智能感官研究技术在食品开发中应用探究

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1、智能感官研究技术在食品开发中应用探究摘要：智能感官分析技术是近年来出现和发展起来的一门学科和技术，它能对食品的色、香、味、形等特性进行综合的分析，而且相比于传统的感官分析方法，具有快捷、方便、客观、成本低等有事，在食品的开发和改进过程中占有非常重要的地位。本文详细分析了智能感官分析技术的原理以及现阶段其在食品开发中的应用原理。关键词：智能感官分析技术食品开发应用中图分类号：TS2文献标识码：A文章编号：1672-5336(2013)22-0074-02随着我国经济社会的发展，食品的感官分析逐渐得到人们

2、的重视，感官分析不只是一门技术，而且还是一门学科，其分析技术和手段涉及到心理学、生理学、统计学等多门学科。由此，食品的感官分析技术逐渐发展起来，常用的感官分析方法有描述分析法、差别检验法、标度和类别检验等，这些检验方法都是需要人切身参与到其中的，人的主观评价性过强，并且具有检测过程烦杂、操作困难、耗费人力物力、成本较高等不足［1］。随着现代仪器分析技术的发展，智能感官分析技术逐渐替代上述分析方法，广泛应用到食品的生产和开发过程中。相比于传统的感官分析方法，智能感官分析技术具有检测时间短、重复性好、检测

3、结果客观、感官不会疲劳等优势。1智能感官分析技术的概念及其工作原理智能感官分析技术就是模仿人体感官对食品的感知过程，并对感知信号进行综合分析的一门技术。它主要包括传感器、信号采集器和电脑三大部分。其中传感器模仿的是人体的感觉器官，其主要作用是通过对被测样品的感知产生响应信号；信号采集器模仿的是人体的神经系统，其主要作用是传输和处理传感器产生的响应信号；电脑模仿的人体的大脑，其主要作用是对处理过的信号数据进行分析鉴别，最终做出综合系统的判断［2］。目前在食品工业中应用比较广泛的智能感官分析技术有机器视觉

4、、电子鼻和电子舌技术，这三种技术分别模仿的是人体的视觉系统、嗅觉系统和味觉系统，它们在食品检测和开发过程中的侧重点是不同的。尽管这三种技术所针对的食品的属性和内部的构造不同，但是其工作原理都是相似的，如下图所示。模式识别在智能感官分析系统中占有非常重要的地位，模式识别的方法有很多种，其中主成分分析、人工神经网络和模糊识别等方法在食品工业中应用较为广泛。主成分分析的主要作用是进行信号处理，同时能够对多维传感器响应信号的噪声和压缩信号的数据进行抑制。人工神经网络的主要作用是对处理之后的信号数据进行学习和训

5、练，进行网络模型的简历。模糊识别的主要作用是利用模糊推理的方式对复杂的事物进行模糊识别和模糊定量。2智能感官分析技术在食品开发中的应用2.1机器视觉系统在食品开发中的应用目前，机器视觉检验方法已经在国外发达国家的食品工业中得到广泛的应用。机器视觉的原理为利用计算机或者图像处理器等相关设备进行的人的视觉行为的模仿，最终可以得到人的视觉系统所得到的信息。它主要包括采集系统、图像处理系统以及信息综合分析处理系统。机器视觉系统在我国主要应用于食品特别是瓶装、灌装、盒装食品的包装上面。如检测盒装食品的外包装，检

6、测内容包括包装是否破损、标签有无、生产日期有无，在一定程度上确保了食品外包装的质量；对瓶装食品进行检测，检测其瓶盖是否缺损、瓶身是否漏；对灌装食品进行检测，检测其拉环的质量、生产日期有无、序列号有无等，确保包装的质量等。这种检验方法确保了食品开发中包装的质量问题[3]。2.2电子鼻系统在食品开发中的应用电子鼻对食品的检测过程其实就是模仿人类嗅觉系统的过程。气味进入电子鼻系统之后，气敏传感器阵列对其产生信号，然后对信号进行预处理和模式识别判断，最后对气体的组成成分进行定性和定量并输出检测结果。其工作原理

7、图如下。在食品的开发过程中，电子鼻可以替代人类的嗅觉系统。相比于传统的食品检测方法，电子鼻具有检测简单、快捷、样品用量少、成本低等优势，近年来已经逐渐得到众多研究者的关注并广泛应用于食品工业中。电子鼻可以用来检测食品原材料的新鲜程度，如橄榄油、鱼、肉、蔬菜、水果等的新鲜程度。此外，电子鼻还可以检测饮料的质量，同时在酒类的品牌鉴定、异味检测、新产品研发、原料检验、制酒监控等方面发挥着其功效［4］。2.3电子舌系统在食品开发中的应用电子舌系统是模仿人类味觉系统的仪器，它主要包括三个部分：味觉传感器、信号激

8、发采集模块和模式识别。其工作的基本原理为：味觉传感器替代人的舌头感受食品的味道，并将味觉感知信号转变为电信号，然后信号激发采集模块利用传感器将这种电信号采集并存储在计算机中，最后模式识别利用数学手段对这些电信号进行识别、分析和处理。电子舌具有快速分析样品整体品质差异性的特点，特别适合应用于现代食品生产和开发的过程中。电子舌可以检测出蔬菜、水果的成熟度以及新鲜度，而且电子舌能够检测到食品中咖啡碱（苦味）、单宁酸（苦味和涩味）、蔗糖和葡萄糖（甜味）、精氨酸和