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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(chǔ)的新型的分析檢測(cè)儀器，它可以模擬人體的舌器官，靈敏的將感官很難區(qū)分的樣品進(jìn)行鑒別，是判定滋味的客觀方法，被廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，如茶葉、酒類(lèi)區(qū)分，肉制品鑒定，奶制品和調(diào)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(nèi)的味覺(jué)化學(xué)感受系統(tǒng)，作用于相應(yīng)的受體將化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，然后通過(guò)神經(jīng)感覺(jué)系統(tǒng)傳至大腦，最后通過(guò)大腦的綜合神經(jīng)中樞系統(tǒng)的分析，從而產(chǎn)生味覺(jué)。

舌面的不同部位對(duì)這不同味覺(jué)刺激的感受性是不同的，因此產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)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(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)的獲取樣品的響應(yīng)信息，結(jié)合計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法，對(duì)其進(jìn)行模式識(shí)別和定性定量分析，客觀反映出樣品的整體性質(zhì)。

電子舌感官系統(tǒng)主要是由樣品預(yù)處理器、味覺(jué)傳感器陣列、信號(hào)處理及模式識(shí)別系統(tǒng)三部分組成。樣品預(yù)處理器相當(dāng)于人體的味覺(jué)感受器，將液體樣品的抽象特征轉(zhuǎn)化為形象的電子信號(hào)，味覺(jué)傳感器陣列相當(dāng)于大腦中神經(jīng)感覺(jué)系統(tǒng)，靈敏的捕捉到處理器發(fā)出的信號(hào)并將其傳遞到信號(hào)處理系統(tǒng)，信號(hào)處理及模式識(shí)別系統(tǒng)相當(dāng)于大腦中的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行最終的算法處理并進(jìn)行響應(yīng)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(duì)不同種類(lèi)和含量的物質(zhì)均能做出響應(yīng)，因此高靈敏度、非特異性、廣譜響應(yīng)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(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，同時(shí)在對(duì)不同領(lǐng)域的不同樣品進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，對(duì)味覺(jué)傳感器陣列的要求會(huì)有所不同。目前在應(yīng)用的傳感器種類(lèi)很多，根據(jù)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(xiàn)在食品研究中應(yīng)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(tǒng)計(jì)分析方法

       信號(hào)處理系統(tǒng)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(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理并完成模式識(shí)別，最終以圖表數(shù)據(jù)的形式展示出來(lái)。電子舌可以對(duì)樣品的整體特征進(jìn)行形象的描述，完成區(qū)分鑒別的同時(shí)做到定性定量分析。

       目前常用的統(tǒng)計(jì)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(shù)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(yīng)用研究己非常廣泛，主要應(yīng)用于酒類(lèi)及飲料、果蔬、肉類(lèi)產(chǎn)品、乳制品、調(diào)味品、油脂等的食品溯源、新鮮度、品質(zhì)分級(jí)和質(zhì)量安全監(jiān)控等方面。

       酒和飲料是人們聚會(huì)餐桌上常見(jiàn)的消費(fèi)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(xì)微差別，因此市面上這類(lèi)商品以次充好、以假充真的現(xiàn)象常常存在。利用電子舌技術(shù)能很好的識(shí)別和區(qū)分不同品質(zhì)的酒水飲料，對(duì)市場(chǎng)監(jiān)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(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析，分析數(shù)據(jù)通過(guò)聚類(lèi)圖進(jìn)行展示，結(jié)果發(fā)現(xiàn)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(jié)果表面評(píng)價(jià)不同啤酒樣品的 8種滋味指標(biāo)聚類(lèi)效果良好，表明電子舌能對(duì)不同品牌的啤酒進(jìn)行準(zhǔn)確區(qū)分。

利用電子舌對(duì)不同品牌的18種綠茶樣品進(jìn)行了分析測(cè)定，結(jié)果數(shù)據(jù)客觀的反應(yīng)了各樣品的整體信息，且聚類(lèi)分析和主成分分析結(jié)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(qū)分不同綠茶飲料的特征指標(biāo)。電子舌還被應(yīng)用于不同葡萄酒、啤酒及不同香型的白酒區(qū)分中，均能在準(zhǔn)確的完成判別。

       利用電子舌智能感官技術(shù)對(duì)6個(gè)品種的蘆筍的主成分和味覺(jué)進(jìn)行了檢測(cè)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)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(xiàng)研究中 發(fā)現(xiàn)電子舌技術(shù)可以對(duì)不同產(chǎn)地、不同干燥方式的黑果枸杞進(jìn)行檢測(cè)區(qū)分，提示智能感官評(píng)價(jià)系統(tǒng)將作為一種新趨勢(shì)應(yīng)用于食品行業(yè)。

