一种利用电子舌系统对杨梅汁味感快速品评的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用电子舌系统对杨梅汁味感快速品评的方法，包括杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型的建立，杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型的验证，用电子舌系统采集待测杨梅汁样品味觉指纹信息后调入经过验证的杨梅汁感官评分与电子舌响应信号的相关性模型，得出杨梅汁样品感官评价的预测值。本发明的利用电子舌系统对杨梅汁味感快速品评的方法预测精度较高、操作简单、不易受外界因素的影响，与传统的感官评价方法相比，重现性好、客观、准确、省时，是一种杨梅汁味觉品评的新方法。
【专利说明】一种利用电子舌系统对杨梅汁味感快速品评的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种杨梅汁味感快速品评的方法，特别涉及一种利用电子舌系统对杨梅汁味觉快速品评的方法。
技术背景
[0002]杨梅是我国特产水果之一，色泽鲜艳，汁液多，甜酸适口。优质杨梅果肉的糖、酸含量都很高，并含有纤维素、矿质元素、维生素和一定量的蛋白质、脂肪、果胶及8种对人体有益的氨基酸，具有很高的药用价值，深受消费者欢迎。
[0003]味道是食品、饮料等重要的品质指标之一。在食品的生产和流通过程中，评价食品品质和等级等通常依靠感官评价的方法进行判定。但只有经过专业培训的感官品评人员才能给出准确的结果，同时评价结果还易受主观因素、身体状况和外界环境等条件的干扰。
[0004]色谱法、质谱法与化学方法也可以对味觉呈味物质进行定性和定量分析，虽可靠性高，但因其结果是在破坏样品或将其进行分离提取后，经检测分析，再进行重组对比所得，分析过程费时且检测费用高，不适应快速分析的需求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决上述的技术问题而提供一种利用电子舌系统对杨梅汁味觉快速品评的方法，该方法具有操作简单、省时、成本低、可重复检测等特点。
[0006]本发明的技术原理
电子舌是利用低特异性、选择性和非交互敏感性的多传感阵列来检测液体样品的整体特征响应信号，通过适合的模式识别处理和多元统计分析方法，对样品进行定性、定量分析。电子舌系统可以用来模拟生物体的味觉分析，既克服了感官评价易受主观影响和重复性差的问题，又解决了色谱法、质谱法与化学方法繁琐的样品前处理问题，具有即时、准确、重现性好和不会因“疲劳”而产生误差等优点。
[0007]本发明的技术方案
一种利用电子舌系统对杨梅汁味感快速品评的方法，具体包括如下步骤:
(I)、杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型的建立
①、收集杨梅汁作为建立杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型的建模集样
品;
②、用电子舌系统采集建模集杨梅汁样品味觉指纹信息，得到建模集杨梅汁样品的电子舌响应信号雷达图；
所述的用电子舌系统采集建模集杨梅汁样品味觉指纹信息，即取离心后的20-25mL建模集杨梅汁样品放入烧杯中，将电子舌传感器放入每个烧杯中，检测时间为120s，以第120秒的电子舌传感器响应值作为实验计算数据，每个建模集杨梅汁样品重复检测6次，取最后3次检测数据的平均值作为该建模集杨梅汁样品的电子舌传感器的响应值；
③、采用感官评价的方法测定建模集杨梅汁样品的酸、甜、苦、涩四种味觉得分； 所述的感官评价方法为:参考GB/T 15038— 2006葡萄酒、果酒的通用分析方法，采用编号盲评的方法，品评小组由四男四女组成，经过三个月以上，分别从酸、甜、苦、涩4个方面进行打分，最高分为10分，其中，间隔品评的2个样品之间需用纯净水漱口，并间隔IOs以上。
[0008]④、采用偏最小二乘法，将步骤②中电子舌系统获得的建模集杨梅汁样品的味觉指纹信息雷达图及步骤③中感官评分法获得的味觉得分之间建立模型，即得到杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型；
(2)、杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型的验证
①、收集杨梅汁作为验证杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型的验证集样
品;
②、用电子舌系统采集验证集杨梅汁样品味觉指纹信息，得到验证集杨梅汁样品的电子舌响应信号雷达图；
