[發明專利]一種基于嗅覺和味覺傳感器信息融合的鎮江香醋貯藏時間鑒別方法

有效

• 申請號: 201310123159.8
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN103196954A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 陳全勝;劉愛平;趙杰文;歐陽琴;林顥
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00;G01N33/50
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明涉及一種多傳感器信息融合的鎮江香醋貯藏時間的快速智能化鑒別方法，即利用色敏型嗅覺傳感器和多電極味覺傳感器信息融合技術鑒別鎮江香醋的貯藏時間。

背景技術

香醋是我國的一種傳統調味品，具有獨特的香氣和滋味，不同貯藏階段香氣和滋味成分的含量及其變化會直接影響到香醋的質量與風味。對于香醋品質的檢測，目前常規的感官評定和理化分析方法都具有各自的局限性；近幾年來電子鼻、電子舌技術在食品風味品質檢測中得到了廣泛的應用，但大多研究都是采用單一傳感器技術來檢測食品風味品質，單一檢測手段往往不能全面地描述一個對象，這種側重點不同帶來的局限性必然影響到檢測結果的精度和穩定性。近年來，多傳感器融合技術在食品及農產品檢測領域得到了相關應用。如授權發明專利“基于多傳感信息融合的名優茶品質儀器智能化審評方法”（ZL200910232916.9）和公開發明專利“基于多傳感信息融合的葉菜類蔬菜葉片農藥殘留檢測裝置及方法”（申請號201210265737.7），但文獻檢索表明，目前融合技術都是采用相對完善的電子鼻和電子舌系統，它們都是商業化的通用型儀器，檢測費用高；其次，信息融合本身也即是不同類別的傳感器數據簡單的疊加，和人類的感官評判行為相差甚遠。

發明內容

本發明提供了一種基于多傳感器融合的鎮江香醋貯藏時間鑒別方法。針對鎮江香醋氣味和滋味特征，構建色敏型嗅覺傳感器和多電極味覺傳感器系統，分別獲取鎮江香醋的香味和滋味特征信息，并進行數據預處理和特征變量提取，然后提取嗅覺特征變量和味覺特征變量，通過統一法則映射到一個高維特征空間，根據非監督的模式識別方法抽象出若干虛擬變量，完成嗅覺和味覺特征信息融合，最后通過合適的模式識別方法構建基于多信息融合鑒別模型，可實現對不同貯藏時間香醋的快速、智能化判別。

本發明的方法如下：

（1）選取不同貯藏時間的香醋作為樣本；

（2）利用色敏型嗅覺傳感器系統（由9種卟啉及其衍生物和6種pH指示劑組成固定在疏水膜上組成的傳感器陣列）用于采集樣本的氣味信息。利用多電極味覺傳感器系統（由金電極、鉑電極、銅電極、玻碳電極等四種工作電極再結合參比電極組成）用于采集樣本的滋味信息。

（3）將采集到的兩組信息進行數據融合，提取相應的特征變量，通過統一法則將這些特征信息映射到一個高維特征空間，根據非監督的模式識別方法抽象出若干虛擬變量，完成嗅覺和味覺特征信息融合，最后通過人工神經網絡方法構建基于多信息融合鑒別模型。

（4）對于一個未知樣本，分別利用嗅覺傳感器采集氣味信息，利用味覺傳感器采集滋味信息，并進行相應的特征提取和信息融合，輸入已建立好的判別模型，即可實現對待測樣本貯藏時間的鑒別。

色敏型嗅覺傳感器是通過優選對香醋氣味有顏色反應的色敏材料（由9種卟啉及其衍生物和6種pH指示劑固定在疏水膜上組成的傳感器陣列；其中，9種卟啉及其衍生物：①5,10,15,20-四苯基-21H,23H-卟吩，②5,10,15,20-四苯基-21H,23H-卟吩氯化錳(III)，③2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟吩錳(III)氯化物，④5,10,15,20-四（4-甲氧苯基）-21H,23H-卟吩氯化鐵(III)，⑤5,10,15,20-四苯基-21H,23H-卟吩氯化鐵(III)，⑥5,10,15,20-四苯基-21H,23H-卟吩銅(II)，⑦5,10,15,20-四（五氟苯基）-21H,23H-卟啉氯化鐵(III)，⑧5,10,15,20-四（4-甲氧苯基）-21H,23H-卟吩鈷(II)，⑨5,10,15,20-四苯基-21H,23H-卟吩（鋅）；6種pH指示劑：①百里香酚藍，②溴百里酚藍，③溴甲酚綠，④甲酚紅，⑤溴甲酚紫，⑥中性紅），并將其固定在疏水膜上面制成的傳感器陣列，該傳感器克服了傳統金屬氧化物氣味傳感器容易受到濕度、溫度影響產生基線漂移的缺點；多電極味覺傳感器是通過優選對香醋滋味有特征響應的金電極、鉑電極、銅電極、玻碳電極等四種工作電極，再結合參比電極組成味覺傳感器陣列，該方法不需要進行前處理，能迅速、準確地獲得樣本滋味的綜合信息，靈敏度高，重復性和可靠性好。

本發明利用色敏型嗅覺傳感器技術和多電極味覺傳感器技術模擬人的鼻和舌，實現對不同貯藏時間香醋的快速、智能化判別。該方法克服了傳統理化檢測方法因步驟繁瑣而耗時長、效率低，單一傳感器技術因為信息獲取不全面而導致的檢測精度低等缺點。

附圖說明