11現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用完好

第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社第一節(jié)食品感官分析與現(xiàn)代儀器分析關(guān)系概述食品感官科學(xué)是系統(tǒng)研究人類感官與食物相互作用形式及規(guī)律的一門學(xué)科，其核心的表現(xiàn)形式是食品感官品質(zhì)，基本的科學(xué)方法是感官分析。利用近紅外光譜分析作為無損傷檢測技術(shù)，分析時間短，可同時進行多種感官指標的檢測，在食品的感官評定領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)越來越受到重視。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社第二節(jié)電子鼻電子鼻又稱氣味掃描儀，是20世紀90年代發(fā)展起來的一種用來對食品中的復(fù)雜嗅味和很多揮發(fā)性成分進行分析、識別和檢測的儀器，它由傳感器系統(tǒng)和自動化模式識別系統(tǒng)（包括信號處理和模式識別）所組成。它通過模擬人的嗅覺，以與人和動物的鼻子一樣的原理“聞到”的是目標物的總體氣息。它不僅可以檢測到各種不同的氣味的不同信號，而且可以對這些信號與經(jīng)過“學(xué)習”和“訓(xùn)練”后建立的數(shù)據(jù)庫中的信號進行比較、識別和判斷。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社一、電子鼻的基本組成1.氣敏傳感器陣列氣敏傳感器陣列是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它可以是多個分立元件構(gòu)成的，也可以是單片集成的，功能是把不同的氣味分子在其表面的作用轉(zhuǎn)化為可測的物理信號。用作傳感器的材料必須具備兩個基本條件：(1)對不同的氣味應(yīng)均有響應(yīng)，即通用性要強，要求其可對成千上萬種不同的嗅味在分子水平上作出鑒別。(2)與嗅味分子的相互作用或反應(yīng)必須是快速、可逆的，不產(chǎn)生任何“記憶效應(yīng)”。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社2.信號處理單元由傳感器產(chǎn)生的電信號經(jīng)電子線路放大及A/D轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號后輸入計算機中，被測的嗅覺強度既可用每個傳感器的輸出的絕對電壓、電阻或電導(dǎo)來表示，也可用相對信號值如歸一化的電阻值或電導(dǎo)值來比較嗅味特征，以完成特征提取。如在氣味/氣體的定性辨識中，采用歸一化算法可在一定程度上消除濃度對傳感器輸出響應(yīng)的影響。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社3.模式識別單元傳感器陣列輸出的信號經(jīng)專用軟件采集、加工、處理后與電子鼻經(jīng)過人為“學(xué)習、訓(xùn)練”后在數(shù)據(jù)庫儲存的已知信息進行比較、識別，最后得出定量的質(zhì)量因子決定被測樣品質(zhì)量的真?zhèn)巍?yōu)劣、合格與否等不同結(jié)果。通過采用傳感器陣列和模式識別技術(shù)，電子鼻可以得到不同氣體/氣味的數(shù)字化“指紋”,并將待測樣本的“指紋”和標準樣本的“指紋”進行比較，最后給出分析結(jié)果。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社二、工作原理（一）電子鼻在食品感官分析中的應(yīng)用1.電子鼻在茶葉感官分析中的應(yīng)用通過電子鼻的檢測，得到茶葉香氣成分的響應(yīng)圖，由模式識別方法分析、鑒別和判斷后，實現(xiàn)對不同種類、不同加工工藝茶葉的判別和分類。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社2.電子鼻在葡萄酒感官分析中的應(yīng)用電子鼻技術(shù)已在葡萄酒的生產(chǎn)在線監(jiān)測、品種識別、產(chǎn)地識別和年份識別等領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，并顯示出其優(yōu)越性。

3.電子鼻在肉類感官分析中的應(yīng)用電子鼻已用于肉的檢測的很多方面，如分析意大利干制臘腸；評判伊比利亞火腿的原料肉種類和成熟時間，以排除不合格和假的產(chǎn)品；對小牛肉進行分級評價；分析低溫、長時間下腐敗的雞肉等。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社第三節(jié)電子舌電子舌（Electronictongue）技術(shù)是20世紀80年代中期發(fā)展起來的一種分析、識別液體成分的新型檢測手段。它主要由傳感器陣列和模式識別系統(tǒng)組成，傳感器陣列對液體試樣作出響應(yīng)并輸出信號，信號經(jīng)計算機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理和模式識別后，得到反映樣品味覺特征的結(jié)果。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社一、電子舌原理生物體感受味覺的機制在于依賴舌面不同位置的味蕾,感受不同的溶液化味覺物質(zhì)的刺激信號,通過神經(jīng)傳輸至大腦,最后大腦針對味細胞采集信號的整體特征進行處理分析,給出不同物質(zhì)的區(qū)分辨識以及感官性質(zhì)方面的信息。電子舌最初的設(shè)計思想就來自于生物感受味覺的機制。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社從不同的機理看，味覺傳感器大致有以下幾種：膜電位分析傳感器、伏安分析傳感器、光電方法傳感器、多通道電極傳感器、生物傳感器、基于表面等離子共振原理制成的傳感器、凝膠高聚物與單壁納米碳管復(fù)合體薄膜的化學(xué)傳感器、硅芯片傳感器等。模式識別主要有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析、主成分分析、偏最小二乘法、聚類分析、判別因子分析、軟獨立簇類模式分類法、支持向量機法、簡單優(yōu)劣判別法、混沌識別等方法。目前較典型的電子舌系統(tǒng)有法國的alphamos系統(tǒng)和日本的kiyoshitoko系統(tǒng)電子舌。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社二、常見的味覺傳感器的機理（一）電位分析的傳感器在原電池內(nèi),化學(xué)反應(yīng)的進行使自由電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,只要反應(yīng)未達到平衡,就會有電勢的產(chǎn)生?；谶@個原理,在無電流通過的情況下測量膜兩端電極的電勢,通過分析此電勢差來研究樣品的特性。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社（二）伏安分析的傳感器在外加電壓下測定通過溶液的電流是一種非常有效而常用的分析方法。取決于所施加的電壓和傳感器工作電極的種類,兩極上發(fā)生電極反應(yīng),從而產(chǎn)生電流。