所述的用电子舌系统采集验证集杨梅汁样品味觉指纹信息，即取离心后的20-25mL验证集杨梅汁样品放入烧杯中，将电子舌传感器放入每个烧杯中，检测时间为120s，以第120秒的电子舌传感器响应值作为实验计算数据，每个验证集杨梅汁样品重复检测6次，取最后3次检测数据的平均值作为该验证集杨梅汁样品的电子舌传感器的响应值；
③、采用感官评价方法测定验证集杨梅汁样品的味觉得分，即感官值；
所述的感官评价方法为:参考GB/T 15038— 2006葡萄酒、果酒的通用分析方法，采用编号盲评的方法，品评小组由四男四女组成，经过三个月以上，分别从酸、甜、苦、涩4个方面进行打分，最高分为10分，其中，间隔品评的2个样品之间需用纯净水漱口，并间隔IOs以上；
④、将步骤②获得的验证集杨梅汁样品味觉指纹信息雷达图调入步骤(I)所得的杨梅汁味觉评分模型，得出验证集杨梅汁样品的味觉得分，即杨梅汁样品味觉的预测值；
⑤、通过对比上述步骤③所得的验证集杨梅汁样品的感官值与上述步骤④通过建立的杨梅汁味觉评分模型所得到的杨梅汁样品味觉的预测值的相关系数r和相对误差δ来评判建立的杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型的可行性和预测结果的准确性，当相关系数r和相对误差δ分别高于0.8和低于10 %的条件下，所建立的杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型准确、可行；
(3)、用电子舌系统采集待测杨梅汁样品味觉指纹信息，得到待测杨梅汁样品的电子舌响应信号雷达图；
所述的用电子舌系统采集待测杨梅汁样品味觉指纹信息，即取离心后的20-25mL待测杨梅汁样品放入烧杯中，将电子舌传感器放入每个烧杯中，检测时间为120s，以第120秒的电子舌传感器响应值作为实验计算数据，每个待测杨梅汁样品重复检测6次，取最后3次检测数据的平均值作为该待测杨梅汁样品的电子舌传感器的响应值；
(4)、将步骤(3)获得的待测杨梅汁样品味觉指纹信息雷达图调入步骤(2)中经过验证的杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型，得出待测杨梅汁样品味觉的预测值。
[0009]本发明的有益效果
本发明的一种利用电子舌系统对杨梅汁味感快速品评的方法，包括杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型的建立，杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型的验证，用电子舌系统采集待测杨梅汁样品味觉指纹信息后调入经过验证的杨梅汁感官评分与电子舌响应信号的相关性模型，最终得出杨梅汁样品味感的预测值。本发明通过建立的电子舌响应信号与杨梅汁感官评分的相关性模型预测待测杨梅汁样品味感，相比与传统的感官评价方法，不需前处理、操作简单、成本低、省时、所需样品量少，通过该建立的杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型能够快速准确的对杨梅汁的酸、甜、苦、涩四个味觉因素进行评分，是一种杨梅汁味觉信息评价的新方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1、实施例1中的建模集杨梅汁样品味觉信息响应信号雷达图；
图2、实施例1中的酸味的感官值和预测值之间的相关关系；
图3、实施例1中的甜味的感官值和预测值之间的相关关系；
图4、实施例1中的苦味的感官值和预测值之间的相关关系；
图5、实施例1中的涩味的感官值和预测值之间的相关关系；
图6、实施例1中待测杨梅汁样品的味觉信息响应信号雷达图。
【具体实施方式】
[0011]下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步的阐述，但是并不限制本发明。
[0012]本发明中所用的电子舌系统为法国Alpha Μ.0.S.公司的a -ASTREE电子舌，该电子舌主要由传感器阵列、数据采集系统和数据分析处理软件三部分构成。传感器阵列则由7根电化学传感器和I根Ag/AgCl参比电极组成，7根电化学传感器分别为酸(SRS)、甜(SffS)、苦(BRS)、咸(STS)、鲜(UMS)以及复合传感器I (GPS)和复合传感器2 (SPS)，它们对不同味道进行选择性吸附；参比电极的电压是恒定的，所测定数据为电化学传感器和Ag/AgCl参比电极之间的电势差。
[0013]7根电化学传感器可以将化学试剂和离子的变化转化成电信号，电信号传输到数据采集系统后，数据分析软件可设置测定样品的工作参数，并采用模式识别或多元统计分析方法进行数据处理。
