专利名称：一种电子舌快速检测液态食品四种基本味觉强度的方法
技术领域：
本发明涉及一种电子舌快速检测液态食品中四种基本味觉强度的方法。属快速检测技术领域。
背景技术：
感官鉴别中的味觉对于辨别食品品质的优劣是非常重要的一环。尤其重要的是，当食品的感官性状只发生微小变化，甚至这种变化轻微到有时通过人的感觉器官都难以准确发现。食品质量感官鉴别能否真实、准确地反映客观事物的本质，除了与人体感觉器官的健全程度和灵敏程度有关外，还与人们对客观事物的认识能力有直接的关系。感官评定小组在评价食物的基本味觉时，会因为各种原因造成最终结果的不一致。如评价人员感官评价基本味觉时，如需评价的样品多，评价小组会因长时的品评，造成口腔麻木，而使得评判失准。借助理化和微生物仪器检验食品质量感官鉴别食品质量感官鉴别虽然是在购买食品和进行质量控制过程中不可缺少的重要方法，但由于食品的感官性状变化程度很难具体衡量，也由于鉴别者的客观条件不同和主观态度各异，尤其在对食品感官性状的鉴别判断有争议时，往往难以下结论。同时感官鉴别味觉也必须组织大量的人力物力去完成，耗时，且其结果也会因为选取的不同时间、地点、评价人员的不同，得到的结果差异性也很大，实验结果的重现性都难以保证。为了克服上述弱点，在需要借助感官鉴别方法来裁定食品质量的优劣时，常常要邀请对食品的性状熟悉、感觉器官正常，无不良嗜好、有鉴别经验的人员同时进行，这样在一定程度上能减少个人的主观性和片面性。因此，采用不因各种外在条件的干扰而得到客观准确的结果对于各种风味食品、饮料来说，显得尤为重要；为人们在日常生活中选购食品或食品原料、依法保护自己的正常权益不受侵犯提供了必要的客观依据。然而，有关电子舌在食品基本味觉比较方面的应用研究，在国内外还未见报道。

发明内容
本发明的目的在克服现有技术的缺点，发明/建立一种不依赖于评吸员主观判断的客观而又准确的检测系统对食品中的基本味觉强度的方法，其对基本味觉检测结果重现性较好、快速的检测方法。本发明一种电子舌快速检测液态食品中四种基本味觉强度的方法，其特征在于建模阶段(I)先用蒸馏水配置成浓度为0. 01 mo I/L的HCl溶液作为电子舌传感器的活化液，清洗溶液选用蒸馏水，再用蒸馏水重新配置成浓度加入0. 01 mol/L的HCl溶液作为电子舌传感器校准液，先用活化液对电子舌传感器常规活化，(2)判断电子舌传感器灵敏度、辨别能力第I号位置为蒸馏水，第2号浓度为0.01mol/L的HC1、第3号浓度为0.01 mol/L的NaCl、第4号位置为浓度为0. 01 mol/L的味素MSG，测得电子舌传感器响应的数学统计分析中的主成分分析PCA诊断电子舌传感器灵敏度、辨别能力得分大于94，随后再用校准液常规校准/校正；最后用清洗溶液清洗传感器，才能进行检测；(3)预配制适宜人体口腔正常酸、甜、苦、咸四种基本味觉的高、中、低三种浓度级别浓度梯度的溶液为基础样品，其中酸味(柠檬酸)浓度梯度的溶液为0.6g/L、0.48 g/L、0. 38 g/L、0.31 g/L、0. 25g/L、0. 2 g/L、0. 16 g/L、0. 13 g/L ；甜味(蔗糖)浓度梯度的溶液为:12.00 g/L、7. 2 g/L、4. 32 g//L、2. 59 g/L,1. 56g/L、0. 94 g/L、0. 55 g/L、0. 34 g/L ；苦味(盐酸喹啉)浓度梯度的溶液为0. 00925 g/L,0. 0074 g/L，0. 00592 g/L,0. 004736 g/L，0.003793 g/L，0.003034 g/L，0.002424 g/L，0.001943 g/L ；咸味(氯化钠)(0.24g/L,0. 34 g/L,0. 48 g/L,0. 69 g/L,0. 98 g/L,1. 4 g/L, 2.0g/L)(4)、用液体指纹分析仪电子舌装置对步骤(4)预制的四种基本味觉物质浓度级别不同的溶液基础样品，分别进行全部检测，获得上述四种基本味觉物质溶液基础样品在电子舌上的响应规律呈半对数关系；(5)、对步骤(4)获得的四种基本味觉物质溶液基础样品数据结果直接用液体指纹分析仪电子舌装置自带的统计软件进行宏运算，分别获得不同浓度四种基本味觉物质基础样品在电子舌上相对强度关系，作为以后使用的酸、甜、苦、咸四种基本味觉标准强度；快速检测阶段(6)选用蒸馏水配置成浓度为0. 