基于味觉传感器阵列的牛肉味觉品质检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种牛肉品质检测方法，更具体地说，本发明涉及一种基于味觉传感 器阵列的牛肉味觉品质检测方法。
【背景技术】
[0002] 牛肉作为一种营养丰富、高健康的肉类产品，深受广大消费者的喜爱。随着经济的 发展，肉食结构的调整以及人们饮食观念的转变，牛肉的品质得到消费者的极大关注。牛肉 的品质包括诸多方面，如肉色、嫩度、大理石花纹、系水力、风味等。其中，牛肉味觉品质也是 牛肉品质检测的重要方面，影响消费者对牛肉的购买力。目前牛肉味觉品质检测的方法主 要有感官评价和电子舌检测。单一的感官评定主观性强，重复性差，组织一次感官评定实验 限制多。而电子舌检测方法，电子舌设备目前均进口于德国、日本、法国等，成本非常高。此 外，国内外对于牛肉味觉品质的检测及深入分析的相关发明比较少，也缺乏系统的研究方 法。因此需要一种快速、简便、成本低的检测方法。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是为了解决传统感官评定中组织实施困难，电子舌检 测技术成本高的问题，提供了一种基于味觉传感器阵列的牛肉味觉品质检测方法。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的基于味觉传感 器阵列的牛肉味觉品质检测方法的步骤如下：
[0005] 1)检测样品的制备；
[0006] 2)建立味觉传感器阵列；
[0007] 3)牛肉味觉品质感官评价；
[0008] 4)基于味觉传感器阵列对牛肉味觉品质进行检测；
[0009] 5)建立牛肉味觉品质预测模型；
[0010] 6)预测模型准确性检测。
[0011] 技术方案中所述的检测样品的制备的步骤如下：
[0012] 1)试验用的牛肉要求选购于大型超市，新鲜的牛肉样品剔除掉肌间脂肪及结缔组 织，切成均匀小块，准确称量500g为一个样品；
[0013] 2)将样品置于75~80°C的水浴锅中加热，直至牛肉的中心温度达到70°C后再煮 15min，挤出其中肉汁，过滤，自然冷却至室温18~25°C，取150ml滤液为检测样品。
[0014] 技术方案中所述的建立味觉传感器阵列是指：
[0015] 1)味觉传感器阵列包括12个工作电极和1个参比电极;参比电极为饱和甘汞电极， 作为该传感器阵列中所有工作电极共同的参比电极，在检测过程中提供电位标准;味觉传 感器阵列中的工作电极根据结构和工作原理的不同分为2个玻璃电极，7个难溶盐膜电极和 3个液膜电极；
[0016] 2)工作电极在使用前需要在相应的活化液中进行活化。
[0017] 技术方案中所述的工作电极在使用前需要在相应的活化液中进行活化是指:根据 味觉传感器阵列中味觉传感器的不同类型来选择活化溶液、活化溶液浓度与活化时间。本 发明中选择的味觉传感器的类型及活化参数如下：
[0018]
[0019] 技术方案中所述的牛肉味觉品质感官评价的步骤如下：
[0020] 1)根据感官评价标准，按牛肉味觉的鲜味、咸味、酸甜味、入口味4方面进行描述和 分析，并根据GB/T 22210-2008肉与肉制品感官评定规范及专家意见，对牛肉味觉品质进行 评价；
[0021] 2)评分结果再根据牛肉品质等级评分标准将检测样品按味觉品质分为五个
[0022] 等级。
[0023]技术方案中所述的基于味觉传感器阵列对牛肉味觉品质进行检测的步骤如下：
[0024] 1)工作电极稳定状态的检验
[0025] (1)在检测待测样品之前，活化好的工作电极需要先在去离子水中浸泡15min，
[0026] (2)然后在去离子水进行信号的初次采集，观察计算机输出的信号图，判断工作电 极是否达到稳定状态；
[0027] 2)待测样品的检测
[0028] 将稳定好的工作电极的敏感膜浸入待测样品的液面以下15mm，然后进行信号采 集；
[0029] 3)信号的处理
[0030] (1)设定电化学工作站的参数，即电位差为2V，运行时间为60s，时间间隔为0.1 s， 每隔0.1s钟检测出一组数据，一个工作电极完成一次检测需lmin，共收集到600组数据；
[0031] (2)为增加实验数据的准确性，防止人员操作产生的噪声影响，取时域10.1 s~50s 上的400个数据的平均值为检测结果。
[0032] 技术方案中所述的建立牛肉味觉品质预测模型的步骤如下：
[0033] 1)主成分分析
[0034] (1)利用spss软件对检测数据处理得到成分矩阵、解释总方差；
[0035] (2)分析主成分分析的解总释方差，从中提取了特征值大于1的5个主成分，积累方 差贡献率达到83.998 %;
[0036] (3)根据成分矩阵计算特征向量矩阵；
[0037] (4)由公式计算主成分得分
[0038]主成分得分计算公式:Fi=2VjZj
[0039] 其中：V-特征向量矩阵；
[0040] Z-标准化数据；
[0041 ] i-主成分个数；
[0042] j-变量个数；
[0043] 2)BP神经网络预测模型的建立
[0044]对主成分分析处理得到的结果，结合感官评价，利用Matlab软件训练牛肉味觉品 质预测模型：
[0045] (1)主成分分析的处理结果作为"输入"，感官评价等级结果作为"输出"；
[0046] (2)通过设置隐含层个数，不断训练网络，直到达到要求，完成并保存训练的神经 网络模型，建立牛肉味觉品质检测数据和牛肉味觉品质等级的相关关系，从而完成牛肉味 觉品质预测模型的构建。
[0047] 技术方案中所述的预测模型准确性检测是指：
[0048] 1)调用建立的牛肉味觉品质预测模型，录入检测数据，运行输出预测结果；
[0049] 2)根据感官评价的标准得到样品的品质等级，并与传感器阵列检测牛肉汁样品的 结果进行对照，检测预测模型的准确性，结果准确性达到90%。
[0050] 与现有技术相比本发明的有益效果是：
[0051] 1.本发明所述的基于味觉传感器阵列的牛肉味觉品质检测方法建立了牛肉味觉 品质检测模型，解决了传统的感官评定检测牛肉味觉品质的弊端，即组织一次感官评定受 到很多的限制，包括感官评定实验室的建立、感官鉴评人员的训练、感官评定专家能否准确 出席及感官评定人员在实验过程中生理、心理状况的影响等诸多方面。
[0052] 2.本发明所述的基于味觉传感器阵列的牛肉味觉品质检测方法实现了牛肉味觉 品质的快速、简便、准确的检测。构建完成的牛肉味觉品质检测模型，是经过检验的，准确率 高。不仅能够对未知样品进行检测，还能对未知样品的味觉品质等级进行预测。
[0053] 3.本发明所述的基于味觉传感器阵列的牛肉味觉品质检测方法解决了运用电子 鼻检测成本高的问题。根据柏德罗味觉理论，构建的传感器阵列包括12个工作电极和1个参 比电极，成本较低。
【附图说明】
[0054]下面结合附图对本发明作进一步的说明：
[0055]图Ι-a是本发明所述的基于味觉传感器阵列的牛肉味觉品质检测方法中工作电极 基本结构不意图；
[0056]图Ι-b是本发明所述的基于味觉传感器阵列的牛肉味觉品质检测方法中参比电极 基本结构不意图；
[0057]图2是本发明所述的基于味觉传感器阵列的牛肉味觉