電子舌如何科學(xué)反映樣品的味覺(jué)特征？

電子舌如何科學(xué)反映樣品的味覺(jué)特征？

味覺(jué)是什么？

味覺(jué)是一個(gè)復(fù)雜的生物系統(tǒng)，舌頭上被稱為“味蕾”的味覺(jué)感受器是產(chǎn)生味覺(jué)的主要組織。一個(gè)味蕾由多個(gè)味覺(jué)細(xì)胞構(gòu)成，一個(gè)味細(xì)胞有30-50mV的膜電位，在舌面上放一味覺(jué)物質(zhì)，則味覺(jué)細(xì)胞會(huì)發(fā)生極化現(xiàn)象，被稱為感受器電位變化。一旦產(chǎn)生電位變化，刺激信號(hào)就能夠從味細(xì)胞傳到味神經(jīng)，由味神經(jīng)產(chǎn)生脈沖放電，不同的味道具有不同刺激，隨后，大腦會(huì)根據(jù)不同刺激強(qiáng)度味覺(jué)的感官特性。

電子舌如何模仿味覺(jué)特征？（以SuperTongue電子舌為例說(shuō)明）

電子舌是一種模仿生物感受味覺(jué)機(jī)制設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化儀器，設(shè)計(jì)模型源于多傳感器和多組分化學(xué)分析方法，產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代中期。利用傳感器陣列檢測(cè)液體樣品，通過(guò)模式識(shí)別處理對(duì)樣品進(jìn)行定量或定性分析。主要由3部分組成：傳感器陣列、信號(hào)采集模塊和模式識(shí)別模塊。其中，傳感器陣列對(duì)液體做出響應(yīng)并輸出信號(hào)，信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和模式識(shí)別后，得到反映樣品味覺(jué)特征的結(jié)果。這種技術(shù)與傳統(tǒng)分析化學(xué)方法相比，傳感器輸出的并非樣品成分的分析結(jié)果，而是一種與樣品某幾種特性相關(guān)的信號(hào)。這些信號(hào)經(jīng)過(guò)模式識(shí)別后，能夠得出樣品味覺(jué)的總體評(píng)價(jià)。

電子舌核心原件——電極解析（以SuperTongue電子舌為例說(shuō)明）

SuperTongue電子舌由傳感器陣列、組合脈沖馳豫譜信號(hào)激發(fā)與接收裝置及多種智能算法組成。電子舌采用電化學(xué)測(cè)量三電極體系，即由工作電極、輔助電極和參比電極構(gòu)成傳感器陣列。傳感器陣列由6個(gè)工作電極和1個(gè)輔助電極組成1個(gè)獨(dú)立單元機(jī)構(gòu)，與1個(gè)參比電極共同組成一個(gè)完整的傳感器陣列。輔助電極排列在各個(gè)工作電極的中間，確保每個(gè)工作電極與輔助電極的距離相等，消除不同工作電極由溶液電阻產(chǎn)生的背景干擾因素。硬件電路由信號(hào)激發(fā)單元、信號(hào)調(diào)理單元以及數(shù)據(jù)采集單元組成。信號(hào)激發(fā)單元負(fù)責(zé)產(chǎn)生檢測(cè)物質(zhì)體系所需的激勵(lì)信號(hào)；調(diào)理單元負(fù)責(zé)調(diào)整脈沖信號(hào)，加以組合，以滿足不同檢測(cè)物質(zhì)的需要；數(shù)據(jù)采集單元負(fù)責(zé)采集被檢物質(zhì)對(duì)于激勵(lì)信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)。

電子舌結(jié)果分析原則（以SuperTongue電子舌為例說(shuō)明）

①DI值：＞85%左右，越大代表不同樣品之間區(qū)分程度越佳

②第一、二主成分貢獻(xiàn)率之和：＞85%左右，越大代表越能反映樣品的綜合信息

③相同樣品不同平行之間的重復(fù)性：這類點(diǎn)越聚類越好

影響電子舌產(chǎn)品綜合利用率的關(guān)鍵因素（以SuperTongue電子舌為例說(shuō)明）

傳感器檢測(cè)限：SuperTongue電子舌檢測(cè)限最高達(dá)到ppb級(jí)；

傳感器使用壽命：SuperTongue電子舌使用壽命5年以上（以20000次試驗(yàn)計(jì)算）；

不要讓耗材拖了實(shí)驗(yàn)的后腿：SuperTongue電子舌無(wú)需更換傳感器，無(wú)耗材

優(yōu)品推薦：

品牌：ISENSO   型號(hào)：SuperTongue（2018年最新款）

參考文獻(xiàn)：

VLASOV YUG, LEGIN A, RUDNITSKAYA A M,et al. Electronic Tongue-New Analytical Tool for Liquid Analysis on the Basis of Non-Specific Sensors and Methods of Pattern Recognition[J]. Sensors an Actuators B, 2000, 65:235-236.

備注：下期將詳細(xì)講述DI值和主成分貢獻(xiàn)率到底是怎么得來(lái)的，敬請(qǐng)關(guān)注。

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