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【智能應(yīng)用】智能感官分析設(shè)備助力實現(xiàn)高效、精準(zhǔn)的質(zhì)量控制

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2024-07-31  來源:感官科學(xué)與評定整理
核心提示:人工感官評價的評價主體是人,盡管研究員在使用人工評價方法時會盡量排除評價員自身狀況及外部環(huán)境等各因素干擾,但仍不可避免會
人工感官評價的評價主體是人,盡管研究員在使用人工評價方法時會盡量排除評價員自身狀況及外部環(huán)境等各因素干擾,但仍不可避免會產(chǎn)生測試波動;此外,在樣品量增大的情況下,感官評價員會出現(xiàn)不同程度的感官疲勞,使得評價準(zhǔn)確性降低。智能感官具備快速高效、溯源性好及可測試大量樣本等諸多優(yōu)勢,因此,合理利用智能感官技術(shù),將會增強人工感官評價小組的評價能力。
 
此外,茶飲行業(yè)原料供應(yīng)廠家在原料驗收、成品質(zhì)量把控等諸多環(huán)節(jié)對智能感官設(shè)備的合理使用將會極大提高其異常樣品發(fā)現(xiàn)速率等相關(guān)質(zhì)量監(jiān)測能力。
 
01.電子舌技術(shù)
 
電子舌,也稱為味覺傳感器,是一種利用電子傳感器多傳感陣列感測液體樣品的特征響應(yīng)信號,通過信號模式識別處理及專家系統(tǒng)學(xué)習(xí)識別,對樣品進行定性或定量分析的一類新型分析測試技術(shù)設(shè)備。電子舌早期在啤酒、茶水等液體飲料中應(yīng)用較廣泛,用于五種基本味道的判別分析。隨著傳感器的技術(shù)進步,其可與其他檢測設(shè)備聯(lián)用,這使得電子舌逐漸變成了檢驗食品藥物殘留、研究食品貨架期及分辨水果等物料諸多指標(biāo)的有用工具。
 
姜莎等人研究驗明了電子舌在紅茶飲料中的辨識能力,可較好區(qū)分7種不同品牌紅茶飲料;Patrycja等人使用一種微型電子舌對來自不同生產(chǎn)商的牛奶進行分類,結(jié)果顯示能以較高的正確度識別牛奶樣品;對于不同成熟度的草莓鮮榨果汁,高利萍等人利用電子鼻和電子舌協(xié)同進行樣品分析,發(fā)現(xiàn)信號融合對樣品的區(qū)分能力和預(yù)測能力增強;張賽等人采用模糊數(shù)學(xué)感官評價法與電子舌結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用設(shè)備,對比添加酵母抽提物輔助減鹽前后咸奶茶的感官品質(zhì),結(jié)果表明減鹽配方奶茶風(fēng)味明顯區(qū)別于普通奶茶,并獲得綜合感官評價最優(yōu)的咸味奶茶配方。
 
02.電子鼻技術(shù)
 
電子鼻作為模仿嗅覺的設(shè)備,也通常由多種傳感器組合,用于通過分析系統(tǒng)生成信號來檢測氣味以區(qū)分復(fù)雜樣品。電子鼻技術(shù)已在許多領(lǐng)域中使用,在飲料行業(yè)中經(jīng)常用于分類和質(zhì)量控制。新型傳感器技術(shù)和響應(yīng)特性研究的發(fā)展以及與其他分析儀器、通信技術(shù)的融合應(yīng)用技術(shù),使得電子鼻技術(shù)可以實現(xiàn)更全面、更便捷的食品飲料相關(guān)產(chǎn)品測試。
 
Mahuya等人從電子鼻和電子舌的響應(yīng)中提取小波能量特征,用于對不同等級的印度紅茶進行分類;Xing等人研究了自主研發(fā)的新型電子鼻系統(tǒng),用于檢測“紅顏”草莓不同貯藏期的新鮮度,結(jié)果證明優(yōu)化后的傳感器陣列能夠區(qū)分腐爛草莓和新鮮草莓。對于在日本流行的現(xiàn)制香蕉汁飲品,Mayumi等人使用電子鼻FF-2A測量不同香蕉汁的氣味,可從復(fù)合氣味中識別出所有香蕉汁樣品共有的氣味及特征差異點,并且測量識別了每個香蕉店的香蕉汁氣味與時間相關(guān)的變化,有助于客觀評估和比較香蕉汁與其他類型的果汁。牛奶是新式茶飲行業(yè)的基礎(chǔ)物料之一,其風(fēng)味屬性對現(xiàn)制奶茶等品類產(chǎn)品的感官體驗至關(guān)重要。遲雪露等人對4種不同品牌的超高溫滅菌脫脂純牛奶的風(fēng)味屬性進行了評價,通過結(jié)合使用人工感官描述性分析法與電子鼻技術(shù),較為全面的反映了脫脂純牛奶樣品的整體信息及風(fēng)味差異點。
 
