电子舌技术在酒精饮料鉴别上的应用

利用由8种类脂膜传感器和葡萄糖化酶传感器组成的味觉传感器阵列对日本清酒的品质进行检测,8个输出信号组成的电势模式代表了清酒的味觉品质和强度。将输出信号处理后发现,两维信号分别代表了滴定酸度和糖度含量。从模式识别分析上看,电子舌的输出信号与滴定酸度、糖度之间具有很大的相关性,可对米酒的甜度预测做出数学模型。采用多通道味觉传感器体系检测清酒酒糟中的可滴定酸和酒精浓度,其中一个带正电的膜对酒精有响应,并且该响应与气相色谱检测的结果相一致。采用一个带负电的膜来检测清酒酒糟的可滴定酸,膜的响应与可滴定酸之间存在很高的相关性,结果表明,电子舌的结果与测定的结果相一致,尤其是将带正电的膜响应进行多元回归。电子舌可以检测清酒酒糟中的酸度和酒精浓度,在监测清酒发酵过程中具有重要作用。采用自行研制的电子舌对高酒精度的米酒进行检测,发现传感器响应信号与米酒可滴定酸之间具有较高的相关性,电子舌在监测清酒调配和清酒糖化醪发酵过程中具有很大的潜力。

目前,对啤酒的研究较少,且主要是对不同品牌、不同类型啤酒的区分的研究。使用由30个传感器组成阵列的电子舌技术对4种不同类型的啤酒进行测试,以评估电子舌的稳定性和实验结果的可重复性。结果表明,电子舌能够给出可重复且稳定的信号。电子舌技术能清楚地显示各种啤酒的味觉特征,同时,样品并不需要经过预处理,因此,这种技术能满足生产过程在线检测的要求。采用自行研制的由多通道类脂膜传感器阵列组成的电子舌,在某一啤酒为标准的条件下,测得了8种不同品牌的啤酒的响应模式,仅用这些模式就可以很容易地将一种啤酒与其他几种区分开来。选择由离子选择电极和部分选择电子组成的“流通”传感器阵列电子舌,检测了有不同生产日期、不同生产地的同一品牌的啤酒,采用 PLS 和 ANN 技术组合对数据进行分析,能够对样品进行正确的区分,其正确率达到了83%。

白酒方面由30个传感器组成的电子舌检测了味觉、化学组成均相似的20种酒,结果表明电子舌能将其很好地区分。采用自行研制的电子舌研究了酒精饮料质量快速检测方法,结果表明,电子舌能够区分同一酒厂生产但使用的是不同纯度的酒精和水、不同的添加剂的不同品牌的酒,能够区分酒精是合成的或者是谷物酿造的,区分不同等级的酿造酒精(如不同的洁净度),区分 eau-de-vie 新鲜产品、陈化产品、用不同蒸馏技术生产的产品、贮存在不同橡木桶中的产品等。在酒精饮料中,电子舌显示了快速质量分析的优势。

红酒方面对2～70年不同品种的160个 port wine 样品进行了电子舌检测和理化指标分析,结果表明电子舌检测结果和理化指标分析结果基本一致。采用传感器输出信号对 port wine 进行酒龄预测,其误差在5年左右,当对10～35年的 port wine 进行预测时,其误差在1.5年内。这项研究表明电子舌在预测 port wine 酒龄时具有可行性。采用由两组基于气体和液体的金属卟啉传感器分析了红酒,结果表明电子舌具有定性和定量分析的能力,且其准确性更好(化学指标的误差在0.6%～52%,而传感器描述的误差在2%～12%)。由30个传感器组成的电子舌检测了20种葡萄酒,电子舌能够将这些在味道和化学组成上都很接近的葡萄酒区分开来。