伏安型電子舌的研發(fā)及其在食品檢測(cè)中的應(yīng)用.pdf

1、電子舌檢測(cè)技術(shù)是近十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，由于電子舌通過(guò)檢測(cè)能夠快速得到樣品的整體信息(即樣品的“指紋信息”)進(jìn)行定性和定量分析，所以電子舌技術(shù)研究成為了目前食品檢測(cè)領(lǐng)域中熱點(diǎn)課題之一。目前，國(guó)外有多個(gè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了該技術(shù)的研究，并出現(xiàn)了商用電子舌，但是由于其價(jià)格昂貴，推廣起來(lái)比較困難。電子舌技術(shù)研究在我國(guó)尚處于起步階段，研究操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)快速、價(jià)格便宜和靈敏度高的電子舌系統(tǒng)，十分必要。本文結(jié)合食品成分復(fù)雜的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了一種能夠檢測(cè)食

2、品品質(zhì)的伏安型電子舌。全文圍繞伏安型電子舌系統(tǒng)的研發(fā)及其在食品檢測(cè)過(guò)程中的適用性展開(kāi)研究。論文研制了一套伏安型電子舌系統(tǒng)，并在對(duì)蜂蜜溯源、黃酒酒齡、水果成熟度和抗生素殘留等檢測(cè)中進(jìn)行了適用性研究，取得了較好的檢測(cè)區(qū)分效果。主要結(jié)論如下：
　　 (1)研制了一套伏安型電子舌系統(tǒng)。該系統(tǒng)由電極陣列、信號(hào)采集系統(tǒng)、自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)(機(jī)械結(jié)構(gòu))組成。結(jié)合虛擬儀器的概念，采用LABVIEW開(kāi)發(fā)軟件開(kāi)發(fā)了伏安型電子舌系統(tǒng)應(yīng)用軟件。電極陣列由六根

3、金屬工作電極、1根鉑柱輔助電極和1根參比電極組成，應(yīng)用時(shí)可通過(guò)軟件中的電極優(yōu)化模塊，可以靈活有效的選擇工作電極；只要更換一個(gè)或幾個(gè)工作電極既可組成新的電極陣列，即可方便的應(yīng)用于不同的檢測(cè)對(duì)象。
　　 (2)通過(guò)所研制的伏安型電子舌對(duì)不同植物源的蜂蜜進(jìn)行了溯源研究，并在伏安型電子舌對(duì)蜂蜜樣品響應(yīng)信號(hào)的特征值提取上，提出了比以往不同的特征值提取方案。通過(guò)和以往方法的主成分分析(PCA)和聚類(lèi)分析(CA)結(jié)果的比較，得出新的特征值提取

4、方案在節(jié)省時(shí)間的同時(shí)，完全能夠達(dá)到和以往方法相同的結(jié)果。同時(shí)應(yīng)用流變儀檢測(cè)了蜂蜜的流變特性，比較了不同植物源蜂蜜流變特性之間的差異，并成功的應(yīng)用伏安型電子舌對(duì)蜂蜜的響應(yīng)信號(hào)預(yù)測(cè)了不同植物源蜂蜜的流變特性。在該節(jié)中同樣應(yīng)用法國(guó)的Astree電勢(shì)型電子舌系統(tǒng)檢測(cè)區(qū)分了不同植物源蜂蜜，并將區(qū)分結(jié)果和本論文研發(fā)的伏安型電子舌分析結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果表明本論文研制的伏安型電子舌系統(tǒng)對(duì)蜂蜜植物源的檢測(cè)區(qū)分能力能夠達(dá)到Astree電子舌系統(tǒng)的檢測(cè)效果

5、。
　　 (3)應(yīng)用所研制的伏安型電子舌檢測(cè)分析了不同酒齡的黃酒。運(yùn)用PCA和CA成功的區(qū)分了不同酒齡的黃酒，同時(shí)測(cè)定了黃酒的理化指標(biāo)，并利用這些理化指標(biāo)解釋了不同酒齡的黃酒樣品在PCA分析結(jié)果圖和CA樹(shù)狀圖上的位置分布。最后通過(guò)偏最小二乘回歸(PLSR)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BP-ANN)預(yù)測(cè)了黃酒的酒齡，結(jié)果表明以伏安型電子舌傳電極對(duì)黃酒的響應(yīng)信號(hào)為自變量建立模式識(shí)別方法預(yù)測(cè)黃酒酒齡是可行的。
　　 (4)應(yīng)用所研制的伏安

6、型電子舌結(jié)合Magness-Taylor(M-T)方法研究了不同品種梨的堅(jiān)實(shí)度和糖度含量的非齊次性和各向異性。采用電子舌檢測(cè)信號(hào)結(jié)合PLSR和支持向量機(jī)(LS-SVM)預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)不同品種的梨的堅(jiān)實(shí)度和糖度，結(jié)果顯示應(yīng)用該電子舌系統(tǒng)預(yù)測(cè)不同品種的梨的堅(jiān)實(shí)度和糖度效果很好。
　　 (5)應(yīng)用所研制的伏安型電子舌檢測(cè)了不同濃度、不同種類(lèi)的抗生素牛奶溶液。通過(guò)PCA和線(xiàn)性判別分析(DFA)分別區(qū)分了每種抗生素不同的牛奶溶液濃度。DFA