电子舌原理及其研究进展汇编

1、电子(dinz)舌原理及其研究进展汇报(hubo)人:张东星共二十三页电子(dinz)舌的定义电子舌（electronic tongue）是一种利用传感阵列感测液体样品的特征响应信号，通过信号模式识别处理(chl)以及专家系统学习识别，对样品进行定性或定量分析的一类新型分析测试设备。三个主要组成部分 传感器阵列 专家数据库 人工智能识别共二十三页电子舌的设计(shj)理念Comparison & Statistical AnalysisData treatmentAcquisition1这个配方我喜欢大脑分析2感官指纹判定3 & 4味 蕾传感器电脑软件分析电子指纹判定人类的感官感知模式电子舌的

2、感官分析模式共二十三页电子(dinz)舌原理与传统分析差异A.V. Legin et al. /Sensors and Actuators B 58 (1999) 464468交互敏感(mngn)原理共二十三页模式识别(m sh sh bi)分析方法主成分(chng fn)分析 (Principal Component Analysis,PCA)簇类的独立软模式 (Soft Independent Modeling of Class Analogy/Statistical Isolinear MultiCategory Analogy,SIMCA）最小偏二乘法 (Partial Least S

3、quares,PLS)人工神经网络分析 (Artificial Neural Networks,ANNs) 共二十三页电子(dinz)舌类型电子舌类型 主要课题组 主要特点 用途电势型电子舌 法国Alpha M.O.S公司日本K. Toko课题小组俄罗斯A. Legin课题小组比较容易提取溶液的感官属性，但是信号响应弱，传感器寿命短(法国采用的是晶体场效应电极;日本采用的是选择性膜电极)此类型电子舌可以应用于产品开发的领域伏安型电子舌 瑞典F.Winquist课题小组中国邓少平教授课题小组 电极阵列容易构建，并且电极稳定,使用寿命长,但信息量相当大，数据处理要求高此类型的电子舌可以用于饮料类食

4、品的品质控制阻抗谱型电子舌 巴西A. Riul Jr. 课题小组 电子舌响应灵敏度很高，但对电极修饰膜制作要求较高 此类型的电子舌由于电极制作难度相当大,所以世界上还没有相应的整机共二十三页ASTEREE ELECTRONIC TONGUE法国(f u)ALPHA-MOS公司的电子舌共二十三页味蕾的结构(jigu)及对致味分子的敏感性。电子舌传感器的腔状结构及化学选择性区域效应有机脂生物膜。Cross selective or selective sensors :CHEMSFET (chemical-Selective Field Effect Transistor) 共二十三页Step 1

5、 在空白(kngbi)溶液中达到平衡Step 2 传感器上不同官能团及生物膜与致味物质发生发应。Step 3 该发应引起传感器电势的变化，传感器电势的变化作为原始信号输出。ConnectorChip传感器束检测方法 : 电势变化 共二十三页味道味觉的基本 检测低限 (M)物质(wzh) 人舌电子舌甜Sucrose10-21 x 10-6苦Caffeine0.7 x 10-31.5 x 10-6酸Citric Acid9 x 10-41.9 x 10-6主味的基本(jbn)物质 : 甜: sucrose 苦: caffeine 咸: NaCl 酸: Acetic Acid 鲜: Mono-Sod

6、ium Glutamate 共二十三页传感器响应值RADAR PLOT 电子指纹图：直观比较不同味觉Principal Component Analysis (PCA) and Discriminant Factorial Analysis (DFA)主成分分析：数据探索聚类分析:建立数据库Partial Least Square (PLS)最小线性回归定量分析：建立标准曲线，未知样定量 Statistical Quality Control (SQC)质量监控图：在线品控共二十三页ASTEREE ELECTRONIC TONGUE 特点(tdin)优点：仪器集成性较好软件系统比较完善缺点(q

7、udin)：仪器清洗校正时间长传感器价格高，寿命短用途： 此种类型的电子舌可以应用于产品开发的过程中共二十三页Kiyoshi Toko日本九州大学(dxu)TOKO教授开发的电子舌共二十三页共二十三页重要(zhngyo)部件功能(gngnng)实现共二十三页ToKo电子(dinz)舌系统特点优点： 仪器硬件部分集成性较好 传感器人味觉相关性较好 外观漂亮缺点： 传感器非常(fichng)脆弱 传感器价格高、使用寿命短 软件需要改进完善用途： 此种类型的电子舌可以应用于产品开发共二十三页智舌浙江(zh jin)工商邓少平教授课题组共二十三页智舌的组成部分(z chn b fn)非修饰传感器阵列(

8、zhn li) 多频脉冲伏安法 智能化数据处理系统共二十三页多频脉冲伏安(f n)法原理共二十三页智舌特点(tdin)优点： 传感器清洗方便（12 分钟） 传感器稳定、价格低廉、使用寿命长 检测(jin c)速度快（15 分钟） 特别适用于品控的电子舌系统 传感器适用范围广（包括油脂类、酒类等样品） 信息量丰富缺点： 软件需要改进完善 系统集成度稍差用途： 此类型电子舌可以应用于饮品类食品的品质管控共二十三页应用(yngyng)前景总结根据不同类型的电子舌自身的特点,其应用领域可以分为:一、电势型电子舌（如：法国Alpha M.O.S公司；日本Toko课题小组）可以应用于产品开发，基础研究中心(zhngxn)将以专案形式和院校合作，将该类型电子舌应用于公司内部的产品开发。二、伏安型电子舌（如：中国邓少平教授课题小组 ）可以应用于产品的品质管控，此研究由基础研究中心负责，项目正在进行。共二十三页Thank You !共二十三页内容摘要电子舌原理及其研究进展。(Principal Component Analysis,PCA)。(Artificial Neural Networks,ANNs)。法国Alpha M.O.S公司。电极阵列容易构建，并且电极稳定,使用寿命长,但信息量相当大，数据处理要求高。电子舌响应灵敏度很高，但对电极修饰膜制作要求较高。此类型的电子舌由