電子舌如何科學(xué)反映樣品的味覺特征？

味覺是什么？

味覺是一個復(fù)雜的生物系統(tǒng)，舌頭上被稱為“味蕾”的味覺感受器是產(chǎn)生味覺的主要組織。一個味蕾由多個味覺細(xì)胞構(gòu)成，一個味細(xì)胞有30-50mV的膜電位，在舌面上放一味覺物質(zhì)，則味覺細(xì)胞會發(fā)生極化現(xiàn)象，被稱為感受器電位變化。一旦產(chǎn)生電位變化，刺激信號就能夠從味細(xì)胞傳到味神經(jīng)，由味神經(jīng)產(chǎn)生脈沖放電，不同的味道具有不同刺激，隨后，大腦會根據(jù)不同刺激強度味覺的感官特性。

電子舌如何模仿味覺特征？（以SuperTongue電子舌為例說明）

電子舌是一種模仿生物感受味覺機制設(shè)計的現(xiàn)代化儀器，設(shè)計模型源于多傳感器和多組分化學(xué)分析方法，產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代中期。利用傳感器陣列檢測液體樣品，通過模式識別處理對樣品進行定量或定性分析。主要由3部分組成：傳感器陣列、信號采集模塊和模式識別模塊。其中，傳感器陣列對液體做出響應(yīng)并輸出信號，信號進行數(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。這種技術(shù)與傳統(tǒng)分析化學(xué)方法相比，傳感器輸出的并非樣品成分的分析結(jié)果，而是一種與樣品某幾種特性相關(guān)的信號。這些信號經(jīng)過模式識別后，能夠得出樣品味覺的總體評價。

電子舌核心原件——電極解析（以SuperTongue電子舌為例說明）

SuperTongue電子舌由傳感器陣列、組合脈沖馳豫譜信號激發(fā)與接收裝置及多種智能算法組成。電子舌采用電化學(xué)測量三電極體系，即由工作電極、輔助電極和參比電極構(gòu)成傳感器陣列。傳感器陣列由6個工作電極和1個輔助電極組成1個獨立單元機構(gòu)，與1個參比電極共同組成一個完整的傳感器陣列。輔助電極排列在各個工作電極的中間，確保每個工作電極與輔助電極的距離相等，消除不同工作電極由溶液電阻產(chǎn)生的背景干擾因素。硬件電路由信號激發(fā)單元、信號調(diào)理單元以及數(shù)據(jù)采集單元組成。信號激發(fā)單元負(fù)責(zé)產(chǎn)生檢測物質(zhì)體系所需的激勵信號；調(diào)理單元負(fù)責(zé)調(diào)整脈沖信號，加以組合，以滿足不同檢測物質(zhì)的需要；數(shù)據(jù)采集單元負(fù)責(zé)采集被檢物質(zhì)對于激勵信號的響應(yīng)信號。

電子舌結(jié)果分析原則（以SuperTongue電子舌為例說明）

①DI值：＞85%左右，越大代表不同樣品之間區(qū)分程度越佳

②第一、二主成分貢獻(xiàn)率之和：＞85%左右，越大代表越能反映樣品的綜合信息

③相同樣品不同平行之間的重復(fù)性：這類點越聚類越好

影響電子舌產(chǎn)品綜合利用率的關(guān)鍵因素（以SuperTongue電子舌為例說明）

傳感器檢測限：SuperTongue電子舌檢測限最高達(dá)到ppb級；

傳感器使用壽命：SuperTongue電子舌使用壽命5年以上（以20000次試驗計算）；

不要讓耗材拖了實驗的后腿：SuperTongue電子舌無需更換傳感器，無耗材

優(yōu)品推薦：

品牌：ISENSO   型號：SuperTongue（2018年最新款）

參考文獻(xiàn)：

VLASOV YUG, LEGIN A, RUDNITSKAYA A M,et al. Electronic Tongue-New Analytical Tool for Liquid Analysis on the Basis of Non-Specific Sensors and Methods of Pattern Recognition[J]. Sensors an Actuators B, 2000, 65:235-236.

備注：下期將詳細(xì)講述DI值和主成分貢獻(xiàn)率到底是怎么得來的，敬請關(guān)注。

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