电子鼻在金华火腿香精识别中的应用
基于电子鼻技术的金华火腿鉴别与分级
基于电子鼻技术的金华火腿鉴别与分级姚璐1,丁亚明2,马晓钟3,郭如斌2,尹中2,王震2,沈立荣*1,裘正军1(1.浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州310058;2.金华市质量技术监督检测院,浙江金华321001;3.金华市汉邦食品有限公司,浙江金华321071)摘要:研制一套适合金华火腿品质的电子鼻分级系统,对3个等级的金华火腿样品进行了检测,获得了电子鼻传感器的响应值。
再利用线性判别式分析(LDA)、主成分分析(PCA)和偏最小二乘法(PLS)等多元统计方法进行了数据处理,其中LDA用来鉴别,PCA用来降维,PLS用来预测。
结果表明电子鼻能够很好地区分不同品质等级的金华火腿,并验证了预测金华火腿等级的实际效果。
该研究所提出的品质分级检测新方法将为金华火腿标准的修订和完善提供科学依据。
关键词:电子鼻;金华火腿;鉴别;分级中图分类号:TP212文献标志码:A文章编号:1673—1689(2012)10—1051—06Identification and Classification of Jinhua Ham by Electronic NoseYAO Lu1,DING Ya-ming2,MA Xiao-zhong3,GUO Ru-bin2,YIN Zhong2,WANG Zhen3,SHEN Li-rong*1,QIU Zheng-jun1(1.College of Biosystems Engineering and Food Science,Zhejiang University,Hangzhou,310058,China;2.Jinhua Quality and Technical Supervision Inspection Institute,Jinhua,321001,China; 3.Jinhua Hanbang Food Limited Corporation,Jinhua,321071,China)Abstract:An electronic nose(E-nose)was developed to distinguish different grades of Jinhua hams through detecting the aroma of three types of Jinhua ham samples to obtain the response value respectively.Then the data was analyzed by using Principal Component Analysis(PCA),Linear Discriminant Analysis(LDA)and Partial Least Squares(PLS).LDA was used for identification,PCAfor dimensionality reduction and PLS for prediction.Results showed that electronic nose can distinguish different grades of Jinhua hams.The method was confirmed in prediction of Jinhua hamswith different grades.The research will provide an important scientific knowledge to improve and perfect the national standard of Jinhua hams in future.Keywords:electronic nose(E-nose),Jinhua hams,identification,classification收稿日期:2011-12-14基金项目:浙江省质监系统科研计划项目(20110238)。
电子鼻技术在食品检测中的应用研究
电子鼻技术在食品检测中的应用研究作者:张景超来源:《商品与质量·学术观察》2012年第10期摘要:随着科技的不断发展,人们对传感器技术和嗅觉过程的深入了解,电子鼻技术逐渐被人们所熟知。
现今,电子鼻技术被广泛应用于工业、农业和医疗等生产过程中,尤其在食品检测中,电子鼻技术发挥着越来越重要的作用。
本文结合笔者多年实践经验,就电子鼻技术在食品检测中的应用进行了一系列探讨,希望对相关从业人员有所裨益。
关键词:电子鼻技术食品检测气味取样操作器气体传感器阵列信号处理系统一、电子鼻技术概述电子鼻是利用气体传感器阵列的响应图案来识别气味的电子系统,它可以在几小时、几天甚至数月的时间内连续地、实时地监测特定位置的气味状况。
一般来说,电子鼻结构由三个部分组成,即气味取样操作器、气体传感器阵列和信号处理系统。
其结构如图1所示:图1:电子鼻结构图1一样品室;2一气流通道;3一信号调理箱;4一气敏传感器阵列;5一气体收集箱;6一风扇;7一计算机传感器的作用就像生物受体一样,而数据处理系统可以将传感器从气味获得的信息转换为“嗅觉图象”,类似于我们的嗅觉。
电子鼻识别的主要机理是在阵列中的每个传感器对被测气体都有不同的灵敏度,例如,一号气体可在某个传感器上产生高响应,而对其他传感器则是低响应;同样,二号气体产生高响应的传感器对一号气体则不敏感,归根结底,整个传感器阵列对不同气体的响应图案是不同的,正是这种区别,才使系统能根据传感器的响应图案来识别气体。
二、电子鼻技术在食品检测中的应用气相色谱法、色谱-质谱联用方法及电化学方法是目前常用的食品检测方法,但这些方法检测费用昂贵,检测周期长,实验难度大,所得的气味图谱与人的嗅觉系统很难作系统化和科学化的对比。
与传统的食品检测方法相比,电子鼻有着一定的优越性。
将电子鼻用于食品检测具有检测简单、快捷、样品用量少、成本低等特点。
