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       電子舌是一種以低選擇性、非特異性、交互敏感的多傳感陣列為基礎的新型的分析檢測儀器，它可以模擬人體的舌器官，靈敏的將感官很難區分的樣品進(jìn)行鑒別，是判定滋味的客觀(guān)方法，被廣泛應用于食品行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，如茶葉、酒類(lèi)區分，肉制品鑒定，奶制品和調味品的工藝考察等。

       味覺(jué)的產(chǎn)生過(guò)程是呈味物質(zhì)刺激了口腔內的味覺(jué)化學(xué)感受系統，作用于相應的受體將化學(xué)信號轉變?yōu)殡娦盘枺缓笸ㄟ^(guò)神經(jīng)感覺(jué)系統傳至大腦，最后通過(guò)大腦的綜合神經(jīng)中樞系統的分析，從而產(chǎn)生味覺(jué)。

舌面的不同部位對這不同味覺(jué)刺激的感受性是不同的，因此產(chǎn)生的信號強度和類(lèi)型也不一樣，從而使我們能分辨出不同的味道。電子舌技術(shù)即是模仿人類(lèi)味覺(jué)系統來(lái)設計的獲取樣品的響應信息，結合計算機統計學(xué)分析方法，對其進(jìn)行模式識別和定性定量分析，客觀(guān)反映出樣品的整體性質(zhì)。

電子舌感官系統主要是由樣品預處理器、味覺(jué)傳感器陣列、信號處理及模式識別系統三部分組成。樣品預處理器相當于人體的味覺(jué)感受器，將液體樣品的抽象特征轉化為形象的電子信號，味覺(jué)傳感器陣列相當于大腦中神經(jīng)感覺(jué)系統，靈敏的捕捉到處理器發(fā)出的信號并將其傳遞到信號處理系統，信號處理及模式識別系統相當于大腦中的中樞神經(jīng)系統，可以對信號進(jìn)行最終的算法處理并進(jìn)行響應模式分類(lèi)（見(jiàn)圖1)。

      食物中的呈味物質(zhì)種類(lèi)多且含量差距很大，這就要求電子舌的傳感器陣列靈敏度要足夠大，對不同種類(lèi)和含量的物質(zhì)均能做出響應，因此高靈敏度、非特異性、廣譜響應的多傳感器陣列是電子舌的核心硬件部分。

      電子舌技術(shù)已經(jīng)被應用到各個(gè)領(lǐng)域，同時(shí)在對不同領(lǐng)域的不同樣品進(jìn)行檢測時(shí)，對味覺(jué)傳感器陣列的要求會(huì )有所不同。目前在應用的傳感器種類(lèi)很多，根據其工作原理不同可分為電位型、伏安型、阻抗譜型、光尋址型、物理型以及生物傳感器等種類(lèi)。我們查閱資料發(fā)現在食品研究中應用最多的傳感器陣列主要是電位型、伏安型與阻抗譜型，三種類(lèi)型傳感器的特征見(jiàn)表1。

       統計分析方法

       信號處理系統是電子舌技術(shù)的最后一個(gè)步驟，將味覺(jué)傳感器傳遞的信號進(jìn)行統計學(xué)處理并完成模式識別，最終以圖表數據的形式展示出來(lái)。電子舌可以對樣品的整體特征進(jìn)行形象的描述，完成區分鑒別的同時(shí)做到定性定量分析。

       目前常用的統計學(xué)分析方法主要包括主成分分析、典型相關(guān)分析、單因素方差分析、偏最小二乘回歸分析、判別函數分析、聚類(lèi)分析、Fisher判別、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )分析等。

       目前，電子舌技術(shù)在食品領(lǐng)域的應用研究己非常廣泛，主要應用于酒類(lèi)及飲料、果蔬、肉類(lèi)產(chǎn)品、乳制品、調味品、油脂等的食品溯源、新鮮度、品質(zhì)分級和質(zhì)量安全監控等方面。

       酒和飲料是人們聚會(huì )餐桌上常見(jiàn)的消費品，此類(lèi)液體味道本就厚重，僅僅靠人為是不能辨別其中的細微差別，因此市面上這類(lèi)商品以次充好、以假充真的現象常常存在。利用電子舌技術(shù)能很好的識別和區分不同品質(zhì)的酒水飲料，對市場(chǎng)監管存在重要意義。

