一种用于食品检测的电子舌

摘要

本发明一种用于食品检测的电子舌：使用该实验系统可以准确识别不同香型和同种香型不同品牌的白酒，采用PCA(主成分分析法)方法对所测的数据进行分析．得出训练样本完全线性可分．测试样本的分类正确率能达到100，同时该系统具有速度快，操作简单等优点；物传感器大量应用于临床和食品检测上，也可用于环境水质检测；本发明一种用用于食品检测的电子舌可以检测水中的重金属离子，其原理是重金属离子会抑制酶的活性；这种传感器把脲酶固定在对氨离子敏感的FET表面，形成了尿素酶场效应。

主权项

本发明一种用用于食品检测的电子舌：使用该实验系统可以准确识别不同香型和同种香型不同品牌的白酒，采用PCA(主成分分析法)方法对所测的数据进行分析．得出训练样本完全线性可分．测试样本的分类正确率能达到1 00 ，同时该系统具有速度快，操作简单等优点；物传感器大量应用于临床和食品检测上，也可用于环境水质检测；本发明一种用用于食品检测的电子舌可以检测水中的重金属离子，其原理是重金属离子会抑制酶的活性；这种传感器把脲酶固定在对氨离子敏感的FET表面，形成了尿素酶场效应管(LlI~aenzymeFET)；这种传感器由8个含有类脂膜的电极组成，类脂膜用类脂物质组成；类脂膜把味觉物质的信息转换为电信号；每个类脂膜被安装在带一个洞的塑料管上，这样柱体内部就与外界隔离；管的末端用一个塞子封住，在塞子上安有Ag／Agcl电极；管子盛有3mol／L的KC1溶液；8个检测电极被分成两组，并与2个电极夹连接；电极由机械手控制；味觉物质使类脂膜的电位发生变化，输出电信号；这个电信号是味觉物质味道的性质和强度，而不是味觉物质的数量；产生不同味觉特征的物质的响应模式不同，因此，可以很容易区分每一种味道；因为标准偏差小于1％，所以，复检性非常高；另一方面，味觉传感器具有与同一味觉组相似的响应模式，酸物质的样本HC1、柠檬酸和醋酸具有类似的响应模式；对于其它味觉物质，如苦味、甜味和鲜昧，也适用；味觉传感器能响应它对应的味道，味觉传感器有对化学物质进行分子识别的能力；因此，使用多通道味觉传感器可以轻易地区分不同的饮料；从多通道味觉传感器对33个品牌的啤酒的响应特征曲线的PCA结果可以看出：通过PCA数据处理后，第一主元与啤酒味道的浓烈度和清淡度有关，第二主元与啤酒的柔和度和强烈度有关；味觉传感器的最大优点就是不用对任何食物进行预处理，将饮料一倒进杯子就能检测出味道，使用味觉传感器能检测出味道随时间的变化；这种传感器也能用来分析胶状或固体食物，许多污染物如CN一，Fe“，cu“，可以在几分钟之内检测出来；使用多样回归分析可以选择性地检测氰化物；多通道电极味觉传感器对味觉物质的识别，实质上是基于类脂膜的；具有关文献介绍，味觉传感器系统的类脂膜具有典型的长期漂移的特征，这个长期漂移的特征依赖膜的成份和电势起伏现象；伏安法电子舌伏安法电子舌由一组贵金属的工作电极阵列组成，取代了传统方法中的单一电极；有两种伏安法：小振幅脉冲伏安法(SAPV)和大振幅脉冲伏安法(LAPV)；电子舌的应用选择了LAPV；用15～100mV的不同的电压值，每个电极收集了一些数据点；在数据处理过程中，选择起关键作用的数据点用来校准和识别；　　使用有2个工作电极(铂和金)的电子舌检测不同饮料：9个品牌的桔子汁、两种类型的橙子汁软饮料、苹果汁和巴氏灭菌牛奶，发现这种电子舌能够区分不同种类的饮料，通过PCA来处理数据；用这种电子舌也能够检测饮料的老化、氧化等变化；用有5个工作电极(铂、金、铱、钯、铑)的电子舌，来检测牛奶发酵和细菌滋生；检测牛奶的11个样本，打开包装要立即进行，然后，每隔30min得一个最大值；在2个牛奶样本中加入抑菌剂(叠氮化钠)来防止细菌滋生；借助于dip．slide试验，每2h检测牛奶样本中的细菌菌落，然后，用参考值来校准；通过局部最小二乘(PLS)回归算法和借助于反向传播人工神经网络(BPNN)来进行多变量校正；有6个工作电极(铂、金、铱、钯、铑和铼)、2个离子选择电极(pH和氯化物)、二氧化物电极和导电率的结合了伏安法的合成电子舌，与温度传感器一起用来识别发酵牛奶样本，用PCA和BPNN(反向人工神经网络)来处理数据，BPNN用来分类；已经证明：伏安法、电势分析法和电导分析法的结合，可改善电子舌的识别能力；　　伏安法具有高敏感性、多功能性、简单性和鲁棒性，所以，伏安法成为广泛使用的分析技术；但这种方法还存在一些问题，如发生在不同贵金属电极上的化学反应的差别还不清楚；伏安法电子舌对细菌的敏感特性不清楚。