本文摘要：摘要：本文采用自行設(shè)計(jì)開發(fā)的人工味覺系統(tǒng)對(duì)屬于NFC和FC 兩個(gè)類別的4種不同品牌的橙汁進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。通過(guò)對(duì)獲取 的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，結(jié)果顯示人工味覺系統(tǒng)結(jié)合相關(guān)的模式 識(shí)別算法可以對(duì)商品橙汁的類別和品牌進(jìn)行區(qū)分辨識(shí)。 關(guān)鍵詞：人工味覺系統(tǒng);PCA;NF
摘要：本文采用自行設(shè)計(jì)開發(fā)的人工味覺系統(tǒng)對(duì)屬于NFC和FC 兩個(gè)類別的4種不同品牌的橙汁進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。通過(guò)對(duì)獲取 的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，結(jié)果顯示人工味覺系統(tǒng)結(jié)合相關(guān)的模式 識(shí)別算法可以對(duì)商品橙汁的類別和品牌進(jìn)行區(qū)分辨識(shí)。
關(guān)鍵詞：人工味覺系統(tǒng);PCA;NFC;FC
一、引言
隨著社會(huì)生活的不斷進(jìn)步，國(guó)民更加注重生活質(zhì)量與食品 健康。形形色色的果汁成為當(dāng)下飲品行業(yè)的新秀，非濃縮還原 100% 果汁(NFC)逐漸進(jìn)入國(guó)民生活，NFC 果汁屬于鮮榨果汁 且零添加，因此受到國(guó)民的追捧。但由于其需求與資源的矛盾， 假冒偽劣產(chǎn)品趁虛而入擾亂了 NFC 果汁行業(yè)的正常發(fā)展，為保 障消費(fèi)者的利益，NFC 果汁真假甄別顯得尤為重要。文章采用 人工味覺系統(tǒng)對(duì)不同品牌的橙汁進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，以此驗(yàn)證人 工味覺系統(tǒng)對(duì)橙汁品牌的區(qū)分與辨識(shí)度。
二、測(cè)試樣品及處理
測(cè)試樣品選取本地超市內(nèi)售賣的不同品牌的橙汁作為分析 對(duì)象，其中包含農(nóng)夫山泉、蓓朵芬、匯源 100% 和純典 100%4 種品牌，4 種測(cè)試樣品的種類及成分，在進(jìn)行樣品 分析前，所有測(cè)試樣品不做處理。
采用自行設(shè)計(jì)開發(fā)的人工味覺系統(tǒng)對(duì)樣本進(jìn)行檢測(cè)。過(guò)程 如下： (1)選取 50ml 的燒杯若干，使用超純水將燒杯進(jìn)行清洗， 在進(jìn)行自然風(fēng)干后貼入標(biāo)簽，在標(biāo)簽中注明橙汁的品牌及種類， 以待使用。 (2)將每種樣品平均分成 6 個(gè) 30ml 樣本。使用 8 個(gè)工作 電極對(duì)樣本進(jìn)行檢測(cè)，在檢測(cè)過(guò)程中要確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為 保障數(shù)據(jù)選取的同質(zhì)性，采取后 3 次的檢測(cè)數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù)。 (3)在對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)后，要對(duì)所使用的電極進(jìn)行清洗， 以保障電極與檢測(cè)樣品的質(zhì)量。
三、數(shù)據(jù)分析
人工味覺系統(tǒng)可以對(duì)多樣性的樣本信息進(jìn)行識(shí)別，在這一 系統(tǒng)中電流信號(hào)能夠?qū)Σ蓸勇首鞒鲇绊�，此次的�?shù)據(jù)分析將電 流信號(hào)設(shè)置為 100Hz，在進(jìn)行電極檢測(cè)時(shí)使用 8 個(gè)工作電極， 人工味覺系統(tǒng)的數(shù)據(jù)檢測(cè)過(guò)程為 80 秒，80 秒當(dāng)中可以采集 80000 個(gè)原始數(shù)據(jù)，文章對(duì)橙汁選取 30 個(gè)樣本，則此次的原始 數(shù)據(jù)矩陣為 30X80000. 在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)要對(duì)數(shù)據(jù)采取預(yù)處 理工作，降低原始數(shù)據(jù)的規(guī)模，減少影響系統(tǒng)分析檢測(cè)的因素， 提高系統(tǒng)魯棒性。
四、結(jié)果與討論
采用主成分分析法(Principal Component Analysis， PCA)對(duì)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，4 種品牌的主成分 1 與主成分?jǐn)?shù)據(jù)相差較大。 從圖中不難看出匯源與純典成分?jǐn)?shù)據(jù)主要分布在左下區(qū)域，農(nóng)夫山泉與蓓朵芬則普遍分布在斜線的上方，根據(jù)數(shù)據(jù)位置分析 可知 4 種品牌主要分為兩大類，匯源與純典、農(nóng)夫山泉與蓓朵 芬。其中匯源與純典屬于 FC 果汁，農(nóng)夫山泉與蓓朵芬屬于 NFC 果汁，NFC 果汁與 FC 果汁之間由于產(chǎn)品所采用的加工工藝不同， 導(dǎo)致兩類產(chǎn)品之間的橙汁數(shù)據(jù)樣本有著本質(zhì)上的區(qū)別。
匯源與 純典各樣樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)距離相差不大，意味著兩種產(chǎn)品之間的成 分差異性較小;農(nóng)夫山泉與蓓朵芬雖同屬 NFC 果汁，但其樣本 點(diǎn)距離相差較遠(yuǎn)，但其差異性卻較大。 由上述原因及下圖數(shù)據(jù)可以表明，NFC 果汁與 FC 果汁之 間具有明顯差異，但受制作工藝以及品牌種類的影響各 NFC 果 汁之間又存在著較大的內(nèi)部差異，這種差異主要體現(xiàn)在主成分 方面。
五、結(jié)論
文章通過(guò)人工味覺系統(tǒng)對(duì)農(nóng)夫山泉、匯源等 4 種不同品牌 的橙汁音頻進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析檢測(cè)，運(yùn)用 PCA 計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)各品 牌的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，由樣本數(shù)據(jù)可知不同成分之間的果汁 有成分影響有著本質(zhì)上的不同，可以細(xì)分為 NFC果汁與 FC果汁， FC 果汁沒(méi)有特殊的生產(chǎn)工藝因此在數(shù)據(jù)樣本的體現(xiàn)中沒(méi)有較大 區(qū)別，但 NFC 果汁由于生產(chǎn)流程及品牌種類的不同，其各成品 的樣本數(shù)據(jù)有著較大的差異。綜上說(shuō)明采用人工味覺系統(tǒng)能夠 對(duì)商品橙汁進(jìn)行品牌和類別進(jìn)行區(qū)分辨識(shí)。
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