[发明专利]一种基于离子选择性电极传感器阵列的啤酒风味等级评价方法

摘要

本发明涉及一种基于离子选择性电极传感器阵列的啤酒风味等级评价方法，属于食品智能化检测领域；具体方法是将传感器阵列采集到的啤酒离子的特征响应信号，通过信号识别处理系统和模式识别的方法建立模型，利用模型和啤酒中离子种类与浓度间的关系判定啤酒风味等级；本发明的一种基于离子选择性电极传感器阵列的啤酒风味等级评价方法能提高啤酒生产过程的自动化和智能化水平，并为研制啤酒风味检测装置提供理论基础。

主权项

1.一种基于离子选择性电极传感器阵列的啤酒风味等级评价方法，其特征在于，步骤如下：步骤一，根据风味阈值对啤酒样本进行风味等级评价，将风味等级划分后的啤酒样本称为已知样本集；步骤二，根据伯德罗味觉理论，选择对各种离子浓度不同而引起特异性电位值响应的传感器，从而得到由不同选择离子响应性传感器组成的阵列，即为离子选择性电极传感器阵列；步骤三，用步骤二中的离子选择性电极传感器阵列获取已知风味等级啤酒的信号；具体方法为：将活化后的离子选择性电极传感器阵列与电化学工作站连接，将离子选择性电极传感器阵列的工作电极浸入去离子水中，在无搅动状态下浸泡后，扫描至信号平衡；扫描完成后用去离子水进行冲洗，并用滤纸擦干，然后将离子选择性电极传感器阵列的工作电极浸入已知样本集的啤酒溶液中，在无搅动状态下浸泡后，使用开路电位法进行检测；每次测量完成后均用去离子水对离子选择性电极传感器阵列的测量端和浸入溶液部分进行冲洗，并再次在去离子水中扫描至信号平衡，然后进行下一次检测；由于电化学工作站的使用过程中会受到微弱的人体磁场的干扰，所以选用5~50.0 s之间的测量6次数据的平均值作为样本的测量值；步骤四，利用离子选择性电极传感器阵列信号建立已知样本集啤酒风味等级评价模型；（1）提取已知样本集中每种啤酒风味等级的电压信号作为特征信息，并将特征信息与相应的啤酒等级相互关联，运用模式识别方法构建啤酒风味等级的评价模型；以不同风味等级啤酒对应选择性电极传感器电压响应值Si作为自变量，啤酒风味等级作为因变量Y，得到啤酒风味等级的评价模型Y=F(Si)，具体如下式；Y=F(Si)=a1S1+a2S2+a3S3+…+aiSi+b其中，i为离子响应性传感器的编号，Si为编号i的传感器的电压响应值，ai为响应值对应的系数，b为拟合常数；（2）通过判别率和相关系数对所建模型判别效果进行评估，选取已知样本集的2/3作为训练组，用于模型的建立，剩余已知样本集的1/3作为验证组，用于模型预测结果的检验；步骤五，待测啤酒风味等级的评价：按照步骤三的方法，获取未知风味等级的啤酒离子选择性电极传感器阵列电压信号响应值Si’，然后将响应值Si’带入步骤四中预先建立的判别模型Y=F(Si)中，计算出待测啤酒样本的风味等级为Y’=F(Si’)。