基于電子舌技術(shù)的橙汁品質(zhì)檢測研究.pdf

1、橙汁是目前世界上消費(fèi)量最大的果汁。橙汁和橙汁飲料作為健康飲品，具有原橙子果肉色澤和風(fēng)味，能增強(qiáng)免疫力、延緩衰老，深受廣大消費(fèi)者喜愛。橙汁品質(zhì)通常由感官評價(jià)和理化指標(biāo)檢測來評定，這些測量方法主要對果汁的單個(gè)成分進(jìn)行分析。然而果汁是一個(gè)復(fù)雜的體系，單一或者少數(shù)的幾個(gè)指標(biāo)不能準(zhǔn)確反映出果汁的整體品質(zhì)。電子舌是模擬人類舌頭的智能識別系統(tǒng)，利用味覺傳感器陣列獲取信息，結(jié)合適當(dāng)?shù)哪Ｊ阶R別方法，能夠?qū)σ后w樣本的味覺特征進(jìn)行總體評價(jià)，具有快速、客觀、準(zhǔn)

2、確、重現(xiàn)性好、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。本課題以橙汁為對象，探討利用電子舌技術(shù)結(jié)合模式識別方法快速檢測橙汁品質(zhì)的方法。主要內(nèi)容如下:
　　1.利用電子舌鑒別橙汁品牌和加工方式的研究。首先研究橙汁檢測過程中電子舌響應(yīng)信號特征，優(yōu)化電子舌檢測條件，得到電子舌檢測橙汁的適宜條件。在適宜條件下利用電子舌對不同品牌和加工方式的橙汁進(jìn)行檢測，將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，主成分分析法(PCA)的處理結(jié)果能夠反映各類樣品的分類信息。費(fèi)舍爾判別(Fish

3、erDA)方法能識別橙汁品牌和加工方式，對于橙汁的不同品牌，當(dāng)主成分?jǐn)?shù)為2時(shí)，訓(xùn)練集和預(yù)測集的識別率均達(dá)到100％;對于橙汁的不同加工方式，當(dāng)主成分?jǐn)?shù)為3時(shí)，訓(xùn)練集識別率為98.21％，預(yù)測集的識別率為100％。
　　2.利用電子舌結(jié)合多變量分析方法定量分析橙汁理化指標(biāo)模型的研究。首先以國標(biāo)為參考測量方法檢測常見幾種市售橙汁和橙汁飲料的pH、總酸、可溶性固形物、氨基態(tài)氮，然后利用電子舌進(jìn)行檢測。建立電子舌信號與4種理化指標(biāo)間的偏最

4、小二乘(PLSR)和支持向量機(jī)(SVR)方法模型。結(jié)果表明PLSR和SVR都可以對橙汁pH、總酸、氨基態(tài)氮進(jìn)行很好地預(yù)測，模型預(yù)測集的相關(guān)系數(shù)（Rp）均大于0.900，其中SVR模型更優(yōu)，預(yù)測均方根誤差(RMSEP)較小，分別為0.030、0.027 g/100g、1.432 mg/100g。對可溶性固形物SVR模型預(yù)測效果好而PLS模型效果不佳，SVR模型預(yù)測集的Rp為0.968，RMSEP為0.193 g/100g。
　　3.

5、基于電子舌的橙汁滋味品質(zhì)定量評價(jià)模型研究。首先建立橙汁感官評價(jià)方法，采用模糊七度標(biāo)度法作為果汁感官品質(zhì)評價(jià)方法，為合理確定橙汁各感官評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，采用因子分析法確定權(quán)重，得到橙汁色澤、香氣、酸度、甜度、苦澀味、體態(tài)的權(quán)重分別為0.15，0.06，0.20，0.24，0.15，0.20。然后建立電子舌定量評價(jià)橙汁滋味感官得分模型，比較PLSR和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。結(jié)果發(fā)現(xiàn):BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法較優(yōu)，用獨(dú)立樣本檢驗(yàn)?zāi)Ｐ途?，其預(yù)測值與參考值間的

6、相關(guān)系數(shù)為0.908，預(yù)測均方根誤差為0.167。
　　4.基于電子舌技術(shù)的橙汁摻偽檢測研究。用電子舌檢測由水、糖酸液、非濃縮還原(NFC)橙汁配制成的摻偽橙汁，將得到的電子舌信號進(jìn)行分析，PCA分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)橙汁和摻偽橙汁可以完全分開。對三種摻偽方式分別建立PLSR模型定量預(yù)測原橙汁濃度，研究發(fā)現(xiàn):水和糖酸液摻偽下的PLSR模型的預(yù)測集Rp均高于0.940，RMSEP均小于3;NFC橙汁摻偽下PLSR模型預(yù)測集Rp為0.839，R