电子舌的定义

电子舌又称味觉传感器或味觉指纹分析仪，是一种主要由交互敏感传感器阵列、信号采集电路、基于模式识别的数据处理方法组成的现代化定性定量分析检测仪器。

电子舌的基本原理

电子舌-Electronic Tongue-是一种主要由交互敏感传感器阵列、信号采集电路、基于模式识别的数据处理方法组成的现代化定性定量分析检测仪器。电子舌基于惰性金属电极构成稳定的传感器阵列，通过伏安电化学脉冲技术激发实现原创的组合脉冲驰豫谱思想，然后经交互感应解析技术来获取测量对象的整体信息，快速、实时、在线实现对产品的整体特征评价及若干成分定性定量的快速检测与分析。

电子舌的基本结构

传感器阵列：

• 非特异性传感器阵列
• 具有一定的特异性，同时具有一定交互感应
  

信号激发采集系统：

• 与传感器阵列的设计有关
• 与被测对象的性质相关
  

多元数理统计系统：

• 对象整体品质差异的区分检验（PCA）
• 原产地保护产品以及品牌产品真伪辨识（SIMCA、PLS-DA）
• 产品品质等级评定（DFA）
• 样品感官属性以及理化指标的快速反应（PLS）
• 产品货架时间的评价（PCA、PLS）

电子舌的应用领域

• 基本味物质的检测：酸、甜、苦、咸、鲜五种基本味物质的区分检测及其他各种味道的检测
• 食品：酒类、饮料、茶叶、水产品、畜产品、禽肉蛋制品、食用油、果蔬及其加工品、乳及乳制品、烹饪食品、保健食品
• 制药：中药、西药、制剂、饮片
• 烟草：各种烟草的味觉判断
• 农残：水果、蔬菜农药残留检测
• 病原微生物快速检测：水产、肉品微生物检测

电子舌显著的6大特点

• 快速：样品不需要任何前处理，可现场直接测试，1-3分钟即可得期望的结果。具有较高的灵敏度，信息量丰富，机器具有自动清洗标定功能，操作简洁可靠，为智能化处理提供了现实可能性。
• 客观：可用于样品基本味（酸、甜、苦、咸、鲜）及其他单一味和复合味进行客观数字化检测及评价。可以明确区分出样品之间不同程度的酸、甜、苦、咸、鲜。
• 稳定：根据测试对象筛选优化组合成特制的惰性贵金属传感器阵列，具有高的性能稳定性和可重复性，是目前商品电子舌中稳定的体系，寿命长可达数年，不需经常更换。
• 广泛：对于有腐蚀性样品或油脂类样品轻松进行检测，如白酒，食用油等都可以直接进行检测。
• 灵活：电子舌是一类通用多用性智能分析仪器，具有灵活性和可扩展性。可以与特定用户的需求和样品数据模型库相结合，定义和扩展它的功能，组合成适合不同用途与不同环境的专用电子舌机型。
• 方便：电子舌操作简便，不受外界环境静电干扰（环境本身、操作人员及其他物品的静电）。

1.电子舌SmarTongue在不同鱼腥草中区分鉴别中的应用

选择传感器S4_ ,10Hz_ _S5_ 10Hz”的响应信息来代表样品的气味信息，选择优化后的传感器进行PCA分析。由PCA图可以看出DI为99.17%，鱼腥草样品进行主成分分析法的整体区分效果很好，6个样品无重合。主成分1和主成分2的总贡献率为88%，基本能够代表样品的综合信息。0号样品与其他5个样品距离较远，滋味相差较大。其他样品呈现出一定线性规律，说明0号样品可能需要_次排查，为异值。此结果表明，电子舌针对于不同鱼腥草具有良好的区分效果，是快速检测判断样品的优化选择。

2.电子舌SmarTongue在梨汁储藏过程中风味变化研究的应用

图中，可以看到样品1 -5的味觉信息呈规律性变化，呈线性变化。此外，样品6、12、24聚集在一起，0、18样品单独在自己的区域，说明6、12、 24样品的滋味信息比较相似，0、18和它们区别较大，进一步说明梨汁在贮藏过程中第0天滋味还不稳定，至第六天时，滋味基本稳定，这种滋味信息在第18天发生大的变化，在第24天又趋于之前的稳定状态。该结果也可用于辅助梨汁的保质期设定参考。

3.电子舌SmarTongue在几种白酒样品的辨别区分研究的应用

从图中可以看出，DI为99.9%说明主成分分析法和判别函数分析法的整体区分效果较好，另外，主成分1和主成分2的总贡献率为98.2%，说明两个主成分能够完全代表样品的全部信息。图中，样品的重复性较好，且各样品之间分布在图中的不同区域内，相互之间没有重叠，说明主成分分析法能将这9个白酒样品区分开；另外，酒尾离其他白酒样品较远，说明酒尾和其他样品在滋味之间存在一定的差异性。

4.电子舌SmarTongue在不同肉类酶解物及酶解物美拉德反应液差异性比较的应用

传感器优化值为S3_ 10Hz，S4_ 10Hz，S5_ 100Hz时，从图5-1可看出，在做主成分分析时，DI值=99.84%> 85% ( DI值反映整体区分效果，DI值越大，区分效果越好)。且第一主成分和第二处成分的总贡献率达到96.46%，足以充分地代表样品的的整理信息。从图中可以看出1和2，5和6，3和7号样分别彼此接近,说明1和2号样综合口味相似，5和6号样综合口味相似，3和7号样综合口味相似。电子舌灵敏度能够达到区分不同肉类综合口味间的差异的标准，可以对感官实验结论做出一定的验证及支持，对于肉类产品的综合口味及其质量检测具有一定的实用性和应用前景。

采集信号：采集到的信号为样品的总体响应强度信号，而不是某个特定组分浓度的响应信号。

硬件要求：传感器性能稳定，重现性好，使用寿命长，检测信息量丰富，检测头容易清洗。

传感器试用范围：食品、饮料、酒精类产品（包括白酒）、调味品类等；

测试台：配有自动进样测试台；配有图形化设计自动进样操作界面，能够简单的实现操作流程；

信号激发采集系统：采样率≧1kb/s；

配套软件功能：能够实现主成分分析，线性判别分析，等级质量区分等模式识别功能;

传感器试用范围：粮食加工品（小麦粉、大米和挂面等），食用油、油脂及其制品（食用植物油、食用油脂制品和食用动物油脂等），调味品（酱油、食醋、调味料产品和鸡精调味料等），酒类（啤酒、白酒、葡萄酒及果酒和黄酒等），肉制品，乳制品（乳制品和婴幼儿配方乳粉等），饮料（瓶（桶）装饮用水类、茶饮料类、果汁及蔬菜汁类和蛋白饮料类等），方便食品，饼干，罐头，冷冻饮品，速冻食品，薯类和膨化食品，糖果制品(含巧克力及制品)，茶叶及相关制品，蔬菜制品，水果制品，炒货食品及坚果制品，蛋制品，可可及制品焙烤咖啡，食糖，水产制品，淀粉及淀粉制品，糕点食品，豆制品，蜂产品，特殊膳食食品（婴幼儿配方谷粉和其他配方谷粉等），其它食品（地方特色食品等）。

信号放大调理系统：低检测灵敏度10^-6；