[0014]取离心后的20_25mL杨梅汁作为待测样品，选择所要应用的方法建立样品分析表，运行样品:依据拟进行待测样品的数量准备对应用的清洗烧杯，每个待测样品都对应使用一个专用的清洗烧杯，清洗溶液为0.01mol/L的稀盐酸，检测顺序采用自然数的顺序编号。
[0015]将电子舌传感器放入每个烧杯中，检测时间为120s，以第120秒的电子舌传感器响应值作为实验计算数据，每个待测样品重复检测6次，取最后3次检测数据的平均值作为该待测样品电子舌传感器的响应值。
[0016]本发明对杨梅汁样品进行感官评价的方法为:参考GB/T 15038—2006葡萄酒、果酒的通用分析方法，采用编号盲评的方法，品评小组由四男四女组成，经过三个月以上，分别从酸、甜、苦、涩4个方面进行打分，最高分为10分。其中，间隔品评的2个样品之间需用纯净水漱口，并间隔IOs以上。
[0017]本发明实施例所用的建模集杨梅汁样品:选自浙江省宁波市的慈溪荸荠和余姚荸荠品种及台州市的仙居荸荠和仙居东魁品种，每个感官评价指标选用32个杨梅汁样品。
[0018]验证集杨梅汁样品:选自浙江省宁波市的慈溪荸荠和余姚荸荠品种及台州市的仙居荸荠和仙居东魁品种，共计8个样品。
[0019]本发明实施例中所用的待测杨梅汁样品:采摘于浙江省台州市的仙居荸荠品种。
[0020]实施例1
一种利用电子舌系统对杨梅汁味感快速品评的方法，具体包括如下步骤:
(1)、杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型的建立
①、建模集杨梅汁样品的味觉指纹信息
利用电子舌系统采集建模集杨梅汁样品的味觉指纹信息，得到了清晰的雷达图如图1所示，从图1中可以看出:
建模集杨梅汁样品在苦即图1中的BRS和甜即图1中的SWS的味觉指纹差异较大，在酸即图1中的SRS、复合传感器I即图1中的GPS和复合传感器2即图1中的SPS的味觉指纹信息有一定的差异，在咸即图1中的STS和鲜即图1中的UMS的味觉指纹信息差异较小;
所述的建模集杨梅汁样品选自浙江省宁波市的慈溪荸荠和余姚荸荠品种及台州市的仙居荸荠和仙居东魁4个品种，每个品种取8个，即每个感官评价指标选用32个杨梅汁样品;
②、建模集杨梅汁样品的感官评价得分
依据GB/T 15038-2006葡萄酒、果酒的通用分析方法对上述采集建模集杨梅汁样品进行感官评价得分，采用编号盲评的方法，品评小组由四男四女组成，经过三个月以上，分别从酸、甜、苦、涩4个方面进行打分，最高分为10分；
③、杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型建立
分别利用步骤①所得的建模集杨梅汁样品的味觉指纹信息雷达图和步骤②所得的建模集杨梅汁样品味觉(酸、甜、苦、涩)得分的感官值采用偏最小二乘法建立酸、甜、苦、涩四种味觉因素的杨梅汁味觉评分模型，该杨梅汁味觉评分模型的酸、甜、苦、涩四种味觉感官值和预测值之间的相关关系分别如图2、3、4、5所示；
由图2、3、4、5可以看出，所得的酸、甜、苦、涩四种味觉信息的杨梅汁味觉评分模型，由于感官值与预测值存在较好的线性关系，由此表明，上述所建立的杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型性能稳定、准确可靠；
(2)、杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型的验证
①、用电子舌系统采集验证集杨梅汁样品的味觉指纹信息，得到验证集杨梅汁样品雷达图；
所述的验证集杨梅汁样品为浙江省宁波市的慈溪荸荠和余姚荸荠品种及台州市的仙居荸荠和仙居东魁品种，共计8个样品；
②、采用感官评价的方法测定验证集杨梅汁样品的味觉得分，即感官值；
③、将步骤②获得的验证集杨梅汁样品味觉指纹信息雷达图调入步骤(I)中建立的杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型，得出验证集杨梅汁样品的味觉得分，即预测值；
④、计算通过感官评价方法获得的验证集杨梅汁样品的感官值与通过杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型获得的验证集杨梅汁样品的预测值的相关系数r和相对误差δ，结果见表1:
【权利要求】
