Elektronický jazyk

Elektronický jazyk je nástroj, ktorý meria a porovnáva chute. Podľa technickej správy IUPAC je elektronický jazyk analytický nástroj, ktorý obsahuje mriežku neselektívnych chemických senzorov s čiastočnou špecificitou na rôzne zložky roztoku a vhodné rozpoznávacie zariadenie, ktoré je schopné vyhodnocovať kvantitatívne a kvalitatívne zloženie jednoduchých i zložitých roztokov.[1]

Chemické zlúčeniny zodpovedné za chuť sú detekované ľudskými chuťovými receptormi. Na podobnom princípe detekuje multielektródový senzor tie isté rozpustené organické a aanorganické zložky. Podobne ako ľudské receptory, každý senzor má spektrum reackií, ktoré sá od seba líšia. Informácie dané jednotlivými senzormi sú komplementárne a ich kombinácia vytvára jedinečný "otlačok prsta". Väčšina hraníc detekcie týchto senzorov je podobná alebo lepšia, než u ľudských receptorov.

U biologických systémov sa signál z chuťových receptov prenáša do mozgu pomocou nervov v podobe elektrických signálov. Senzory e-jazyk a prenášajú signál podobne: generujú elektrický signál ako voltametrické alebo potenciometrické zmeny.

Kvalita vnímania a rozpoznávania chutí je závislá na rozpoznávaní signálov prenesených zmyslovými nervami do mozgu a na "otlačku prsta" produktu. Túto úlohu má u elektronického jazyka na starosti štatistický softvér, ktorý interpretuje dáta zo senzorov do podoby chute.

Jeden variant bol vyvinutý profesorom Frederikom Winquistom na Linköping University vo Švédsku.[2]

Spôsob fungovaniaUpraviť

Tekuté vzorky je možné analyzovať priamo bez špeciálnej prípravy, zatiaľ čo pevné vzorky musia byť najprv rozpustené, aby ich bolo možné zmerať. Referentná elektróda a senzory sú ponorené vo kadičky s testovaným rozotokom. Medzi senzory a referentnú elektródu sa aplikuje potenciál a ako odpoveď vznikne merateľný prúd, ktorý je konzistentný s Cottrellovou rovnicou. Prúd vzniká na základe oxidačných reakcií, ktoré prebiehajú v roztoku kvôli rozdielu potenciálu a je možné ho amplifikovať pomocou katalytických úprav povrchu. To meria a zaznamenáva softvér elektronického jazyka. Tieto dáta reprezentujú vstup pre matematické spracovanie, ktoré následne vytvorí výstup.

AplikácieUpraviť

Elektronický jazyk má niekoľko aplikácií v rámci rôznych priemyselných oblastí: farmaceutický priemysel, potraviny a nápoje a iné. Je možné ho využiť na:

  • analýzu chutí starnúcich nápojov (napríklad džúsy, alkoholické alebo nealkoholické nápoje, ochutené mlieko...)
  • kvantifikácia horkosti alebo štipľavosti nápojov či rozpustených zlúčenín (napr. meranie horkosti čajov)
  • odhad teaflavínov v čiernom čaji[3]
  • kvantifikácia účinnosti maskovania chutiv prípravkoch (tablety, sirupy, prášky, kapsule...)
  • analýza stability liekov v rámci chute
  • sledovanie environmentálnych parametrov
  • stanovenie čistoty odpadných vôd a prítomnosť toxických látok
  • sledovanie biologických a biochemických procesov

Umelá chuťUpraviť

Elektronický jazyk využíva chuťové senzory na príjem informácií z chemickálii na jazyku a posiela ich do spracovávacieho systému. Výsledkom je detekcia chutí, ktoré je človek schopný rozlíšiť. Chuť, ktorá je takto detekovaná, je rozdelená na päť kategórií, a to kyslosť, slanosť, horkosť, sladkosť a umami (lahodná alebo bielkovinová). Kyslá chuť je tvorená vodíkovými iónmi a zahŕňa napríklad kyselinu chlorovodíkovu, octovú alebo citrónovú. Slaná chuť je zaznamenávaná ako chlorid sodný, sladká ako cukry. Horká, ktorá zahŕňa látky ako chinín a kofeín, je detekovaná pomocou chloridu horečnatého. Umami je tvorená glutamátom sodným (MSG) z morských rias alebo guanylátom disodným u rýb, mäsa či hríbov.

Pozri ajUpraviť

ReferencieUpraviť

  1. VLASOV, Yu; LEGIN, A.; RUDNITSKAYA, A.. Nonspecific sensor arrays ("electronic tongue") for chemical analysis of liquids (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry, 2005-01-01, s. 1965–1983. Dostupné online. ISSN 0033-4545. DOI10.1351/pac200577111965. (po anglicky)
  2. Fredrik Winquist [online]. [Cit. 2015-09-11]. Dostupné online.
  3. KUMAR, S.; GHOSH, A.. A Feature Extraction Method Using Linear Model Identification of Voltammetric Electronic Tongue. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2020-05-14, s. 9243–9250. Dostupné online. ISSN 1557-9662. DOI10.1109/TIM.2020.2994604.

Externé odkazyUpraviť

ZdrojUpraviť

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Electronic tongue na anglickej Wikipédii.