       有案例表明在研究市售啤酒的滋味品質(zhì)時(shí)，采用電子舌傳感技術(shù)對其進(jìn)行綜合評價(jià)分析，分析數據通過(guò)聚類(lèi)圖進(jìn)行展示，結果發(fā)現15個(gè)不同品牌和類(lèi)型的啤酒樣品聚為5類(lèi)，主成分分析結果表面評價(jià)不同啤酒樣品的 8種滋味指標聚類(lèi)效果良好，表明電子舌能對不同品牌的啤酒進(jìn)行準確區分。

利用電子舌對不同品牌的18種綠茶樣品進(jìn)行了分析測定，結果數據客觀(guān)的反應了各樣品的整體信息，且聚類(lèi)分析和主成分分析結果一致，18種樣品大致分為4類(lèi)，其中各樣品的酸味、澀味、鮮味3個(gè)味覺(jué)的差異性最大，提示這三種滋味是區分不同綠茶飲料的特征指標。電子舌還被應用于不同葡萄酒、啤酒及不同香型的白酒區分中，均能在準確的完成判別。

       利用電子舌智能感官技術(shù)對6個(gè)品種的蘆筍的主成分和味覺(jué)進(jìn)行了檢測分析，結果發(fā)現不同品種的蘆筍的酸味值，咸味值，鮮味，甜味和苦味均存在不同程度的差異。

       在2018年的一項研究中 發(fā)現電子舌技術(shù)可以對不同產(chǎn)地、不同干燥方式的黑果枸杞進(jìn)行檢測區分，提示智能感官評價(jià)系統將作為一種新趨勢應用于食品行業(yè)。

       還有一項研究為了科學(xué)、客觀(guān)的評價(jià)不同采收期的紫菜在滋味方面的差異，采用電子舌技術(shù)分析了四種紫菜的滋味組成。結果表明，紫菜滋味主要由鮮味、鮮味回味、咸味和苦味組成。四種紫菜的鮮味強度及苦味物質(zhì)含量均不相同。早期采收的紫菜鮮味及咸味值高于后期采收。提示不同采收期紫菜的呈味物質(zhì)含量及其對滋味的貢獻程度差異較大。電子舌技術(shù)還被應用于不同產(chǎn)地的懷枝荔枝及不同成熟度的草莓等果蔬的區分。

一項研究采用電子舌對牛肉燉煮后的滋味物質(zhì)進(jìn)行定性定量的分析，結果發(fā)現，不同部位的牛肉（上腦、辣椒條、牛脯、牛臀和臆子肉）的滋味存在明顯差異，為燉煮牛肉風(fēng)味數據庫的建立提供了基礎和理論參考。

       另外通過(guò)比較不同養殖密度的斑節對蝦的風(fēng)味差異，探究養殖密度對斑節對蝦肌肉品質(zhì)的影響，電子舌的分析數據結果表明，隨著(zhù)養殖密度的增大，蝦肉的水分和灰分含量逐漸升高，而粗蛋白和總糖含量則逐漸降低，滋味上的差異主要表現在鮮味上，從經(jīng)濟角度和肌肉品質(zhì)綜合分析判斷，200尾/m2是實(shí)際生產(chǎn)中可以推薦的適宜養殖密度。

還有研究利用電子舌技術(shù)研究KCl部分替代NaCl是否對鹵鴨品質(zhì)存在影響，結果發(fā)現當35%KC1替代時(shí)，鹵鴨的感官評價(jià)、水分含量 、蛋白質(zhì)含量以及脂肪含量沒(méi)有顯著(zhù)變化；但是當替代比例達35%及以上時(shí)，鹵鴨的水分活度發(fā)生了顯著(zhù)變化，最終將最優(yōu)鹵鴨配方定為100 g鹵鴨原料，NaCl:KC1=65:35。

       電子舌技術(shù)還能夠快速區分各種肉類(lèi)晶種及產(chǎn)品品質(zhì)，并可實(shí)現對肉質(zhì)變化的分析，它將是肉類(lèi)產(chǎn)品質(zhì)量評價(jià)的重要手段。

