第1页：第九讲 智能感官仿生学（下）
第九讲智能感官仿生学（下）
第2页：电子舌
三、电子舌
第3页：电子舌的一些概念
1、电子舌的一些概念
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第5页：电子舌的应用潜力应用对象
- 电子舌的应用潜力应用对象
- 食物质量与安全快速智能检测味觉理论研究实验平台鉴别能力：Ａ、食物的基本类别Ｂ、同类产品的差异Ｃ、同种产品的批次一致性Ｄ、品牌产品的防伪辨假Ｅ、特异性安全检测F、味觉平衡点
第6页：些实例
2、一些实例
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第27页：人工味觉传感系统示意图
人工味觉传感系统示意图
第28页：多频脉冲电子舌
四、多频脉冲电子舌
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第30页：概念几种常见的化学分析谱
1、概念几种常见的化学分析谱
- 1、概念几种常见的化学分析谱
- 光谱
- 色谱
- 阻抗谱
- 介电谱
- 频谱
第31页：常规电化学方法Voltamm
常规电化学方法Voltammetric
- 常规电化学方法Voltammetric
- 循环伏安法
- 恒电流法
- 脉冲电势法
第32页：多频脉冲电位法概念
多频脉冲电位法概念
- 多频脉冲电位法概念
- 频幅响应图谱是一种以一定频率变化和脉冲幅度周期变化的方波电压作为激发信号，由各个工作电极得到的相同变化频率下的脉冲电流信号顺序拼接在一起，所组成的反映被测物质单体或总体特征的一种图谱。
第33页：概念模式图被测物质
概念模式图被测物质
第34页：电极芯片与参比电极
电极芯片与参比电极
电极芯片（阵列）AuxiliaryelectrodeReferenceelectrodeWorkingelectrode
第35页：多传感器阵列频幅响应信号
多传感器阵列频幅响应信号
第36页：特征数据提取
特征数据提取
第37页：不同溶液测试结果
不同溶液测试结果
第38页：叠加比较
叠加比较
第39页：新概念
新概念：多频脉冲响应谱
- 新概念：多频脉冲响应谱
- 多电极
- 多周期
- 构成完整频幅谱
- 非修饰性电极技术
- 技术创新：单周期刺激向变频多周期拓展自动减频或增频扫描连续频幅周期
第40页：五个激发参数
五个激发参数
- 五个激发参数
- 1起始幅高H0
- 2变化幅高△H
- 3起始幅宽W0
- 4变化幅宽△W
- 5终止幅宽WE
第41页：f1f2f3
f1f2f3
f1f2f3
第42页：原理:从脉冲电压法出发
2、原理:从脉冲电压法出发
- 2、原理:从脉冲电压法出发
- 大幅脉冲电压法(LPV)
- 小幅脉冲电压法(SPV)
- 阶梯脉冲电压法(Staircase)
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第44页：脉冲电压法基础是多个（变化
脉冲电压法基础是多个（变化的）恒电势拼接
- 脉冲电压法基础是多个（变化的）恒电势拼接
- 循环伏安法
- 恒电势
第45页：电化学响应原理
电化学响应原理
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第47页：测量得到的结果
测量得到的结果
- 测量得到的结果
- 充电电流(Chargedcurrent)
- 感应电流(Faradiccurrent)
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第49页：三个特征响应参数
三个特征响应参数
- 三个特征响应参数
- Ii：最大充电电流＋最大感应电流
- If：扩散电流
- τ：物质特征参数
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第51页：实验用市售六种不同品牌的干红
实验用市售六种不同品牌的干红葡萄酒酒度酒类型葡萄品种品牌12%v/v干型赤霞珠长城12%v/v干型赤霞珠茅台酒庄12%v/v干型赤霞珠丰收12%v/v干型赤霞珠皇轩12%v/v干型赤霞珠正大路易12%v/v干型赤霞珠张裕产地河北昌黎河北昌黎北京上海烟台烟台
第52页：多频脉冲电子舌的辨识区分效果
多频脉冲电子舌的辨识区分效果
第53页：
第54页：多频脉冲电子舌特点
