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放大字体  缩小字体 发布日期:2024-04-08  来源:感官分析与评价公众号
核心提示:感官 分类 仪器 原创 电子鼻 电子舌
随着现代工业的快速发展,完全凭借感官品评小组的感官分析方法难以满足数量大并跨地区产品的品控要求。人们不断寻找替代或部分替代人类感官分析的仪器分析方法,模拟人的感觉器官的传感器技术是20世纪80年代发展起来的新技术,如模拟人的嗅觉的电子鼻、模拟人的味觉的电子舌等。

01.电子舌(电子舌alpha mos atree)

电子舌(智舌)(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。它的传感器阵列由不同类型材料的独立传感器组成。比较常用的传感器有:硫属玻璃传感器、pvc 薄膜传感器、langmuir –blodgett 修饰膜传感器以及非修饰贵金属电极传感器等。

以 pvc 薄膜传感器为基础的电子舌系统最早是由日本九州大学的tokok研究小组[1-4]开发研究的并且制造了世界上第一台电子舌系统。

巴西的 riul a jr 研 究 小 组 凭 借 其 在 langmuirblodgett 膜研究中积累的大量成果和经验[5-7]成功地把 langmuir-blodgett 修饰膜传感器作为电子舌传感器阵列研究的一个新的方向。

瑞典linköping 大学 winquist f 研究小组研究开发了以6种具有交互敏感作用的贵金属裸电极(金、铱、钯、铂、铼、铑)构建的传感器阵列,构建了在食品品质监控、微生物发酵以及环境检测中应用的电子舌系统[8-11]。

目前生产电子舌的企业还比较少。有法国alpha mos公司的astree ii电子舌、日本的kiyoshi toko电子舌。中国浙江工商大学感官科学课题组经过10多年的科学研究于2007年推出新一代电子舌系统——智舌(smartongue),这是继法国、日本后中国生产的首台电子舌产品。智舌作为一种新型的智能测试仪器。可以为相关研究和检测部门提供爱游戏app官网入口的技术支持.应用于液体食品如酒类、饮料、茶叶等的真假辨识、产品质量控制与货架期分析等多个方面,实现规模化产品的在线、实时、快速检测。

02.电子鼻(电子鼻 alpha mos heracles neo)

电子鼻又称气味扫描仪,是20 世纪90 年代发展起来的一种快速检测食品的新颖仪器。电子鼻的核心器件有气体传感器等。其技术响应时间短、检测速度快,不需要复杂的预处理过程;测定评估范围广;能避免人为误差,重复性好;还能检测一些人鼻不能够检测的气体,如毒气或一些刺激性气体。并且在图形认知设备的帮助下,其特异性大大提高。

1964年,wilkens和hatman利用气体在电极上的氧化一还原反应对嗅觉过程进行了电子模拟,这是关于电子鼻的最早报道。

1987年,在英国warwick大学召开的第八届欧洲化学传感研究组织年会是电子鼻研究的转机。在本次会议上,以gardner为首的warwick大学气敏传感研究小组发表了传感器在气体测量方向应用的论文,重点提出了模式识别的概念,引起了学术界广泛的兴趣。

1989年,北大西洋公约研究组织专门召开了化学传感器信息处理高级专题讨论会,致力于人工嗅觉及其系统设计这两个专题。1991年8月,北大西洋公约研究组织在冰岛召开了第一次电子鼻专题会议。电子鼻研究从此得到快速发展。

1994年,gardne发表了关于电子鼻的综述性文章,正式提出了“电子鼻”的概念,标志着电子鼻技术进入到成熟、发展阶段。

但是,以固体传感器为核心的电子鼻,在实际应用中还存在不足,如信号漂移、分析过程容易受水气影响等。为了克服这些缺点,用质谱或fid检测器替代固体传感器的非传感器型电子鼻得到了一定的发展[12]。

03.电子眼(电子眼 alpha mosiris)

目前现有的电子眼,是一款强大的产品外观、颜色和形状视觉分析仪。可用于产品视觉方面的质量控制和研发。其发展历史是相当丰富且多元化的,涵盖了从早期的视觉模拟尝试到现代的高度复杂智能系统。

