味道是檢測食物安全和質量的重要特征之一，味覺系統是天然生化感受系統中重要組成成部分之一，也是生物體適應環境和生存發展的重要生化物質基礎，可以實現在短時間內精確檢測和識別成千上百的不同呈味物質。科學工作者們利用天然化學感受器的原理結合現代技術研發出一類仿生味覺傳感系統，可以對呈味物質進行人工智能檢測和識別。
電子舌傳感技術的基本原理及組成 
電子舌在食品行業中的應用 電子舌技術的應用展望
電子舌是一種以低選擇性、非特異性、交互敏感的多傳感陣列為基礎的新型的分析檢測儀器，它可以模擬人體的舌器官，靈敏的將感官很難區分的樣品進行鑒別，是判定滋味的客觀方法，被廣泛應用于食品行業的各個領域，如茶葉、酒類區分，肉制品鑒定，奶制品和調味品的工藝考察等。
味覺的產生過程是呈味物質刺激了口腔內的味覺化學感受系統，作用于相應的受體將化學信號轉變為電信號，然后通過神經感覺系統傳至大腦，最后通過大腦的綜合神經中樞系統的分析，從而產生味覺。
舌面的不同部位對這不同味覺刺激的感受性是不同的，因此產生的信號強度和類型也不一樣，從而使我們能分辨出不同的味道。電子舌技術即是模仿人類味覺系統來設計的獲取樣品的響應信息，結合計算機統計學分析方法，對其進行模式識別和定性定量分析，客觀反映出樣品的整體性質。
電子舌感官系統主要是由樣品預處理器、味覺傳感器陣列、信號處理及模式識別系統三部分組成。樣品預處理器相當于人體的味覺感受器，將液體樣品的抽象特征轉化為形象的電子信號，味覺傳感器陣列相當于大腦中神經感覺系統，靈敏的捕捉到處理器發出的信號并將其傳遞到信號處理系統，信號處理及模式識別系統相當于大腦中的中樞神經系統，可以對信號進行最終的算法處理并進行響應模式分類（見圖1)。
食物中的呈味物質種類多且含量差距很大，這就要求電子舌的傳感器陣列靈敏度要足夠大，對不同種類和含量的物質均能做出響應，因此高靈敏度、非特異性、廣譜響應的多傳感器陣列是電子舌的核心硬件部分。
電子舌技術已經被應用到各個領域，同時在對不同領域的不同樣品進行檢測時，對味覺傳感器陣列的要求會有所不同。目前在應用的傳感器種類很多，根據其工作原理不同可分為電位型、伏安型、阻抗譜型、光尋址型、物理型以及生物傳感器等種類。我們查閱資料發現在食品研究中應用最多的傳感器陣列主要是電位型、伏安型與阻抗譜型，三種類型傳感器的特征見表1。
統計分析方法
信號處理系統是電子舌技術的最后一個步驟，將味覺傳感器傳遞的信號進行統計學處理并完成模式識別，最終以圖表數據的形式展示出來。電子舌可以對樣品的整體特征進行形象的描述，完成區分鑒別的同時做到定性定量分析。
目前常用的統計學分析方法主要包括主成分分析、典型相關分析、單因素方差分析、偏最小二乘回歸分析、判別函數分析、聚類分析、Fisher判別、人工神經網絡分析等。
目前，電子舌技術在食品領域的應用研究己非常廣泛，主要應用于酒類及飲料、果蔬、肉類產品、乳制品、調味品、油脂等的食品溯源、新鮮度、品質分級和質量安全監控等方面。
酒類及飲料
酒和飲料是人們聚會餐桌上常見的消費品，此類液體味道本就厚重，僅僅靠人為是不能辨別其中的細微差別，因此市面上這類商品以次充好、以假充真的現象常常存在。利用電子舌技術能很好的識別和區分不同品質的酒水飲料，對市場監管存在重要意義。
有案例表明在研究市售啤酒的滋味品質時，采用電子舌傳感技術對其進行綜合評價分析，分析數據通過聚類圖進行展示，結果發現15個不同品牌和類型的啤酒樣品聚為5類，主成分分析結果表面評價不同啤酒樣品的 8種滋味指標聚類效果良好，表明電子舌能對不同品牌的啤酒進行準確區分。
利用電子舌對不同品牌的18種綠茶樣品進行了分析測定，結果數據客觀的反應了各樣品的整體信息，且聚類分析和主成分分析結果一致，18種樣品大致分為4類，其中各樣品的酸味、澀味、鮮味3個味覺的差異性最大，提示這三種滋味是區分不同綠茶飲料的特征指標。電子舌還被應用于不同葡萄酒、啤酒及不同香型的白酒區分中，均能在準確的完成判別。
果 蔬
利用電子舌智能感官技術對6個品種的蘆筍的主成分和味覺進行了檢測分析，結果發現不同品種的蘆筍的酸味值，咸味值，鮮味，甜味和苦味均存在不同程度的差異。
在2018年的一項研究中 發現電子舌技術可以對不同產地、不同干燥方式的黑果枸杞進行檢測區分，提示智能感官評價系統將作為一種新趨勢應用于食品行業。
還有一項研究為了科學、客觀的評價不同采收期的紫菜在滋味方面的差異，采用電子舌技術分析了四種紫菜的滋味組成。結果表明，紫菜滋味主要由鮮味、鮮味回味、咸味和苦味組成。四種紫菜的鮮味強度及苦味物質含量均不相同。早期采收的紫菜鮮味及咸味值高于后期采收。提示不同采收期紫菜的呈味物質含量及其對滋味的貢獻程度差異較大。電子舌技術還被應用于不同產地的懷枝荔枝及不同成熟度的草莓等果蔬的區分。