下文中,笔者将对电子鼻技术在食品检测中的具体应用进行一些分析。
基于电子鼻技术的金华火腿鉴别与分级
基于电子鼻技术的金华火腿鉴别与分级姚璐;丁亚明;马晓钟;郭如斌;尹中;王震;沈立荣;裘正军【期刊名称】《食品与生物技术学报》【年(卷),期】2012(031)010【摘要】研制一套适合金华火腿品质的电子鼻分级系统,对3个等级的金华火腿样品进行了检测,获得了电子鼻传感器的响应值.再利用线性判别式分析(LDA)、主成分分析(PCA)和偏最小二乘法(PLS)等多元统计方法进行了数据处理,其中LDA用来鉴别,PCA用来降维,PLS用来预测.结果表明电子鼻能够很好地区分不同品质等级的金华火腿,并验证了预测金华火腿等级的实际效果.该研究所提出的品质分级检测新方法将为金华火腿标准的修订和完善提供科学依据.【总页数】6页(P1051-1056)【作者】姚璐;丁亚明;马晓钟;郭如斌;尹中;王震;沈立荣;裘正军【作者单位】浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州310058;金华市质量技术监督检测院,浙江金华321001;金华市汉邦食品有限公司,浙江金华321071;金华市质量技术监督检测院,浙江金华321001;金华市质量技术监督检测院,浙江金华321001;金华市质量技术监督检测院,浙江金华321001;浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州310058;浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州310058【正文语种】中文【中图分类】TP212【相关文献】1.基于电子鼻技术的不同产地当归快速鉴别研究 [J], 拱健婷; 邹慧琴; 王佳宇; 吴浩忠; 王大仟; 李佳慧; 刘长利; 李莉2.基于电子鼻技术结合化学计量法鉴别北京油鸡肉 [J], 张宾惠; 高嵩; 贾飞; 郑丽敏; 刘毅; 王梁; 吕学泽; 李兴民3.基于电子鼻、电子舌技术的白术药材等级鉴别研究 [J], 梅桂林;陈娜;姚洁;方成武4.基于电子鼻技术鉴别不同产地半夏药材 [J], 王俊斐;张露平;张运民;刘耀武5.基于电子鼻技术鉴别陇南初榨橄榄油 [J], 郭永跃;马君义;吕孝飞;闫辉强;郭俊炜;邓煜因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
电子鼻测定香精气味过程中测定参数的研究
香精样 品 : 由芬美 意香料 ( 中国 ) 限公司 、 国 有 法
作者简介: 韩燕(9 1 , 汉)硕士, 1 8一)女( , 研究方向: 乳品感官与工艺学。
通讯 作 者
3 0 Lm n 5 / i,依 据生产 使用香精 的比例及香精 品评所 m 需浓度 , 设定测定香精浓度为 00 %、. .1 0O 5%、. %、 01 0
用线性判别式分析 ( i a Dsr nn A a s . Ln r i i at nl i e c mi y s
本试验通过用德 国 Pn e3电子 鼻对 不同种类香精
的气 味进行检 测和 区分 ,优化 电子鼻测 定香精 的参 数 , 电子鼻测定香精模型建立及 电子鼻辨别香 精真 为
_= =
2 2
第卷 3 第期
1 6
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食品研究与 R 明研^司 丌 拜发
基研 础究
电子鼻测定香精气味过程中测定参数的研究
韩燕 , 白雪 , 胡新字
( 内蒙古蒙牛乳业( 集团) 股份有限公 司研发中心 , 内蒙古 呼和浩特 0 0 ) 15 0 1
摘 要: 用电子鼻对不同种类的香精进行测定 , 旨在寻求一组最佳的测定参数。 通过单 因素试验对测定过程 中不同影
dfee t a it ff v r . e su id te df rn n u n i gfco sd rn h r c s f a u ig tr u h i r n reyo a o s W td e h i e e tif e cn a tr u igt e po e so f v l f l me s rn h o g
sn l a trtss n h n te ot o o a x e i n swe e u e o f d te mo ts ia l aa tr.Th ige fco e t,a d t e h rh g n le p rme t r s d t n h s u tb e p r mees i e rs l n iae h pi lc n i o s c n e tain 0 1 % , u h t 0 S me s r me tt 0 Sa d e u t id c td teo t s ma o dt n wa : o c nr t .5 i o l f s i 7 , a u e n i 6 n me me c a e o 3 0mU mi . h mb rf w 5 l n
电子鼻在食品检测中的应用
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系统软件流程图
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软件的算法的改进
在软件的算法中,采用BP学习算法和SVM学习算法相 比较,以体现SVM学习算法的优越性。SVM学习算法 是在统计学习理论的基础上发展起来的一种新的机器 学习方法,它基于结构风险最小化原则,尽量提高学 习机的泛化能力,具有良好的推广性能和较好的分类 精确性。 另外,SVM算法是一个凸优化问题,局部最优解一定 是全局最优解,这些特点是其他算法所不具备的。 SVM克服了传统机器学习方法的一些不足,具有泛化 性好、小样本、全局最优等优点,目前已经得到了广 泛的应用。
