伏安型電子舌的研發(fā)及其在食品檢測中的應用.pdf

1、電子舌檢測技術(shù)是近十年來發(fā)展起來的一項新技術(shù)，由于電子舌通過檢測能夠快速得到樣品的整體信息(即樣品的“指紋信息”)進行定性和定量分析，所以電子舌技術(shù)研究成為了目前食品檢測領域中熱點課題之一。目前，國外有多個實驗室開展了該技術(shù)的研究，并出現(xiàn)了商用電子舌，但是由于其價格昂貴，推廣起來比較困難。電子舌技術(shù)研究在我國尚處于起步階段，研究操作簡單、檢測快速、價格便宜和靈敏度高的電子舌系統(tǒng)，十分必要。本文結(jié)合食品成分復雜的特點，開發(fā)了一種能夠檢測食

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)及其在食品檢測過程中的適用性展開研究。論文研制了一套伏安型電子舌系統(tǒng)，并在對蜂蜜溯源、黃酒酒齡、水果成熟度和抗生素殘留等檢測中進行了適用性研究，取得了較好的檢測區(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、信號采集系統(tǒng)、自動進樣系統(tǒng)(機械結(jié)構(gòu))組成。結(jié)合虛擬儀器的概念，采用LABVIEW開發(fā)軟件開發(fā)了伏安型電子舌系統(tǒng)應用軟件。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，應用時可通過軟件中的電極優(yōu)化模塊，可以靈活有效的選擇工作電極；只要更換一個或幾個工作電極既可組成新的電極陣列，即可方便的應用于不同的檢測對象。
　　 (2)通過所研制的伏安型電子舌對不同植物源的蜂蜜進行了溯源研究，并在伏安型電子舌對蜂蜜樣品響應信號的特征值提取上，提出了比以往不同的特征值提取方案。通過和以往方法的主成分分析(PCA)和聚類分析(CA)結(jié)果的比較，得出新的特征值提取

4、方案在節(jié)省時間的同時，完全能夠達到和以往方法相同的結(jié)果。同時應用流變儀檢測了蜂蜜的流變特性，比較了不同植物源蜂蜜流變特性之間的差異，并成功的應用伏安型電子舌對蜂蜜的響應信號預測了不同植物源蜂蜜的流變特性。在該節(jié)中同樣應用法國的Astree電勢型電子舌系統(tǒng)檢測區(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)對蜂蜜植物源的檢測區(qū)分能力能夠達到Astree電子舌系統(tǒng)的檢測效果

5、。
　　 (3)應用所研制的伏安型電子舌檢測分析了不同酒齡的黃酒。運用PCA和CA成功的區(qū)分了不同酒齡的黃酒，同時測定了黃酒的理化指標，并利用這些理化指標解釋了不同酒齡的黃酒樣品在PCA分析結(jié)果圖和CA樹狀圖上的位置分布。最后通過偏最小二乘回歸(PLSR)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(BP-ANN)預測了黃酒的酒齡，結(jié)果表明以伏安型電子舌傳電極對黃酒的響應信號為自變量建立模式識別方法預測黃酒酒齡是可行的。
　　 (4)應用所研制的伏安

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