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電子舌在牙膏質(zhì)量控制和研發(fā)的應(yīng)用

來(lái)源:東南科儀   2025年06月23日 11:45  
電子舌在牙膏味道檢測(cè)方面是一個(gè)應(yīng)用性強(qiáng)且不斷發(fā)展的領(lǐng)域,尤其用于客觀量化牙膏的風(fēng)味特征(如甜度、清涼感、苦味、金屬感等),評(píng)估感官穩(wěn)定性(貨架期)、進(jìn)行競(jìng)品分析和優(yōu)化新配方。雖然專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)可能不如物理化學(xué)指標(biāo)那么成熟和統(tǒng)一,但相關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)指南和行業(yè)實(shí)踐非常豐富。

從技術(shù)角度看,電子舌在牙膏檢測(cè)是個(gè)小眾但重要的應(yīng)用方向。牙膏的味道直接影響用戶(hù)體驗(yàn),但傳統(tǒng)感官評(píng)價(jià)主觀性強(qiáng),電子舌正好能解決這個(gè)問(wèn)題。

電子舌在牙膏檢測(cè)的意義和技術(shù)難點(diǎn),如何做質(zhì)量控制和研發(fā)開(kāi)發(fā)?還有未來(lái)的方向,我們一起來(lái)探討一下吧!




一、必要性:為何牙膏需要電子舌?







風(fēng)味是牙膏的核心體驗(yàn)指標(biāo)
牙膏的甜度、清涼感(薄荷強(qiáng)度)、苦味、澀感等直接決定消費(fèi)者接受度(尤其兒童牙膏和藥物牙膏)。傳統(tǒng)人工感官評(píng)價(jià)存在主觀性強(qiáng)、易疲勞、成本高等問(wèn)題。


成分復(fù)雜導(dǎo)致風(fēng)味干擾
牙膏含摩擦劑(碳酸鈣/二氧化硅)、氟化物(NaF/SnF?)、表面活性劑(SLS)、防腐劑、香精等,這些成分可能:

  • 掩蓋有效成分的苦味(如藥物牙膏中的氯化鍶)

  • 產(chǎn)生金屬感或澀感(高濃度氟化物)

  • 因化學(xué)相互作用導(dǎo)致風(fēng)味不穩(wěn)定。


穩(wěn)定性與貨架期監(jiān)控需求
香精揮發(fā)、成分氧化(如某些植物提取物)會(huì)導(dǎo)致風(fēng)味衰減,需客觀量化儲(chǔ)存過(guò)程中的變化。


法規(guī)與消費(fèi)者訴求升級(jí)
減糖趨勢(shì)下需替換甜味劑(如木糖醇替代蔗糖),而電子舌可快速驗(yàn)證新配方的風(fēng)味等效性。




二、技術(shù)難點(diǎn):電子舌檢測(cè)牙膏的挑戰(zhàn)







樣品前處理復(fù)雜

  • 高粘度干擾:牙膏需稀釋并均質(zhì)化,但稀釋比例、攪拌速度會(huì)影響風(fēng)味物質(zhì)釋放。

  • 泡沫問(wèn)題:表面活性劑產(chǎn)生泡沫,干擾傳感器接觸。

  • 顆粒沉積:摩擦劑可能堵塞傳感器微孔(需離心或過(guò)濾,可能損失風(fēng)味成分)。


傳感器適應(yīng)性限制

  • 強(qiáng)刺激性成分:高濃度薄荷醇可能超出傳感器檢測(cè)范圍,需優(yōu)化濃度。

  • 交叉敏感性:傳感器對(duì)多種化合物響應(yīng)重疊(如甜味劑和香精),需高級(jí)算法解耦信號(hào)。


缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)方法

國(guó)際尚無(wú)牙膏電子舌檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),各廠商方法差異大(如Alpha MOSInsent的傳感器類(lèi)型不同),數(shù)據(jù)難以橫向比較。


與人體感官的相關(guān)性驗(yàn)證

電子舌輸出的是電化學(xué)信號(hào),需建立與人類(lèi)舌頭的神經(jīng)感知的映射模型(如清涼感是觸覺(jué)+溫度覺(jué)+味覺(jué)的綜合)。




三、核心意義:電子舌帶來(lái)的革命







1對(duì)研發(fā)與生產(chǎn)的價(jià)值

領(lǐng)域

意義

配方開(kāi)發(fā)

快速篩選上百種香精/甜味劑組合,縮短研發(fā)周期50%以上。

苦味掩蔽

量化藥物牙膏中活性成分(如氯化鍶)的苦味強(qiáng)度,精準(zhǔn)優(yōu)化掩蔽劑用量。

競(jìng)品分析

客觀解析競(jìng)品風(fēng)味輪廓,找出自身產(chǎn)品的差異化優(yōu)勢(shì)(如更持久的清涼感)。

穩(wěn)定性測(cè)試

預(yù)測(cè)3年貨架期內(nèi)的風(fēng)味衰減曲線,替代耗時(shí)的人工加速老化實(shí)驗(yàn)。


2對(duì)質(zhì)量控制的升級(jí)