01 mol/L的HCl溶液作为电子舌传感器的活化液，选用蒸馏水为清洗液，选用蒸馏水配置浓度为0. 01 mol/L的HCl溶液作为电子舌传感器校准液，先用活化液对准备检测的电子舌传感器进行活化，(7)判断电子舌传感器灵敏度、辨别能力 第I号位置为蒸馏水，第2号浓度为0.01 mol/L的HC1、第3号浓度为0.01 mol/L的NaCl、第4号位置为浓度为0. 01 mol/L的味素MSG，测得电子舌传感器响应的数学统计分析中的主成分分析PCA诊断灵敏度、辨别能力得分大于94，随后再用校准液按常规方法对电子舌传感器进行校准/校正；最后用清洗溶液清洗电子舌传感器，才能对待检样品进行电子舌传感器快速检测分析；(8)取数个拟进行检测液态食品20_25ml为待检样品，依据拟进行待检样品数量准备对应用的清洗烧杯数量，每个待检样品都对应使用一个专用清洗烧杯做清洗样品，检测顺序采用编号自然顺序方式，将电子舌传感器放入每个烧杯中，检测时间为120 S，以第120秒的电子舌传感器响应值作为实验计算数据，每个待检样品重复检测次数不至少6次，取全部检测数据的平均值作为该待检样品电子舌传感器响应值数据；(9)、用液体指纹分析仪电子舌装置对上述步骤(8)各个待检样品分别进行检测，获得上述各个待检样品在电子舌传感器上的响应规律呈半对数关系；(10)、对步骤(9)所得待检样品数据结果直接用液体指纹分析仪电子舌装置自带的统计软件进行宏运算，分别获得待检样品在电子舌上相对强度关系，(11)将步骤(10)待检样品在电子舌上相对强度关系与步骤(6)获得的不同浓度酸、甜、苦、咸四种基本味觉物质基础样品标准强度进行比对，从而精确获认定待检样品中酸、甜、苦、咸的相对强度。对于鲜奶食品类液体样品，没有大颗粒的固体悬浮物，能不稀释直接进行检测分析。本发明电子舌快速检测液态食品中四种基本味觉强度的方法具有操作规范，检测快速、重现性好，数据准确，


下面结合附图所示实施例，作进一步说明，但保护范围不限于此实施例。图1本发明单一咸味(氯化钠)随浓度变化的响应图。图2本发明单一酸味(柠檬酸)随浓度变化的响应图。 图3本发明单一甜味(蔗糖)随浓度变化响应图。图4本发明单一苦味(盐酸奎宁)随浓度变化的响应图。图5本发明六种饮料的基本味觉相对强度图。
具体实施例方式本发明电子舌快速检测液态食品四种基本味觉强度的方法，其通过电子舌(五味)传感器，用蒸馏水配置成浓度为0. 01 mol/L的HCl溶液作为传感器的活化液，清洗溶液为蒸馏水(注意更换新的蒸馏水)，并重新加入0. 01 mol/L的HCl溶液作为校准液，待校准通过后，可以做样品分析。诊断程序用于判断传感器灵敏度，辨别能力，第1#位置为蒸馏水，2#、3 #、4 # 位置分别为 0. 01 mol/L 的 HCl、NaCl、味素MSG( Monosodium L-glutamate,简称MSG),要求测得电子舌传感器响应的PCA (Principal Component Analysis,简称PCA,指的是数学统计分析中的主成分分析，主成分分析是一种常用的基于变量协方差矩阵对信息进行处理、压缩和抽提的有效方法，有些装置中自带PCA显示器)诊断得分大于94。以适宜人体口腔正常浓度级别的四种基本味觉物质为基础，得出了其在电子舌传感器上的响应强度呈半对数关系的规律。选择所要应用的方法建立样品分析表，运行样品根据样品的数量确定使用清洗烧杯的数量，每个样品都使用专一的清洗烧杯做清洗样品序列的运行建议采用abed……，或1234……自然数的顺序，电子舌传感器在每个烧杯中检测时间为120 S，每个样品至少6次重复。对于鲜奶等食品类液体样品，没有大颗粒的固体悬浮物可以不稀释直接分析。具体步骤是(I)先用蒸馏水配置成浓度为0. 01 mol/L的HCl溶液作为电子舌传感器的活化液，清洗溶液选用蒸馏水，向其中一瓶清洗溶液内重新加入0. 01 mol/L的HCl溶液作为电子舌传感器校准液，待电子舌传感器通过常规校准后，才能用电子舌传感器样品进行快速检测分析；(2)依据样品数量匹配对应使用清洗烧杯的数量，每个样品都对应使用一个专用清洗烧杯做清洗样品，检测顺序采用自然循环顺序方式，电子舌传感器在每个烧杯中检测时间为120 S，以第120秒的电子舌传感器响应值作为实验计算数据，每个样品重复检测次数至少6次；(3)判断电子舌传感器灵敏度、辨别能力 第I号位置为蒸馏水，第2号浓度为0.01 mol/L的HC1、第3号浓度为0.01 mol/L的NaCl、第4号位置为浓度为0. 