（三）光學(xué)方法的味感傳感器光學(xué)的方法也被應(yīng)用于味覺傳感器上。例如光尋址電位傳感器(LAPS),其基本的原理是半導(dǎo)體的內(nèi)光電效應(yīng)。其他基于光化學(xué)原理的味覺傳感器也有報道。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社三、電子舌在飲料的感官分析中的應(yīng)用王新宇等以4個等級的炒青為研究對象，應(yīng)用電子舌輔以模式識別對茶葉的質(zhì)量進行評估，利用反向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BP-ANN)建立的判別模型對不同等級的茶葉識別率均達到100%。電子舌技術(shù)能對茶葉加工、生產(chǎn)過程進行監(jiān)控并實現(xiàn)快速分級，在茶葉質(zhì)量的評價上具有很大潛力。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社四、電子舌在乳及乳制品感官分析中的應(yīng)用范佳利等利用多頻脈沖電子舌對５種品牌的超高溫滅菌純牛乳和２種品牌的巴氏殺菌純鮮牛乳進行了評價試驗。試驗結(jié)果表明：電子舌可以很好地區(qū)分不同企業(yè)采用不同熱處理工藝生產(chǎn)的牛乳產(chǎn)品，在室溫（20℃）和冷藏（4℃）條件下，鮮牛乳品質(zhì)隨貯藏時間變化的特性也可以通過電子舌表征。電子舌作為一種新型的現(xiàn)代化智能感官儀器，在乳制品的品質(zhì)及新鮮度評價中具有較大的潛力。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社五、電子舌在油脂感官檢驗中的應(yīng)用在大多數(shù)電子舌應(yīng)用系統(tǒng)中，檢測的樣品溶液均為水介質(zhì)，對于高黏度、低導(dǎo)電性以及無能力溶解足夠數(shù)量的標準電解質(zhì)的那些檢測樣品，電子舌檢測技術(shù)的應(yīng)用難度大大增加，例如對油脂品質(zhì)進行伏安法原理檢測必須尋找到合適的疏水性支持電解質(zhì)。Cosio等采用電子鼻和電子舌對貯藏過程中橄欖油的氧化程度進行了分析，對常規(guī)化學(xué)檢測數(shù)據(jù)、電子鼻和電子舌數(shù)據(jù)進行多元統(tǒng)計分析。結(jié)果表明：電子鼻能夠區(qū)分橄欖油的不同氧化程度，從而可以識別其不同的儲藏期；然而電子舌與氧化程度之間的相關(guān)性較差。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社第四節(jié)

其他儀器分析技術(shù)與食品感官分析1.多點傳感片多點傳感器片是一種新型片式多點傳感器，可用來進行感官評價的試驗研究。Kohyama和Nishi（1997）設(shè)計了一種食品上下牙齒咬合分析試驗。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社2.肌電圖肌肉收縮時會產(chǎn)生微弱電流，在皮膚的適當位置附著電極可以測定身體表面肌肉的電流。電流強度隨時間變化的曲線叫做肌電圖。此法簡單易行，電極與皮膚的接觸不影響正常的肌肉活動。肌電圖越來越成為研究咀嚼及食品質(zhì)地的有力工具。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社3.腭電圖Jack和Gibbon（1995）應(yīng)用腭電圖，記錄攝食和吞咽時舌頭的運動及其在質(zhì)地研究的應(yīng)用。4.多通道機能性近紅外光譜Okamoto等（2006）利用多通道機能性近紅外光譜，研究了12個受試者在品茶過程中腦側(cè)前額皮層的響應(yīng)。試驗結(jié)果與對照相比較以識別出大腦認識過程的活動。對照為受試者品嘗風味相似的茶樣品而不能有意識地試圖評價其風味。第十一章現(xiàn)代儀器分析在食品感官評定的應(yīng)用武漢理工大學(xué)出版社5.氣相色譜-嗅味技氣相色譜-嗅味技（GCO）有時候被稱為氣譜嗅探。