電子舌 electronic tongue

        定義：由交互敏感傳感器陣列、信號處理電路及模式識別算法構(gòu)成的智能分析儀器?？稍诙虝r間內(nèi)分辨和定量溶液中不同的味覺或化學成分。

        學科：食品科學技術(shù)_食品科學_食品化學_食品風味化學

        相關(guān)名詞：滋味 傳感器 指紋分析 指紋圖譜 電子鼻

        電子舌的設(shè)計思想源于味覺的感受機制。由其定義可以看出，電子舌主要由三部分組成：傳感器陣列、信號采集模塊和模式識別系統(tǒng)。

        傳感器陣列由不同材質(zhì)或不同修飾方法的多個傳感器構(gòu)成，傳感器之間存在交互敏感性，即一個傳感器能夠感受多個物質(zhì)，同一物質(zhì)可以被不同的傳感器感受到；味覺傳感器是電子舌的關(guān)鍵組成部件，根據(jù)傳感器原理可將其區(qū)分為電位型電子舌、伏安型電子舌、阻抗譜型電子舌、光學型電子舌和聲波型電子舌等。電子舌由于修飾方法和響應(yīng)原理的不同，其性能和檢測樣品的種類等之間也存在一定的差異。

        信號采集模塊能夠收集傳感器陣列信息，并將其以電信號的形式儲存在計算機中；        

        模式識別系統(tǒng)以數(shù)學算法為手段，模擬人腦的運算方式，分析、處理收集到的信號，并將其轉(zhuǎn)化為樣品整體特征屬性。模式識別的主要方法有主成分分析、聚類分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析和混沌識別等方法。

        味道是食品感官評定中的重要指標。雖然電子舌被認為是食品味覺檢測的設(shè)備，但是電子舌所描述的特征和生物系統(tǒng)的味覺并非完全相同的概念，與生物味覺機制的比較研究有助于為設(shè)備研發(fā)者打開新的思路。

        電子舌：目前電子舌在食品領(lǐng)域的應(yīng)用主要分為定性和定量分析兩個方面。定性分析是指根據(jù)樣品差異性實現(xiàn)不同樣品的辨別、區(qū)分，或者是根據(jù)樣品間差異性的大小對樣品的等級和種類進行識別，如電子舌對飲料、橄欖油、酒類和新鮮度的區(qū)分；定量分析則是將電子舌測定結(jié)果與感官評價專員給出的結(jié)果進行比較判斷，通過對應(yīng)關(guān)系，得到相應(yīng)的定量預(yù)測模型，得到的是一類成分的總的量或程度的信息，如電子舌對樣品味覺感受差異的評價、制藥工業(yè)中對苦味掩蓋及掩蓋效果的評價等。

        傳感器：電子舌所用的傳感電極分為修飾和不修飾兩種。修飾電極以一種電極作為基底電極，應(yīng)用物理或者化學合成的方法在電極表面修飾不同材料的敏感膜，敏感膜具有非專一性和弱選擇性，對待測液中無機物、有機物、離子或非離子性組分具有交叉敏感特性，不同的修飾膜對同一物質(zhì)敏感度也不相同，傳感電極對呈味物質(zhì)的敏感性普遍高于人類味覺測定的極限。

        味覺信息的編碼有兩種模型，即專線傳輸模型和交叉纖維模型。專線傳輸模型認為感受每種味覺的細胞分別與傳遞各自味道的神經(jīng)纖維連接，不同味覺信號最終傳遞到腦作進一步的分析；交叉纖維模型認為味覺信息在由細胞轉(zhuǎn)入到神經(jīng)纖維前就已經(jīng)進行了編碼，編碼后的信息通過公共的神經(jīng)傳遞，相當于在還沒有到達大腦之前就已經(jīng)確定了味道。

        傳感電極之間具有低選擇性和交互敏感性，每個電極感受到的信號都是多種物質(zhì)累加的結(jié)果。一支電極無法區(qū)分自身感受到的味道。

        模式識別：模式識別是利用數(shù)學方法讓計算機對復雜的信息進行分類處理，在錯誤率最低的情況下，使識別結(jié)果盡可能接近實際。人工味覺系統(tǒng)模式識別方法主要釆用了統(tǒng)計模式識別方法（如主成分分析、聚類分析、判別分析等）、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別方法（如BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等）、模糊識別方法等。

        通過對電子舌設(shè)備和真實味覺的比較，不難發(fā)現(xiàn)：電子舌與真實味覺之間互有所長，但不能完全取代味覺的感官評定，對其研究還需要進一步的深入。希望通過對味覺形成機制研究的不斷深入和電子、計算機等學科的發(fā)展，能夠使電子舌性能得到優(yōu)化。