01 mol/L的味素MSG，测得电子舌传感器响应的数学统计分析中的主成份分析PCA诊断灵敏度、辨别能力得分大于94，再进行下列四种基本味觉强度检测；(4)预配制适宜人体口腔正常酸、甜、苦、咸四种基本味觉的高、中、低三种浓度级别浓度梯度的溶液，其中酸味(柠檬酸)浓度梯度的溶液为0.6 g/L、0. 48 g/L、0. 38 g/L、0. 31 g/L、0. 25g/L、0. 2 g/L、0. 16 g/L、0. 13 g/L ；甜味(蔗糖)浓度梯度的溶液为:12.00 g/L、7. 2 g/L、4. 32 g//L、2. 59 g/L,1. 56g/L、0. 94 g/L、0. 55 g/L、0. 34 g/L ；苦味(盐酸喹啉)浓度梯度的溶液为0. 00925 g/L,0. 0074 g/L，0. 00592 g/L,0. 004736 g/L，0.003793 g/L，0.003034 g/L，0.002424 g/L，0.001943 g/L ；咸味(氯化钠)(0.24g/L,0. 34 g/L,0. 48 g/L,0. 69 g/L,0. 98 g/L,1. 4 g/L, 2.0g/L)(5)、用液体指纹分析仪电子舌装置对步骤(4)预制的四种基本味觉物质浓度级别不同的溶液，分别进行全部检测，获得检测数据，上述四种基本味觉物质溶液在电子舌上的响应规律呈半对数关系；(6)、对步骤(5)所得数据结果直接用液体指纹分析仪电子舌装置自带的统计软件进行宏运算，分别获得不同浓度四种基本味觉物质在电子舌上相对强度关系。对所得结果进行电子舌装置自身带有的统计软件宏运算，可得到不同浓度基本味觉物质在电子舌上相对强度关系。实施例选用a -ASTREE液体指纹分析仪电子舌装置先进行自检、判断传感器灵敏度和矫正/校正装置等步骤，选用0. OlM的盐酸对a -ASTREE电子舌装置中的传感器进行校准，以确保采集得到的数据具有可靠性和稳定性。每个样品取20 ml 含有为 2. 00 g/L,1. 40 g/L, 0. 98 g/L, 0. 69 g/L, 0. 48 g/L, 0. 34g/L，0.24 g/L的水溶液，倒入a-ASTREE电子舌检测装置电子舌的专用样品瓶中，在测定前用去离子水对电子舌检测装置中的传感器进行清洗。进行传感器清洗，在室温下进行数据采集。每次采集数据的时间为120秒，取稳定后第120秒的实验数值为运算数据，每个样品重复测量7次，取其中4次结果进行数据分析。咸味物质氯化钠的系列浓度在电子舌上各路传感器上实测值大小如表I所示。所得数据中测得的响应数据中相对标准偏均较小，且均在允许的范围内，显示数据结果的重现性较好。通过对所得结果进行电子舌统计软件宏运算可得到如下的相对大小关系如图1所示。表I氯化钠的系列浓度在电子舌传感器上相对强度
权利要求
1.一种电子舌快速检测液态食品中四种基本味觉强度的方法，其特征在于建模阶段(1)先用蒸馏水配置成浓度为O.Ol mol/L的HCl溶液作为电子舌传感器的活化液，清洗溶液选用蒸馏水，再用蒸馏水重新配置成浓度加入O. 01 mol/L的HCl溶液作为电子舌传感器校准液，先用活化液对电子舌传感器常规活化，(2)判断电子舌传感器灵敏度、辨别能力第I号位置为蒸馏水，第2号浓度为O.01 mol/L的HC1、第3号浓度为O. 01 mol/L的NaCl、第4号位置为浓O. 01 mol/L的味素MSG，测得电子舌传感器响应的数学统计分析中的主成分分析PCA诊断电子舌传感器灵敏度、辨别能力得分大于94，随后再用校准液常规校准/校正；最后用清洗溶液清洗传感器，才能进行检测；(3)预配制适宜人体口腔正常酸、甜、苦、咸四种基本味觉的高、中、低三种浓度级别浓度梯度的溶液为基础样品，其中酸味(柠檬酸)浓度梯度的溶液为:0.6 g/L、0.48 g/L、0. 38 g/L、0. 31 g/L、0. 25 g/L、 0.2 g/L、0. 16 g/L、0. 