食品伙伴网智能感官分析技术

智能感官分析技术在食品风味分析中的研究进展RESEARCH PROGRESS OF INTELLIGENT SENSORY ANALYSIS TECHNOLOGY IN FOOD FLAVOR ANALYSIS食品伙伴网 感官分析研究中心智能感官分析技术概述 食品风味分析方法现状应用案例未来趋势关于我们食品风味分析检测方法现状PRESENT SITUATION OF FOOD FLAVOR ANALYSIS AND DETECTION METHODS011.1 食品风味 风味 是食品功能属性的主要组成部分，是由气味和滋味组成的、带给人的嗅觉和味觉在香、味以及口感等方面的一个错综复杂的综合感受，它对食品的感官功能属性、食品的可接受消费以及人们的生活质量方面具有重要的作用。风味是影响消费者购买决策的关键因素，良好的风味能显著提升产品的市场接受度。风味与消费者接受度01食品的风味直接关联其市场定位，如高端食品往往强调独特和复杂的风味体验。风味与产品定位02风味异常可能是食品安全问题的信号，如变质或污染，风味分析有助于保障食品质量。风味与食品安全03风味研究推动食品创新，通过分析消费者偏好，开发新的食品风味和产品。风味与食品创新04风味与食品的关联1.2 食品风味分析检测方法仪 器 分 析感 官 分 析 与 仪 器分 析 相 结 合感 官 分 析基 于 机 器 学 习 的自 动 分 析发展阶段 感官分析 也被称为 感官评价 或 感官检验，即利用科学的方法，借助人的感觉器官（视觉、嗅觉、味觉、触觉和听觉）对食品的质量特性进行评定（唤起、测量、分析、解释），并结合心理学、生理学、化学及统计学等，对食品进行定性、定量的测量与分析的过程。Ø 感官分析法1.2 食品风味分析检测方法ü 感官分析可以基于人的感官去评估食物整体的风味，可捕捉到复杂的风味特征；ü 综合评估食品风味特征，包括香气、口感、质地等方面；ü 不需要复杂且昂贵的仪器设备。基于人来对样品进行测量，人对环境、产品及试验过程的反应都是试验潜在的误差因素。因此，感官评价员自身对整个试验是至关重要的。易受外在情况的影响感官状态、味道偏好；感官易疲劳，明确的样品量限制；感官状态发生变化，定期校准、及时纠偏;重复品尝，产生抵触情绪;Ø 感官分析法持续培训校准健康状况，eg.生病；人力、时间、培训。局限性Ø 仪器分析法-风味物质检测顶空法、蒸馏法、吸附法、溶剂萃取法前处理（风味物质提取）液相色谱法 HPLC 气相色谱-质谱法 GC-MS气相色谱-离子迁移谱法 GC-IMS气相色谱-嗅闻-质谱法 GC-O-MS全二维气相色谱-飞行时间质谱法 GC×GC-TOF-MS定性、定量分析方法优点缺点GC-MS1.检测技术成熟；2.检测范围广；3.适用于各种提取方式其灵敏度相对较低 GC-IMS1.操作简便2.分辨率高、分离效果好;3.数据可视化直观;4.灵敏度高、分析速度快 1.无完整的数据库;2.无法对化合物定量分析GC-O-MS可用于关键风味物质的鉴定 1.对于特别复杂的关键风味物质无法识别,；2.需要高度训练的技术人员进行操作 GC×GC-TOF-MS1.分离能力优, 高分辨率，高灵敏度;2.可用于对复杂化合物分析 相对于其它分析仪器价格较为昂贵HPLC1.检测技术成熟；2.样品适应性广；3.操作简单对环境不友好Ø 仪器分析法-风味物质检测优势1.利用科学仪器进行检测，结果更加客观和可重复；2.可对食品中的风味物质进行准确定量；3.能自动完成样品的检测和分析，提高检测效率；4.灵敏度高，能够检测出食品中微量的风味物质。局限1.仪器分析设备通常价格昂贵，仪器购置成本较高；2.仪器分析需要专业人员进行操作和维护；3.对于某些风味成分难以通过仪器检测完全捕捉，尤其是复杂的风味交互作用。2.1 智能感官分析技术概述智能感官分析技术 是在人工感官分析的基础上发展而来，利用现代化精密仪器模仿人体感觉器官对食品色、香、味、形等感官品质进行分析的技术，相比较人工感官分析具有检测快速、操作简便、精密度高等优势。目前智能感官仪器模块组成和工作原理具有一定的相似性，一般都包括了传感器阵列、数据处理单元和模式识别系统。差异性判别电子鼻通过模拟人类嗅觉系统，能够识别和区分食品中的复杂气味，广泛应用于风味评估。电子鼻技术01电子舌利用传感器阵列来模拟人类味觉，对食品的口感和味道进行量化分析，提高评估准确性。电子舌技术02利用图像处理和机器学习算法，分析食品的外观特征，如颜色、纹理，以评估其风味品质。图像识别技术032.2 智能感官分析技术的发展历程早期研究阶段（20世纪50-70年代）人工智能与机器学习（2000年代中期至今） 数据处理与统计分析（20世纪90年代末-21世纪初）感官分析仪器化（20世纪80-90年代）科学家尝试用仪器来模拟人类的感官，eg.使用光谱仪来分析食品的颜色和质量。计算机技术的发展，感官分析开始引入仪器化手段。20世纪80年代，嗅觉和味觉分析仪器（如电子鼻和电子舌）开始出现，能够模拟人类的嗅觉和味觉系统，进行初步的化学感知。21世纪初，研究者开始探索多感官数据融合，以更全面地模拟人类感官体验。智能感官分析技术迎来了新的突破。机器学习算法（如支持向量机、神经网络等）被应用于感官数据的分类、识别和预测，显著提升了感官分析的智能化水平。深度学习与多模态感官分析（2010年代至今）深度神经网络在处理复杂感官数据（如图像、声音、气味等）方面显示出强大的能力。多模态感官分析技术即同时分析视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉等多个感官通道的数据，以获得更全面和准确的分析结果。2.3 智能感官分析仪器原理信息获取（感官细胞）信号处理（大脑）模式识别（大脑记忆）结论信息获取（传感器）信号处理（特征提取）模式识别（数据库）结论Data processingComparison差异性判别感觉脑部信号处理判断硬件：GC色谱柱、传感器、摄像头电脑软件处理分析差异性判别ComparisonData processingAcquisition2.4 智能感官分析仪器电子鼻电子舌电子眼气味分析滋味分析颜色和形状分析智能感官实验室ü180,000+ 化合物ü4000+ 感官描述ü2000+ 带有人类气味检测阈值ü可编辑，灵活 & 自主添加ü基于10,000+论文数据AroChemBase化学 & 感官数据库统计学质控模型(SQC – SIMCA – Sensory ID) 货架期Shelflife主成分分析(PCA) 偏最小二乘回归分析(PLS) 2.5 智能感官分析仪器的优势1. 快速、高效：电子鼻8min可检测一个样品2. 稳定可靠：重现性好，外来因素影响较小3. 对样本要求低：挑战样本：宠物食品、临期食品，不需要过多的前处理；4. 易存储、溯源性好：存储空间大、年久样品记录5. 方便培训：仪器操作较简便6. 随时进行测试：无需感官准备智能感官仪器可以补充或增强人工感官评价小组的评价能力2.6 智能感官分析技术在食品中的应用l食品品质等级区分l生产过程控制l感官风味属性评估l真伪/掺假鉴别l新鲜度/货架期l评估和原产地溯