电子舌技术在果汁饮料识别中的应用的研究

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时间:2019-02-02

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1、中国农业大学硕士学位论文摘要目前对果汁饮料识别的方法主要是通过专业技术人员评定或者采用物理和化学的方法。由于专业人员评定包含人为因素,不具有可重复性,化学的方法繁琐。实时性差,而物理的方法仪器贵重,技术要求高,不适应快速分析的需要,难以满足食品生产自动化的要求。本文针对以上问题.设计了一套价格低廉的电子舌装置,并开发了数据采集和数据分析系统。电子舌主要由传感器阵列、信号调理电路和模式识别系统三部分构成。本文的研究方法主要是基于伏安法电子舌的原理,先进行电子舌采样系统设计,计算机通过采样系统获取栗汁饮料的数据信息.进行特征

2、提取和选择,然后利用模式识别的方法对果汁饮料进行识别。论文得到以下结果:(1)选用金电极、铂电极、镉电极和钯电极作为伏安法电子舌的传感器阵列,使用该传感器阵列获取样本的响应信息,通过对这些响应信息进行重现性和差异性分析,得出该传感器阵列可实现果汁饮料识别系统的数据采集。(2)借鉴前人的试验基础,结合电化学测量原理,经过大量的试验验证比较,本文采用了一种能够以较少特征来代表研究对象大量“味道”信息的特征提取方法。(3)运用统计模式识别的方法对果汁饮料进行了识别。应用主成分分析的方法对特征样本进行特征提取与选择,有效的将多维

3、空间难以解决的问题转化到二维空间进行处理,利用最小平方误差准则嚣数进行分类器设计.建立了果汁饮料的分类决策模型。经检验,该模型准确率达到了92.5%。(4)神经网络识别应用于该系统,利用三层BP神经网络,将提取的特征作为输入向量,类别作为输出,进行神经鼹络的训练与仿真,经检验,该模型准确率达到了95%。(5)实现了电子舌技术的果汁饮料识别系统.基于以上的研究结果,本文建立的电子舌系统可以实现果汁饮料的识别。该系统实现了一定温度下的不同饮料、同种饮料不同浓度以及饮料变质与否的识别.经试验测试,系统分析识别率达到了.95%。

4、关键词:电子舌,味觉传感器,模式识别.果汁饮料AbstractCunenfly,theidentificationofjuicebeveragesjsconductedeitherbyprofessionalpemonnelassessmentorthroughphysicalandchemicalmethods.Theprofessionalpersonnelassessmentisumepeatableandsubjecttohumanfactors;chemicalmethodsaretime-consuminga

5、ndcumbersome;physicalmethodsrequkeexpensiveequipmentandhightechnology.Thesemethodscannotsatisfytheneedsoffastanalysisaswellasfoodproductionautomation.Toaddressaboveproblems,thispaperdesignsaninexpensiveelectronictonguedevice,anddevelopsadatacollectionandanalysiss

6、ystem.Thisdevicemainlyconsistsofthreecomponents:Sensorsarray,sigmaconditioningcircuitsandpatternrecognitionsystem.TheresearchmethodologyofthispaperisbasedOntheprinciplesofvoltammetryelectronictongue.First,electronictonguesamplesthejuicebeverage;afterobtainingthei

7、nformationofjuicebeveragethroughthedatasamplingsystem,thecomputerextractsthefeaturesofthebeverageandthenidentifiesthebeveragethroughpattemrecognitionsystem.Thefollowingresults∞bedrawnfromthjsstIIdy.(1)Selectionofgoldelectrode,platinumelectrode,cadmiumelectrodeand

8、palladiumelectrodeasthesensOl'$arrayofthevolt-ampereelectronictonguecjnachievedalacollectionforthejuivebeverageidentificationsystembythefeasibilityanalysisofth

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