電子鼻技術(shù)在飲料行業(yè)生產(chǎn)過程把控中也屢見應(yīng)用。Tharaga等人討論并重點比較了在實驗室條件和工廠規(guī)模下使用“電子鼻”系統(tǒng)在發(fā)酵階段分析茶香的方法,發(fā)現(xiàn)可以成功檢測香氣水平的變化來檢測紅茶制造過程。Brambilla研究證實了在與化學(xué)、物理和感官技術(shù)相結(jié)合的情況下,電子鼻方法在監(jiān)測UHT部分脫脂牛奶生產(chǎn)批次質(zhì)量方面的實用性。
 
03.電子眼技術(shù)
 
電子眼是模仿人類視覺感知的智能檢測系統(tǒng),其從樣品中獲取與顏色和形狀等外觀相關(guān)的視覺參數(shù)進行評價。相比較人工視覺,電子眼具有無視覺疲勞及心理因素影響、可得信息量大等優(yōu)勢。在實際生產(chǎn)中可廣泛用于水果成熟度鑒別、茶湯色澤品質(zhì)鑒定等方向;以圖像采集、處理與分析為核心技術(shù)的色選機就是電子眼技術(shù)常見的主要應(yīng)用形式。
 
陳佳瑜利用電子眼技術(shù)測試了多個滇紅工夫茶湯色澤,對茶湯色澤品質(zhì)進行的量化評價表明電子眼可替代人工應(yīng)用于滇紅工夫茶湯色澤品質(zhì)的快速、準(zhǔn)確評價。作為國內(nèi)茶飲行業(yè)內(nèi)新賽道——咖啡,其感官特性的評估也有智能感官的身影。Susanna使用電子眼評估沖泡溫度對意式濃縮咖啡泡沫的視覺特性影響,發(fā)現(xiàn)在較高的沖泡溫度下,泡沫起泡越大,泡沫持久性越強。王仁杰等人利用人工感官評價和電子眼等智能感官評價相結(jié)合的方法研究了不同番茄品種的消費者喜好度差異及其內(nèi)在原因,電子眼在果形與顏色分析方面和人工感官分析結(jié)果較為一致。
 
04.質(zhì)構(gòu)技術(shù)
 
感官中還有非常重要的一部分是觸感,與觸感相關(guān)的力學(xué)特性可以由質(zhì)構(gòu)儀來替代人工進行參數(shù)的采集與分析。質(zhì)構(gòu)儀又被稱為物性分析儀,其基本組成結(jié)構(gòu)為樣品變形裝置、樣品承載設(shè)備和結(jié)果記錄系統(tǒng)。果蔬原料、茶飲中的珍珠粉圓等小料都可以利用質(zhì)構(gòu)儀來檢測其硬度、彈性及脆性等物性指標(biāo),在諸多此類產(chǎn)品的品質(zhì)監(jiān)控和運輸貯藏監(jiān)測等多個環(huán)節(jié)都有質(zhì)構(gòu)儀的應(yīng)用。
 
Santanu等人研究了流變學(xué)和質(zhì)構(gòu)特性上山梨糖醇完全替代蔗糖在芒果果醬生產(chǎn)中的可行性;王彬彬等人系統(tǒng)研究了探頭、感應(yīng)元及形變量等參數(shù)因素對質(zhì)構(gòu)儀測量桑葚質(zhì)地品質(zhì)的影響,初步建立了采用質(zhì)構(gòu)儀運用質(zhì)構(gòu)剖面分析(TPA)方法鑒定桑葚質(zhì)地品質(zhì)的方法,豐富了桑葚質(zhì)地品質(zhì)評價的內(nèi)容。布丁等注重口感的小料,在研發(fā)與生產(chǎn)階段對質(zhì)構(gòu)的監(jiān)測尤為重要。段雪梅等人通過正交實驗,研究了不同穩(wěn)定劑和原料配比對抹茶風(fēng)味牛奶布丁的質(zhì)構(gòu)特性及風(fēng)味的影響,制得一款口感潤滑、彈、嫩、穩(wěn)定性好的布丁。茶飲行業(yè)作為果蔬消耗的一大行業(yè),上游原料供應(yīng)商對農(nóng)副產(chǎn)品的貯藏及加工是重要的一環(huán),利用TPA可以根據(jù)原料產(chǎn)品的質(zhì)地變化規(guī)律預(yù)測其貯藏期以選取適合的貯藏方法。姜松等人測試了不同溫度下貯藏水蜜桃對其質(zhì)地品質(zhì)變化的影響,結(jié)果表明8℃的貯藏溫度較0℃條件下水蜜桃的各質(zhì)構(gòu)參數(shù)下降更快,且均隨貯藏時間延長而降低。
編輯:songjiajie2010

 
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