多频脉冲电子舌特点
- 多频脉冲电子舌特点
- １、特异性与非特异体系均适用
- ２、响应速度快
- ３、响应谱信息量大
- ４、适宜智能化
第55页：应用范围
应用范围
- 应用范围
- 作为智能感觉系统的一类重要的技术基础，测定物质的总体特征。
- 构建一类通用新的化学分析技术，像阻抗谱、频谱、介电谱等。
第56页：智能感官仿生系统的应用方法学
五、智能感官仿生系统的应用方法学
第57页：仿生感官系统应用的一些特点
仿生感官系统应用的一些特点
- 仿生感官系统应用的一些特点
- 有限性
- 专一性
- 模糊性
- 学习性
第58页：检测方法
检测方法
- 检测方法
- 1.系统测试：应用管理、检测顺序、自动测试、系统诊断、系统校正；
- 2.味觉品评测试：包括数据装载、多变量统计、模型装载；
- 3.系统配置：用户参数、用户管理、系统管理、参数选择、报告管理、日志、关于。。。
第59页：系统测试
1.系统测试
- 1.系统测试
- A.系统测试是系统持续稳定工作的基础，在软件设置上，除提供进入安全、文件重名覆盖提示以及电子签名等，还可针对自动采样器以及传感器应用范围配置提出要求；
- B.该系统使用由食品饮料品尝传感器和药物品尝传感器两组，传感器阵列应根据其应用范围进行配置；
- C.系统诊断、系统校正是仪器使用的前提保障。
第60页：自测、诊断与校正
自测、诊断与校正
- 自测、诊断与校正
- （1）自测
- 每七天进行一次，以确保系统能正常工作，在诊断后，通过校正以补偿传感器数据的漂移。
- 自测耗时为一分钟，如果系统配置适当，将显示通过，否则，则显示为自测失败；
- （2）诊断
- 诊断程序使用一个清洗水和三个稀释后浓度分别为10mmol/L的标准诊断液，依序为HCl、NaCl和MSG，诊断后，有PCA响应提示。
第61页：PCA响应提示
PCA响应提示，系统要求鉴别指数（discriminationindex）大于94％
第62页：校正，结果对单根传感器给出校
（3）校正，结果对单根传感器给出校正成功的传感器校正失败的传感器目标值（targetvalue）是指分析时对标准校正液读出的数据。
第63页：味觉品评测试
2.味觉品评测试
- 2.味觉品评测试
- 一个完整的味觉品评测试包括3到4组的检测，每组由一次清洗和三次读数构成，清洗水清洗10秒，每次的读数为120秒，第一次和最后一次读数以及每次测试的间隔均进行清洗，以避免样品的交叉污染和保证读数的重现性，数据交由软件处理；
- 重现性和鉴别水平是E－Tongue的两个关键指标，如同其它分析装备一样，以达到获得正确预知未知样品的能力；
- 同一个样品的多次检测，其RSD值必须小于10％，不同样品的区分度必须大于80％。
第64页：sensorcurve
sensorcurve
sensorcurve
第65页：多元统计常用菜单
多元统计常用菜单
"Multivariatestatistics":Commonmenus andicons，page89
第66页：多变量分析
多变量分析
- 多变量分析
- 所得数据由多变量统计提供PCA、DFA（DiscriminantFactorialAnalysis）、PLS、SIMCA（SoftIndependentModelingByClassAnalogy）方法分析。
- 不同的运算法则可以满足不同的需求：PCA适合区分研究；DFA适合样品的分组鉴别；SIMCA可以进行好坏测试；PLS则可以进行浓度量化和分区预测。
第67页：系统维护
系统维护
- 系统维护
- 在系统有若干天未使用时，需进行若干清洗校正程序，使用参比液和清洗液进行；
- 短时间不用，传感器可以浸泡在与样品相近液中，如啤酒浸泡在5％乙醇溶液中，果汁浸泡在没有果肉和颗粒的同种果汁中，如果是流质食物成分，可以浸泡在水中或者是稀释的成分液中；
- 传感器长时间不用，须将其离水放置，参比电极小帽必须盖上；
- 维护好的传感器，可以使用一万次以上，传感器清洗时使用的清洗液是10mmol/L的NaCl溶液。
第68页：维护诊断goodbad
维护诊断goodbad
第69页：智能感官系统是一种仿生技术
小结
- 小结
- 智能感官系统是一种仿生技术
- 交互感应＋智能算法是核心概念和技术
- 将成为食品科学中广泛应用的高新技术
- 有潜力，也是有限制！
第70页：Thankyou!
Thankyou!
Thankyou!