  • 批次一致性監(jiān)控:檢測(cè)每批原料風(fēng)味波動(dòng)(如不同產(chǎn)地薄荷油差異),確保成品口感穩(wěn)定。

  • 缺陷品篩查:識(shí)別因工藝異常導(dǎo)致的金屬味、氧化酸敗味等。


3.科學(xué)量化感官屬性電子舌工作原理



將模糊的感官描述轉(zhuǎn)化為數(shù)字指標(biāo),實(shí)現(xiàn)風(fēng)味管理的標(biāo)準(zhǔn)化。


4推動(dòng)行業(yè)技術(shù)演進(jìn)

  • 替代動(dòng)物實(shí)驗(yàn):歐盟禁止化妝品動(dòng)物測(cè)試后,電子舌成為評(píng)價(jià)刺激性的替代方案。

  • 個(gè)性化產(chǎn)品開(kāi)發(fā):結(jié)合人群偏好數(shù)據(jù)(如亞洲人偏愛(ài)低涼感),定制區(qū)域化配方。




四、電子舌 vs. 傳統(tǒng)方法的優(yōu)勢(shì)對(duì)比







維度

人工感官小組

電子舌

客觀性

受個(gè)體偏好、情緒影響

 客觀,無(wú)主觀偏差

效率

1次實(shí)驗(yàn)≈5×3

1小時(shí)完成10個(gè)樣品平行檢測(cè)

成本

培訓(xùn)+勞務(wù)費(fèi)高昂

設(shè)備折舊+耗材

數(shù)據(jù)維度

描述性語(yǔ)言(如中等清涼

多參數(shù)數(shù)字化輸出(如清涼指數(shù)=12.3

穩(wěn)定性

人員流動(dòng)導(dǎo)致結(jié)果漂移

同一設(shè)備終身一致性>95%




五、未來(lái)突破方向







1多模態(tài)融合技術(shù)
結(jié)合電子鼻(香氣) + 電子舌(滋味) + 觸覺(jué)傳感器(膏體綿密感),全面模擬人體感官。


2類(lèi)生物傳感器開(kāi)發(fā)
采用仿生味蕾芯片(如脂質(zhì)膜傳感器),提升對(duì)薄荷醇、糖苷類(lèi)物質(zhì)的特異性響應(yīng)。


3AI驅(qū)動(dòng)風(fēng)味預(yù)測(cè)
通過(guò)深度學(xué)習(xí)模型,輸入配方成分直接預(yù)測(cè)風(fēng)味輪廓(如“0.2%薄荷醇+0.05%糖精鈉清涼值8.5”)。




總結(jié)

電子舌在牙膏檢測(cè)中的必要性源于風(fēng)味對(duì)產(chǎn)品成功的決定性影響;其難點(diǎn)在于樣品復(fù)雜性及感官映射的精度要求;而核心意義在于將傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)的感官評(píng)價(jià)升級(jí)為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)風(fēng)味工程。盡管存在標(biāo)準(zhǔn)化不足等技術(shù)挑戰(zhàn),它仍是口腔護(hù)理行業(yè)邁向智能化、高效化的關(guān)鍵工具。未來(lái),電子舌將不僅是檢測(cè)設(shè)備,更會(huì)成為牙膏風(fēng)味設(shè)計(jì)的“AI顧問(wèn)



在牙膏檢測(cè),推薦Alpha MOS ASTREE味覺(jué)傳感器電子舌

ASTREE技術(shù)性能

電子舌是基于化學(xué)液體傳感器和電導(dǎo)率測(cè)量技術(shù)來(lái)評(píng)價(jià)產(chǎn)品的口感。這一分析儀器具有 技術(shù)特點(diǎn),在全球口味分析中取得了 性能,同時(shí)也為一些味道特性(咸、酸、鮮味):

● 味覺(jué)指紋評(píng)估:電子舌頭檢測(cè)到的所有有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物都是基于液體的味道。通過(guò)使用基于多變量統(tǒng)計(jì)的特定數(shù)據(jù)處理軟件,該儀器可以像人類(lèi)的舌頭一樣,評(píng)估整體的味覺(jué)輪廓

● 定量分析能力:使用電子舌頭傳感器,可以根據(jù)鹽、酸和鮮味的強(qiáng)度同時(shí)對(duì)相似的樣品進(jìn)行排序

● 味覺(jué)分析測(cè)量的客觀性:電子舌這樣的儀器可用來(lái)評(píng)估受控和自動(dòng)化條件下的味道,確保可重復(fù)、可復(fù)制和 客觀的結(jié)果

● 快速和高通量分析:ASTREE電子舌自動(dòng)采樣器允許自動(dòng)分析一組樣品的分析序列,每3分鐘分析一次樣本

由于高可靠性的味覺(jué)測(cè)量,ASTREE電子舌可以代替品評(píng)員進(jìn)行一些常規(guī)測(cè)試以來(lái)避免那些比較困難的,或可能引發(fā)一些安全問(wèn)題的。




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