       電子舌的高速、高靈敏度使之在乳制品加工業(yè)也得到廣泛應用，主要用于不同品牌乳制品的識別、品質(zhì)的檢測、摻假的判斷等。經(jīng)過(guò)高溫處理后，牛奶的風(fēng)味發(fā)生很大變化，并且隨著(zhù)高溫處理的時(shí)間和程度不同，這種變化呈現出一定的規律性，僅僅靠天然生物味覺(jué)系統可能很難對風(fēng)味變化進(jìn)行分析和識別，利用電子舌從樣品的響應信號得到“指紋識別數據”，為客觀(guān)評價(jià)提供理論依據，靈敏的將不同溫度和時(shí)間處理的牛奶識別開(kāi)來(lái)，并且能對其他牛奶樣品的加熱程度進(jìn)行粗略預測。

       有研究采用多頻脈沖電子舌技術(shù)結合主成分分析（PCA）和判別因子分析（DFA）的統計分析方法對不同品牌的蠔油進(jìn)行檢測辨識，結果表明多頻脈沖電子舌技術(shù)可以對8種樣品進(jìn)行良好的聚類(lèi)，實(shí)現辨別不同品牌蠔油，具有實(shí)際應用價(jià)值。

       利用電子舌對8個(gè)品牌的魚(yú)香調味汁進(jìn)行檢測分析，結合理化指標和感官評價(jià)，探究魚(yú)香調味汁在加熱前后的滋味變化 ，結果發(fā)現在加熱前，8個(gè)品牌的魚(yú)香調味汁按地域聚類(lèi)，加熱后，除個(gè)別樣品外，依然按地域聚類(lèi)，但樣品之間的差異縮小，相似性增加，表面高溫加熱會(huì )減少各樣品之間的差異滋味物質(zhì)。

在最近的一項研究中，電子舌被應用到評價(jià)醬油風(fēng)味中，結果發(fā)現8個(gè)不同風(fēng)味的醬油可分為3種風(fēng)味，同時(shí)每組樣品均不出現交叉重合，表明電子舌的區分效果很好。

       油脂是人體重要的供能物質(zhì)，可以作為維持生命活動(dòng)的備用能源物質(zhì)在機體內進(jìn)行儲存。法國 Alpha Astree電子舌系統可區分出玉米油、葵花籽油、橄欖油和棕櫚油以及按不同比例的混合油。

以鉑微電極為工作電極的二電極電子舌系統可直接檢測植物油樣品，成功區分不同地理來(lái)源、不同品質(zhì)的玉米油和初榨橄欖油Velo等評價(jià)了電子舌既是對不同橄欖油正確識別的能力，以交叉敏感和非特異性脂質(zhì)聚合物膜作為傳感器，用鹽酸奎寧標準溶液對傳感器裝置進(jìn)行了嚴格的測試，建立了線(xiàn)性判別模型，發(fā)現91%的橄欖油能夠根據其響應強度正確分類(lèi)，表明電子舌可以作味覺(jué)傳感器，區分具有不同橄欖油，可作為生物感官分析區分橄欖油的替代和補充，具有實(shí)用價(jià)值。

       還有研究采用電勢型電子舌采集了20種不同品種、不同原料產(chǎn)地食用植物油的響應數據，接著(zhù)利用主成分和判別因子分析對數據進(jìn)行統計分析，結果發(fā)現20種樣品可以實(shí)現很好的分類(lèi)，表明電子舌作為一種新型的現代檢測技術(shù)在油脂品質(zhì)檢測與分析中具有巨大的應用潛力。

       隨著(zhù)人們物質(zhì)水平的不斷提高，對食品安全與質(zhì)量越來(lái)越來(lái)關(guān)注，高效、高靈敏度的檢測儀器在食品行業(yè)需求也會(huì )逐漸加大。傳統方式采用高效液相、質(zhì)譜和氣相等檢測儀器進(jìn)行分析，需要對樣品進(jìn)行復雜的前處理，耗時(shí)耗力。

電子舌系統不需要對樣品進(jìn)行復雜的前處理，能對不同種類(lèi)的食品進(jìn)行檢測，同時(shí)能避免人為判定誤差，重復性好，可以實(shí)現簡(jiǎn)單、快速無(wú)損地在線(xiàn)檢測未知液體樣品的整體特征，短時(shí)間內將樣品精確的區分。

      另外，隨著(zhù)現代技術(shù)的發(fā)展，電子舌人工智能檢測系統將與生物芯片、納米材料等相結合，在食品行業(yè)的眾多領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。