人工味覺技術在飲料產(chǎn)品質(zhì)量檢測中的應用

人工味覺技術是將仿生學、傳感器技術和計算機技術集合而成的仿生傳感器，具有模擬人體味覺器官的作用，能夠?qū)ξ镔|(zhì)進行科學有效的識別。與傳統(tǒng)檢測方法不同的是，人工味覺技術分析出的不是食品樣品中某種或某幾種成分的結(jié)果，而是被檢測樣品的整體味覺信息。其次被檢測的樣品，不用經(jīng)過預處理，就可以直接通過人工味覺進行檢驗，對于減少檢測環(huán)節(jié)、簡化檢測分析步驟具有重要的意義。第三與感官評價專家組相比，人工味覺技術更加客觀，分析也更加精確。

檢測樣品的選取 為測定飲料產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，本文在檢測中選取了市面上較常見的統(tǒng)一鮮橙多橙汁飲料樣品共9個不同生產(chǎn)批次的樣品，分別編碼TY1-TY9。每個批次的樣品中各分為3個重復子樣本作為待檢測樣品。每個子樣本采用人工味覺技術（電子舌）重復檢測3次，然后取其平均值。共計27個樣本。

檢測方法與統(tǒng)計 電子舌測量方法。采用人工味覺技術對樣品質(zhì)量進行檢測，包括采集樣品、數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)處理三個過程。樣品的選取和采集在前文中已經(jīng)論述，檢測中每個樣品的測量時間約為2min，之后1min對傳感器進行清洗，以防止上一個樣品的殘留進入下一個樣品的測試，進而確保檢測結(jié)果的準確性和可重復性。因此，一個完整的測量過程僅需要3min，極大的提高了檢測的效率。需要注意的每次檢測后的清理，都要用超純水傳感器清洗液，待所有檢測完成后，要對傳感器進行清洗，以提高檢測設備的使用壽命。最后測試環(huán)境，環(huán)境溫度為25°C±2°C；相對濕度50%。由于使用自動進樣器連續(xù)采樣，因此設定采樣時間120s/次，最后清洗時間為360s。

傳感器響應信號的統(tǒng)計。橙汁中的成本，主要包括各種還原糖（果糖和葡萄糖）和非還原糖（蔑糖），它們都屬于可溶性糖。還包括不可溶性的果膠、纖維素等。酸類主要有檸檬酸及少量的蘋果酸。維生素主要有維生素C和P-胡蘿卜素。氨基酸、多酸和水等。其中與產(chǎn)品口感直接相關的是各種糖和酸，口味則與糖、酸的種類、含量。一般情況下，不同的糖酸比決定了橙汁的風味。

圖1 不同批次橙汁主成分分析（1-9為批次）

橙汁批次質(zhì)量穩(wěn)定性檢測 主成分分析。本文對橙汁產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的檢測，主要是通過對樣品中主要的成分進行測定，進而分析不同批次間產(chǎn)品質(zhì)量的差異。通過對樣品7個傳感器響應信號的前兩個主成分進行統(tǒng)計，繪制圖表如圖1。從圖中可以看出，不同批次的樣品相互混淆。并沒有顯示出聚類趨勢，說明樣品之間具有很大的相似性，不同批次產(chǎn)品之間的質(zhì)量是穩(wěn)定的。

產(chǎn)品質(zhì)量控制。質(zhì)量控制是為保證橙汁檢測結(jié)果的精度在以知的概率之內(nèi)，以檢測結(jié)果為縱坐標，檢測次序為橫坐標，檢測結(jié)果均值為中心線，CL表示中心線、UCL表示上控制界限線、LCL表示下控制界限線。然后將未知樣品的分析結(jié)果“點”到質(zhì)控圖中，如果“點”未出上下界限說明分析條件正常，將橙汁樣本檢測結(jié)果分為9組進行繪制，如下圖2所示。圖的上半部分是均值質(zhì)控圖，下半部分是值質(zhì)控圖。可見9個橙汁批次的樣本均在控制線以內(nèi)，說明橙汁產(chǎn)品質(zhì)量在不同批次之間是穩(wěn)定的。

圖2 不同批次橙汁質(zhì)量控制圖

采用人工味覺檢測技術，結(jié)合產(chǎn)品質(zhì)量控制圖可以更高效的對橙汁飲料批次的質(zhì)量穩(wěn)定性進行檢查，而且質(zhì)控圖能夠直接反映出不同批次產(chǎn)品的質(zhì)量是否一致。人工味覺技術在飲料食品的檢驗中，具有操作簡單，高效無污染的特點。但是需要注意的是，雖然結(jié)合生物模擬器，人工味覺技術獲得很大的進步。但是在當前的研究水平下，人工味覺技術仍然無法取代人類的味覺,尤其是在檢測信號的轉(zhuǎn)換、電化學感覺等方面。需要我們食品檢驗人員，不斷的創(chuàng)新檢驗技術，才能不斷提高人工味覺技術的適用性。

□濟寧市食品藥品檢驗檢測中心 呂峰