1.一种利用电子舌系统对杨梅汁味感快速品评的方法，其特征在于具体包括如下步骤: (1)、杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型的建立 ①、收集杨梅汁作为建立杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型的建模集样品; ②、用电子舌系统采集建模集杨梅汁样品味觉指纹信息，得到建模集杨梅汁样品的电子舌响应信号雷达图； 所述的电子舌系统为法国Alpha Μ.0.S.公司的a -ASTREE电子舌； ③、采用感官评价的方法测定建模集杨梅汁样品的酸、甜、苦、涩四种味觉得分； ④、采用偏最小二乘法，将步骤②中电子舌系统获得的建模集杨梅汁样品的味觉指纹信息雷达图及步骤③中感官评分法获得的味觉得分建立相关模型，即得到杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型； (2)、杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型的验证 ①、收集杨梅汁作为验证杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型的验证集样品; ②、用电子舌系统采集验证集杨梅汁样品味觉指纹信息，得到验证集杨梅汁样品的电子舌响应信号雷达图； 所述的电子舌系统为法国Alpha Μ.0.S.公司的a -ASTREE电子舌； ③、采用感官评价方法测定验证集杨梅汁样品的味觉得分，即感官值； ④、将步骤②获得的验证集杨梅汁样品味觉指纹信息雷达图调入步骤(1)中建立的杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型，得出验证集杨梅汁样品的味觉得分，即杨梅汁样品味觉的预测值； ⑤、通过对比上述步骤③所得的验证集杨梅汁样品的感官值与上述步骤④通过建立的杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型所得到的杨梅汁样品味觉的预测值的相关系数r和相对误差δ来评判建立的杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型的可行性和预测结果的准确性，当相关系数r和相对误差δ分别高于0.8和低于10 %的条件下，所建立的杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型准确、可行； (3)、用电子舌系统采集待测杨梅汁样品味觉指纹信息，得到待测杨梅汁样品的电子舌响应信号雷达图； 所述的电子舌系统为法国Alpha Μ.0.S.公司的a -ASTREE电子舌； (4)、将步骤(3)获得的待测杨梅汁样品味觉指纹信息雷达图调入步骤(2)中经过验证的杨梅汁感官评分与电子舌响应信号相关性模型，得出待测杨梅汁样品味觉的预测值。
2.如权利要求1所述的一种利用电子舌系统对杨梅汁味感快速品评的方法，其特征在于步骤(1)的③和步骤(2)中的③所述的感官评价方法为:参考GB/T 15038—2006葡萄酒、果酒的通用分析方法，采用编号盲评的方法，品评小组由四男四女组成，经过三个月以上，分别从酸、甜、苦、涩4个方面进行打分，最高分为10分，其中，间隔品评的2个样品之间需用纯净水漱口，并间隔IOs以上。
3.如权利要求1所述的一种利用电子舌系统对杨梅汁味感快速品评的方法，其特征在于步骤(1)中的②所述的用电子舌系统采集建模集杨梅汁样品味觉指纹信息，即取离心后的20-25mL建模集杨梅汁样品放入烧杯中，将电子舌传感器放入每个烧杯中，检测时间为120s，以第120秒的电子舌传感器响应值作为实验计算数据，每个建模集杨梅汁样品重复检测6次，取最后3次检测数据的平均值作为该建模集杨梅汁样品的电子舌传感器的响应值； 步骤(2)中的②所述的用电子舌系统采集验证集杨梅汁样品味觉指纹信息，即取离心后的20-25mL验证集杨梅汁样品放入烧杯中，将电子舌传感器放入每个烧杯中，检测时间为120s，以第120秒的电子舌传感器响应值作为实验计算数据，每个验证集杨梅汁样品重复检测6次，取最后3次检测数据的平均值作为该验证集杨梅汁样品的电子舌传感器的响应值； 步骤(3)中所述的用电子舌系统采集待测杨梅汁样品味觉指纹信息，即取离心后的20-25mL待测杨梅汁样品放入烧杯中,将电子舌传感器放入每个烧杯中，检测时间为120s，以第120秒的电子舌传感器响应值作为实验计算数据，每个待测杨梅汁样品重复检测6次，取最后3次检测数据的平均值作为该待测杨梅汁样品的电子舌传感器的响应值。
【文档编号】G01N27/26GK103837587SQ201410096649
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2014年3月17日
【发明者】于海燕, 王维琴, 赵洁, 柴冰, 张楠 申请人:上海应用技术学院