電子舌作為研究液體樣品味覺信息的新型分析檢測設備，近年來已經在食品領域得到了較為廣泛的應用。最早的電子舌設備是由模仿味覺識別機制的傳感器陣列組成，在食品領域用于風味的研究，后來更多的電子舌被開發(fā)用于食品的分類鑒定。廣義的電子舌不僅是作為液體樣品味覺屬性的測定設備，它還被應用于其它的領域。
一、科技名詞|電子舌 二、電子舌技術的基本原理 1.傳感器陣列相當于舌頭，單獨的不同材質或修飾的傳感器相當于味蕾 2.信號采集系統(tǒng)相當于傳遞神經 3.模式識別算法則相當于大腦對味覺信息的處理。 三、電子舌與真實味覺評價的差異性 01 檢測樣品的比較
真實味覺：專業(yè)人員對于味覺的感官評定主要以液體為主，但固體樣品同樣適用，因為通過咀嚼過程，固體樣品可以被唾液稀釋和分解，起初沒有味道的物質也可能被重新賦予味道，比如吃完饅頭后會有甜的感覺。感官評價中的味覺方法只限于待測組分已知或者確定無毒、無害的樣品的評價，而且這種評價只限于味覺信息。 02 傳感電極和味蕾的比較
味蕾：味蕾由50-150個味覺細胞組成，味覺細胞共分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4種類型。Ⅰ型細胞表達咸味的受體和離子通道，與咸味感受相關；Ⅱ型細胞表達甜、鮮、苦味受體，且每個細胞只能表達一種味覺的受體，與甜、鮮、苦味的感受有關；Ⅲ型細胞則表達酸味覺的受體和離子通道，與酸的味覺感受有關。每個味蕾都能對5種味道進行識別，而對于某種味覺的敏感性則取決于該類細胞數(shù)量在味蕾細胞總數(shù)中占的比例；Ⅳ 型細胞為基底細胞，分化為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型細胞。 03 信號傳遞過程的比較
舌是口腔中感受味道的主要器官。味覺物質與舌表面的味蕾結合后，與味蕾細胞上的受體或離子通道作用，激發(fā)細胞內的信號過程，促使細胞釋放神經遞質，引起神經沖動，傳遞到腦的味覺中樞，完成味道的識別。 04 模式識別和大腦分析的比較
大腦分析：人所能感受到的味道是復合型味道，大腦是人類味覺信息的處理終端，在此，品嘗到的味覺信號被加以分析。對于單一組分樣品，品嘗到的味道能夠客觀反映該物質味覺信息；對于復雜樣品的測定，很難對樣品的某種單一味覺作出判斷。味覺還存在相消效應、對比效應、疲勞效應等現(xiàn)象。
電子舌 electronic tongue
定義：由交互敏感傳感器陣列、信號處理電路及模式識別算法構成的智能分析儀器?？稍诙虝r間內分辨和定量溶液中不同的味覺或化學成分。
學科：食品科學技術_食品科學_食品化學_食品風味化學
相關名詞：滋味 傳感器 指紋分析 指紋圖譜 電子鼻
電子舌的設計思想源于味覺的感受機制。由其定義可以看出，電子舌主要由三部分組成：傳感器陣列、信號采集模塊和模式識別系統(tǒng)。
傳感器陣列由不同材質或不同修飾方法的多個傳感器構成，傳感器之間存在交互敏感性，即一個傳感器能夠感受多個物質，同一物質可以被不同的傳感器感受到；味覺傳感器是電子舌的關鍵組成部件，根據傳感器原理可將其區(qū)分為電位型電子舌、伏安型電子舌、阻抗譜型電子舌、光學型電子舌和聲波型電子舌等。電子舌由于修飾方法和響應原理的不同，其性能和檢測樣品的種類等之間也存在一定的差異。
信號采集模塊能夠收集傳感器陣列信息，并將其以電信號的形式儲存在計算機中；
模式識別系統(tǒng)以數(shù)學算法為手段，模擬人腦的運算方式，分析、處理收集到的信號，并將其轉化為樣品整體特征屬性。模式識別的主要方法有主成分分析、聚類分析、人工神經網絡分析和混沌識別等方法。
味道是食品感官評定中的重要指標。雖然電子舌被認為是食品味覺檢測的設備，但是電子舌所描述的特征和生物系統(tǒng)的味覺并非完全相同的概念，與生物味覺機制的比較研究有助于為設備研發(fā)者打開新的思路。