肉類產品
一項研究采用電子舌對牛肉燉煮后的滋味物質進行定性定量的分析，結果發現，不同部位的牛肉（上腦、辣椒條、牛脯、牛臀和臆子肉）的滋味存在明顯差異，為燉煮牛肉風味數據庫的建立提供了基礎和理論參考。
另外通過比較不同養殖密度的斑節對蝦的風味差異，探究養殖密度對斑節對蝦肌肉品質的影響，電子舌的分析數據結果表明，隨著養殖密度的增大，蝦肉的水分和灰分含量逐漸升高，而粗蛋白和總糖含量則逐漸降低，滋味上的差異主要表現在鮮味上，從經濟角度和肌肉品質綜合分析判斷，200尾/m2是實際生產中可以推薦的適宜養殖密度。
還有研究利用電子舌技術研究KCl部分替代NaCl是否對鹵鴨品質存在影響，結果發現當35%KC1替代時，鹵鴨的感官評價、水分含量 、蛋白質含量以及脂肪含量沒有顯著變化；但是當替代比例達35%及以上時，鹵鴨的水分活度發生了顯著變化，最終將最優鹵鴨配方定為100 g鹵鴨原料，NaCl:KC1=65:35。
電子舌技術還能夠快速區分各種肉類晶種及產品品質，并可實現對肉質變化的分析，它將是肉類產品質量評價的重要手段。
乳制品
電子舌的高速、高靈敏度使之在乳制品加工業也得到廣泛應用，主要用于不同品牌乳制品的識別、品質的檢測、摻假的判斷等。經過高溫處理后，牛奶的風味發生很大變化，并且隨著高溫處理的時間和程度不同，這種變化呈現出一定的規律性，僅僅靠天然生物味覺系統可能很難對風味變化進行分析和識別，利用電子舌從樣品的響應信號得到“指紋識別數據”，為客觀評價提供理論依據，靈敏的將不同溫度和時間處理的牛奶識別開來，并且能對其他牛奶樣品的加熱程度進行粗略預測。
調味品
有研究采用多頻脈沖電子舌技術結合主成分分析（PCA）和判別因子分析（DFA）的統計分析方法對不同品牌的蠔油進行檢測辨識，結果表明多頻脈沖電子舌技術可以對8種樣品進行良好的聚類，實現辨別不同品牌蠔油，具有實際應用價值。
利用電子舌對8個品牌的魚香調味汁進行檢測分析，結合理化指標和感官評價，探究魚香調味汁在加熱前后的滋味變化 ，結果發現在加熱前，8個品牌的魚香調味汁按地域聚類，加熱后，除個別樣品外，依然按地域聚類，但樣品之間的差異縮小，相似性增加，表面高溫加熱會減少各樣品之間的差異滋味物質。
在最近的一項研究中，電子舌被應用到評價醬油風味中，結果發現8個不同風味的醬油可分為3種風味，同時每組樣品均不出現交叉重合，表明電子舌的區分效果很好。
油 脂
油脂是人體重要的供能物質，可以作為維持生命活動的備用能源物質在機體內進行儲存。法國 Alpha Astree電子舌系統可區分出玉米油、葵花籽油、橄欖油和棕櫚油以及按不同比例的混合油。
以鉑微電極為工作電極的二電極電子舌系統可直接檢測植物油樣品，成功區分不同地理來源、不同品質的玉米油和初榨橄欖油Velo等評價了電子舌既是對不同橄欖油正確識別的能力，以交叉敏感和非特異性脂質聚合物膜作為傳感器，用鹽酸奎寧標準溶液對傳感器裝置進行了嚴格的測試，建立了線性判別模型，發現91%的橄欖油能夠根據其響應強度正確分類，表明電子舌可以作味覺傳感器，區分具有不同橄欖油，可作為生物感官分析區分橄欖油的替代和補充，具有實用價值。
還有研究采用電勢型電子舌采集了20種不同品種、不同原料產地食用植物油的響應數據，接著利用主成分和判別因子分析對數據進行統計分析，結果發現20種樣品可以實現很好的分類，表明電子舌作為一種新型的現代檢測技術在油脂品質檢測與分析中具有巨大的應用潛力。
隨著人們物質水平的不斷提高，對食品安全與質量越來越來關注，高效、高靈敏度的檢測儀器在食品行業需求也會逐漸加大。傳統方式采用高效液相、質譜和氣相等檢測儀器進行分析，需要對樣品進行復雜的前處理，耗時耗力。
相比之下，電子舌可以很好的避免這些困難，且檢測靈敏度高、速度快，另外，與其他仿生傳感器相比，電子舌可以檢測食品中的所有物質信息，包括揮發性和不揮發性物質。總而言之，電子舌可以獲得完整的樣品信息，得到更加精確的分析結果。
電子舌系統不需要對樣品進行復雜的前處理，能對不同種類的食品進行檢測，同時能避免人為判定誤差，重復性好，可以實現簡單、快速無損地在線檢測未知液體樣品的整體特征，短時間內將樣品精確的區分。
另外，隨著現代技術的發展，電子舌人工智能檢測系統將與生物芯片、納米材料等相結合，在食品行業的眾多領域發揮著越來越重要的作用。
引用文獻：盧烽,張青,吳純潔.電子舌技術在食品行業中的應用及研究進展[J].中藥與臨床,2020,11(05):60-63+29.
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