       還有一項(xiàng)研究為了科學(xué)、客觀的評(píng)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(jié)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(qiáng)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(duì)滋味的貢獻(xiàn)程度差異較大。電子舌技術(shù)還被應(yīng)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(qū)分。

一項(xiàng)研究采用電子舌對(duì)牛肉燉煮后的滋味物質(zhì)進(jìn)行定性定量的分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，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(shù)據(jù)庫(kù)的建立提供了基礎(chǔ)和理論參考。

       另外通過(guò)比較不同養(yǎng)殖密度的斑節(jié)對(duì)蝦的風(fēng)味差異，探究養(yǎng)殖密度對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦肌肉品質(zhì)的影響，電子舌的分析數(shù)據(jù)結(jié)果表明，隨著養(yǎng)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(xiàn)在鮮味上，從經(jīng)濟(jì)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(yǎng)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(duì)鹵鴨品質(zhì)存在影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)35%KC1替代時(shí)，鹵鴨的感官評(píng)價(jià)、水分含量 、蛋白質(zhì)含量以及脂肪含量沒(méi)有顯著變化；但是當(dāng)替代比例達(dá)35%及以上時(shí)，鹵鴨的水分活度發(fā)生了顯著變化，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(qū)分各種肉類(lèi)晶種及產(chǎn)品品質(zhì)，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)肉質(zhì)變化的分析，它將是肉類(lèi)產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)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(yīng)用，主要用于不同品牌乳制品的識(shí)別、品質(zhì)的檢測(cè)、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，并且隨著高溫處理的時(shí)間和程度不同，這種變化呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，僅僅靠天然生物味覺(jué)系統(tǒng)可能很難對(duì)風(fēng)味變化進(jìn)行分析和識(shí)別，利用電子舌從樣品的響應(yīng)信號(hào)得到“指紋識(shí)別數(shù)據(jù)”，為客觀評(píng)價(jià)提供理論依據(jù)，靈敏的將不同溫度和時(shí)間處理的牛奶識(shí)別開(kāi)來(lái)，并且能對(duì)其他牛奶樣品的加熱程度進(jìn)行粗略預(yù)測(cè)。

       有研究采用多頻脈沖電子舌技術(shù)結(jié)合主成分分析（PCA）和判別因子分析（DFA）的統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)不同品牌的蠔油進(jìn)行檢測(cè)辨識(shí)，結(jié)果表明多頻脈沖電子舌技術(shù)可以對(duì)8種樣品進(jìn)行良好的聚類(lèi)，實(shí)現(xiàn)辨別不同品牌蠔油，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

       利用電子舌對(duì)8個(gè)品牌的魚(yú)香調(diào)味汁進(jìn)行檢測(cè)分析，結(jié)合理化指標(biāo)和感官評(píng)價(jià)，探究魚(yú)香調(diào)味汁在加熱前后的滋味變化 ，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在加熱前，8個(gè)品牌的魚(yú)香調(diào)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(xiàng)研究中，電子舌被應(yīng)用到評(píng)價(jià)醬油風(fēng)味中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)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(xiàn)交叉重合，表明電子舌的區(qū)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(jī)體內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存。法國(guó) Alpha Astree電子舌系統(tǒng)可區(qū)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(tǒng)可直接檢測(cè)植物油樣品，成功區(qū)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(píng)價(jià)了電子舌既是對(duì)不同橄欖油正確識(shí)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(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)傳感器裝置進(jìn)行了嚴(yán)格的測(cè)試，建立了線性判別模型，發(fā)現(xiàn)91%的橄欖油能夠根據(jù)其響應(yīng)強(qiáng)度正確分類(lèi)，表明電子舌可以作味覺(jué)傳感器，區(qū)分具有不同橄欖油，可作為生物感官分析區(qū)分橄欖油的替代和補(bǔ)充，具有實(shí)用價(jià)值。

       還有研究采用電勢(shì)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(yīng)數(shù)據(jù)，接著利用主成分和判別因子分析對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)20種樣品可以實(shí)現(xiàn)很好的分類(lèi)，表明電子舌作為一種新型的現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)在油脂品質(zhì)檢測(cè)與分析中具有巨大的應(yīng)用潛力。

       隨著人們物質(zhì)水平的不斷提高，對(duì)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(cè)儀器在食品行業(yè)需求也會(huì)逐漸加大。傳統(tǒng)方式采用高效液相、質(zhì)譜和氣相等檢測(cè)儀器進(jìn)行分析，需要對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)雜的前處理，耗時(shí)耗力。

電子舌系統(tǒng)不需要對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)雜的前處理，能對(duì)不同種類(lèi)的食品進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)能避免人為判定誤差，重復(fù)性好，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、快速無(wú)損地在線檢測(cè)未知液體樣品的整體特征，短時(shí)間內(nèi)將樣品精確的區(qū)分。

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