真實味覺：專業(yè)人員對于味覺的感官評定主要以液體為主，但固體樣品同樣適用，因為通過咀嚼過程，固體樣品可以被唾液稀釋和分解，起初沒有味道的物質也可能被重新賦予味道，比如吃完饅頭后會有甜的感覺。感官評價中的味覺方法只限于待測組分已知或者確定無毒、無害的樣品的評價，而且這種評價只限于味覺信息。
電子舌：目前電子舌在食品領域的應用主要分為定性和定量分析兩個方面。定性分析是指根據樣品差異性實現(xiàn)不同樣品的辨別、區(qū)分，或者是根據樣品間差異性的大小對樣品的等級和種類進行識別，如電子舌對飲料、橄欖油、酒類和新鮮度的區(qū)分；定量分析則是將電子舌測定結果與感官評價專員給出的結果進行比較判斷，通過對應關系，得到相應的定量預測模型，得到的是一類成分的總的量或程度的信息，如電子舌對樣品味覺感受差異的評價、制藥工業(yè)中對苦味掩蓋及掩蓋效果的評價等。
味蕾：味蕾由50-150個味覺細胞組成，味覺細胞共分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4種類型。Ⅰ型細胞表達咸味的受體和離子通道，與咸味感受相關；Ⅱ型細胞表達甜、鮮、苦味受體，且每個細胞只能表達一種味覺的受體，與甜、鮮、苦味的感受有關；Ⅲ型細胞則表達酸味覺的受體和離子通道，與酸的味覺感受有關。每個味蕾都能對5種味道進行識別，而對于某種味覺的敏感性則取決于該類細胞數(shù)量在味蕾細胞總數(shù)中占的比例；Ⅳ 型細胞為基底細胞，分化為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型細胞。
傳感器：電子舌所用的傳感電極分為修飾和不修飾兩種。修飾電極以一種電極作為基底電極，應用物理或者化學合成的方法在電極表面修飾不同材料的敏感膜，敏感膜具有非專一性和弱選擇性，對待測液中無機物、有機物、離子或非離子性組分具有交叉敏感特性，不同的修飾膜對同一物質敏感度也不相同，傳感電極對呈味物質的敏感性普遍高于人類味覺測定的極限。
舌是口腔中感受味道的主要器官。味覺物質與舌表面的味蕾結合后，與味蕾細胞上的受體或離子通道作用，激發(fā)細胞內的信號過程，促使細胞釋放神經遞質，引起神經沖動，傳遞到腦的味覺中樞，完成味道的識別。
味覺信息的編碼有兩種模型，即專線傳輸模型和交叉纖維模型。專線傳輸模型認為感受每種味覺的細胞分別與傳遞各自味道的神經纖維連接，不同味覺信號最終傳遞到腦作進一步的分析；交叉纖維模型認為味覺信息在由細胞轉入到神經纖維前就已經進行了編碼，編碼后的信息通過公共的神經傳遞，相當于在還沒有到達大腦之前就已經確定了味道。
傳感電極之間具有低選擇性和交互敏感性，每個電極感受到的信號都是多種物質累加的結果。一支電極無法區(qū)分自身感受到的味道。
大腦分析：人所能感受到的味道是復合型味道，大腦是人類味覺信息的處理終端，在此，品嘗到的味覺信號被加以分析。對于單一組分樣品，品嘗到的味道能夠客觀反映該物質味覺信息；對于復雜樣品的測定，很難對樣品的某種單一味覺作出判斷。味覺還存在相消效應、對比效應、疲勞效應等現(xiàn)象。
模式識別：模式識別是利用數(shù)學方法讓計算機對復雜的信息進行分類處理，在錯誤率最低的情況下，使識別結果盡可能接近實際。人工味覺系統(tǒng)模式識別方法主要釆用了統(tǒng)計模式識別方法（如主成分分析、聚類分析、判別分析等）、人工神經網絡模式識別方法（如BP神經網絡、RBF神經網絡等）、模糊識別方法等。
通過對電子舌設備和真實味覺的比較，不難發(fā)現(xiàn)：電子舌與真實味覺之間互有所長，但不能完全取代味覺的感官評定，對其研究還需要進一步的深入。希望通過對味覺形成機制研究的不斷深入和電子、計算機等學科的發(fā)展，能夠使電子舌性能得到優(yōu)化。
參考文獻：王興亞, 龐廣昌, 李陽. 電子舌與真實味覺評價的差異性研究進展[J]. 食品與機械, 2016, 32(1):5. 提醒：文章僅供參考，如有不當，歡迎留言指正和交流。且讀者不應該在缺乏具體的專業(yè)建議的情況下，擅自根據文章內容采取行動，因此導致的損失，本運營方不負責。如文章涉及侵權或不愿我平臺發(fā)布，請聯(lián)系處理。
