capacity,and instrumental taste profile [J]. J Food Sci,2015,80(1):55-65.
        [3] 王闽予,朱德全,邓淙友,等 . 电子舌技术在中药行业的应用现状[J]. 湖南中医杂志,2015,31(2):169-171.
        [4]基于电子舌技术对鸡肉肉质区分的研究.中国知网[引用日期2017-03-14]
        [5]电子舌系统结构及其检测技术的应用研究进展.中国知网[引用日期2017-03-14]
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