1950s-1970s:电子眼技术的萌芽期主要集中在图像感知和处理的基础研究上。这一时期,研究者试图通过简单的电子设备来模拟人眼对光线的感应能力。这包括最初的视频摄像技术和图像扫描技术。

1970s-1980s:这一时期见证了计算机视觉和图像处理技术的早期发展。随着计算机科学的进步,人们开始开发算法来解析和理解图像内容。最初的重点是在于图像的边缘检测、特征识别等基问题。

1990s:随着计算机技术和人工智能的迅速发展,1990年代见证了电子眼技术的重大突破。这一时期的关键进展包括深度学习和神经网络的初步应用,使得机器视觉系统能够更加准确地识别和解析复杂图像。

2000s至今:进入21世纪,电子眼技术的发展速度大大加快。这一时期,深度学习技术取得了重大突破,尤其是在图像识别、物体检测和场景理解等方面。随着智能手机和其他便携式设备的普及,集成电子眼的应用变得越来越广泛,比如面部识别、增强现实等。

04.质构仪(质构仪 ametek brookfield ct3)

质构仪也叫物性分析仪,是一种物性分析仪器,测定的参数包括硬度、粘性、凝胶强度、抗张强度等,功能非常强大。质构仪所反映的主要是与力学特性相关的食品质地特性,其结果具有较高的灵敏性与客观性,并可通过配备的专用软件对结果进行准确的数量化处理,以量化的指标客观全面地评价食品,从而避免人为因素对食品品质评价结果的主观影响。

质构的起源要追溯到17世纪, roberthooke和isaacnewton分别阐述了固体弹性形变原理和简单的液体流动定律,进而形成了胡克定律和牛顿力学。同时,这两种定律也成为了质构研究的基础,尽管当时还没能专门应用到食品领域。到了1861年,德国人lipowitz设计出世界上第一台用于测定胶状食品稳定程度的质构仪。随后,世界研究学者对于质构仪开始了长达一个半世纪的探索研究。

19世纪,先后有babcock发明了用于测试牛奶和冰激凌的粘性的仪器;hogarth发明了测试面团坚硬性的装置获得了专利;wood和parsons又发明了用于检测黄油硬度的探针等。19世纪的研究进展为以后的发展奠定了基础。1989年英国sms公司成立,开始从事物性仪器的研发和销售。并且在这之后,研究者对于胶体的测定也逐步趋于完善,仪器设备也趋于多样化。

来源:感官科学与评定,转载请注明来源。封面图及文章图片来源:创客贴。
参考文献:

[1]iiyama s‚ezaki s‚t oko k‚et al.study of astringency and pungency with multichannel taste sensor made of lipid membranes[j].sensors and actuators b‚1995‚24:75—79.

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[3]hayashi k‚t oko k‚yamanaka m‚et al.electric characteristics of lipid-modified monolayer membranes for taste sensors[j].sensors and actuators b‚1995‚23:55—61.

[4]habara m‚ikezaki h‚t oko k.study of sweet taste evaluation using taste sensor with lipid/polymer membranes[j].biosensors and bioelectronics‚2004‚19:1559—1563.

[5]constantino c j l‚dhanabalan a‚riul jr a‚et al.surface potentials of polyaniline lb films[j].synthetic metals‚1999‚101:688—689.

[6]riul jr a‚t aylor d m‚mills c a‚et al.langmuir and langmuir - blodgett(lb)films of 4-dicyanomethylene‚4hcyclopenta [2‚1-b‚3‚4-b0]dithiophene[j].thin solid films‚2000‚366:249—254.

[7]antunes p a‚santana c m‚aroca r f‚et al.t he use of langmuir – blodgett films of a perylene derivative and polypyrrole in the detection of trace levels of cu2+ ions[j].synthetic metals‚2005‚148:21—24.

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sensors and actuators b‚2001‚76:449—454.

[10] söderström c‚winquist f‚krantz-rülcker c.recognition of six microbial species with an electronic tongue [j].sensors and actuators b‚2003‚89:248—255.

[11] winquist f‚bjorklund r‚krantz-rülcker c‚et al.an electronic tongue in the dairy industry [j].sensors and actuators b‚2005‚111:299—304.

[12]香味分析原理与技术 谢建春 编著

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编辑:songjiajie2010

 
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