13 g/L ；甜味(蔗糖)浓度梯度的溶液为12.00 g/L,7. 2 g/L、4.32 g//L、2· 59 g/L,1. 56 g/ L、0. 94 g/L、0. 55 g/L、0. 34 g/L ；苦味(盐酸喹啉)浓度梯度的溶液为:0.00925 g/L，0.0074 g/L, 0.00592 g/L, 0.004736 g/L，O. 003793 g/L，0.003034 g/L，0.002424 g/L0.001943 g/L ；咸味(氯化钠)(0. 24 g/L,0. 34 g/L,0. 48 g/L,0. 69 g/L,0. 98 g/L,1. 4 g/L, 2.0 g/L)(4)、用液体指纹分析仪电子舌装置对步骤(4)预制的四种基本味觉物质浓度级别不同的溶液基础样品，分别进行全部检测，获得上述四种基本味觉物质溶液基础样品在电子舌上的响应规律呈半对数关系；(5)、对步骤(4)获得的四种基本味觉物质溶液基础样品数据结果直接用液体指纹分析仪电子舌装置自带的统计软件进行宏运算，分别获得不同浓度四种基本味觉物质基础样品在电子舌上相对强度关系，作为以后使用的酸、甜、苦、咸四种基本味觉标准强度；快速检测阶段(6)选用蒸馏水配置成浓度为0.01 mol/L的HCl溶液作为电子舌传感器的活化液，选用蒸馏水为清洗液，选用蒸馏水配置浓度为0. 01 mol/L的HCl溶液作为电子舌传感器校准液，先用活化液对准备检测的电子舌传感器进行活化，(7)判断电子舌传感器灵敏度、辨别能力第I号位置为蒸馏水，第2号浓度为0.01 mol/L的HC1、第3号浓度为0.01 mol/L的NaCl、第4号位置为浓度0. 01 mol/L的味素MSG，测得电子舌传感器响应的数学统计分析中的主成分分析PCA诊断灵敏度、辨别能力得分大于94，随后再用校准液按常规方法对电子舌传感器进行校准/校正；最后用清洗溶液清洗电子舌传感器，才能对待检样品进行电子舌传感器快速检测分析；(8)取数个拟进行检测液态食品20-25ml为待检样品，依据拟进行待检样品数量准备对应用的清洗烧杯数量，每个待检样品都对应使用一个专用清洗烧杯做清洗样品，检测顺序采用编号自然顺序方式，将电子舌传感器放入每个烧杯中，检测时间为120 S，以第120 秒的电子舌传感器响应值作为实验计算数据，每个待检样品重复检测次数不至少6次，取全部检测数据的平均值作为该待检样品电子舌传感器响应值数据；(9)、用液体指纹分析仪电子舌装置对上述步骤(8)各个待检样品分别进行检测，获得上述各个待检样品在电子舌传感器上的响应规律呈半对数关系；(10)、对步骤(9)所得待检样品数据结果直接用液体指纹分析仪电子舌装置自带的统计软件进行宏运算，分别获得待检样品在电子舌上相对强度关系，(11)将步骤(10)待检样品在电子舌上相对强度关系与步骤(6)获得的不同浓度酸、 甜、苦、咸四种基本味觉物质基础样品标准强度进行比对，从而精确获认定待检样品中酸、 甜、苦、咸的相对强度。
2.根据权利要求成I所述的电子舌快速检测液态食品中四种基本味觉强度的方法，其特征在于对于鲜奶食品类液体样品，没有大颗粒的固体悬浮物，能不稀释直接进行检测分析。
全文摘要
本发明涉及一种采用电子舌快速检测液态食品四种基本味觉(酸、甜、苦、咸)强度的方法。通过电子舌(五味)传感器，用蒸馏水配置成浓度为0.01mol/L的HCl溶液作为传感器的活化液，清洗溶液为蒸馏水(注意更换新的蒸馏水)，并重新加入0.01mol/L的HCl溶液作为校准液，待校准通过后可以做样品分析。用适宜人体口腔正常浓度级别的四种基本味觉物质为基础样品，根据样品的数量确定使用清洗烧杯的数量，每个样品都使用专一的清洗烧杯做清洗,样品序列的运行建议采用自然顺序，让传感器在每个烧杯中检测时间为120s，每个样品至少6次重复。得出了其在电子舌传感器上的响应强度呈半对数关系的规律。对所得结果进行电子舌统计软件宏运算，可得到不同浓度基本味觉物质在电子舌上相对强度关系。
文档编号G01N27/26GK103018293SQ20121041194
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者李智宇, 冯涛, 肖作兵, 侯春, 田怀香, 冒德寿, 王凯 申请人:红塔烟草(集团)有限责任公司