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电子鼻在食品检测中应用(以牛奶检测为例) 电子鼻在食品检测中应用(以牛奶检测为例)
试验材料 试验用电子鼻是由实验室自行研制的, 试验用电子鼻是由实验室自行研制的 ,其硬件部分主要由 气敏传感器阵列、气体测量室、 / 采集装置 采集装置、 气敏传感器阵列、气体测量室、A/D采集装置、稳压电源 和计算机等组成。 和计算机等组成 。 传感器阵列由若干支金属氧化物气敏传 感器组成。气敏传感器加热电压为(5. 士 . 感器组成。气敏传感器加热电压为 .00士0.05)V,工作 , 电压为(10. 士 . 实现。 电压为 .00士0.01)V。软件部分由 。软件部分由Matlab实现。 实现
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电子鼻在食品检测中的优越性
与传统的食品检测方法相比,电子鼻有着一定的优越性。 与传统的食品检测方法相比,电子鼻有着一定的优越性。将 电子鼻用于食品检测具有检测简单、快捷、样品用量少、 电子鼻用于食品检测具有检测简单、快捷、样品用量少、成 简单 本低等特点,已引起许多研究者的关注。 本低等特点,已引起许多研究者的关注。电子鼻不仅可以对 等特点 不同样品的气味信息进行简单的比对分析,而且可以通过采 不同样品的气味信息进行简单的比对分析, 集标样信息建立数据库, 集标样信息建立数据库,利用化学计量学的统计方法对未知 建立数据库 样本进行定性和定量分析。 样本进行定性和定量分析。 定性和定量分析
电子鼻技术在肉类品质检测中的应用
doi:10.16736/41-1434/ts.2020.05.003电子鼻技术在肉类品质检测中的应用Application of Electronic Nose Technology in the Identification of Meat Quality◎ 余桂平1,朱建锡1,马晓钟2,钱 康3,陈 斌1(1.浙江省农业机械研究院,浙江 金华 321017;2.金华金字火腿有限公司,浙江 金华 321016;3.浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江 杭州 310058)Yu Guiping1, Zhu Jianxi1, Ma Xiaozhong2, Qian Kang3, Chen Bin1(1.Zhejiang Academy of Agricultural Machinery, Jinhua 321017, China;2.Jinhua Jinzi Ham Co., Ltd., Jinhua 321016, China;3.Department of Biosystems Engineering and Food Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China)摘 要:电子鼻技术是一种通过不同的气敏传感器阵列来识别样品中挥发性成分的仿生嗅觉无损检测技术。
基于电子鼻技术开发的电子鼻检测系统主要包括信号采集系统、数据处理系统和模式识别系统。
近年来,随着电子鼻技术的发展,电子鼻检测系统在食品品质检测中得到了良好的应用。
本文阐述了电子鼻的组成和工作原理,总结了电子鼻技术在肉类新鲜度、等级区分和掺假检测等方面的应用,为肉类检测以及保障食品安全提供有效途径。
关键词:电子鼻;肉;新鲜度;掺假Abstract:Electronic nose technology is a bionic olfactory nondestructive detection technology which can identify volatile components in samples by different gas sensor arrays. The electronic nose detection system based on electronic nose technology mainly includes signal acquisition system, data processing system and pattern recognition system. In recent years, with the development of electronic nose technology, the electronic nose detection system has been well used in food quality detection. This paper describes the composition and working principle of electronic nose, summarizes the application of electronic nose technology in meat freshness, classification and adulteration detection, and provides an effective solution for meat detection and food safety.Key words:Electronic nose; Meat; Freshness; Adulteration中图分类号:TS207.3肉及肉制品是人类膳食金字塔中的重要组成部分[1-2],随着我国人民生活水平的提高,高品质的肉及肉制品备受市场的青睐,人们也开始越来越多的关注肉及肉制品的新鲜度、可靠性、品质优劣等问题。
食品成分分析中利用电子鼻技术的新方法研究
食品成分分析中利用电子鼻技术的新方法研究食品安全一直备受关注,提高食品检测的准确性和效率,对于保障公众健康至关重要。
而食品成分分析作为关键环节,一直是食品检测的重点之一。
随着科技的发展,电子鼻技术作为一种新的食品成分分析方法逐渐引起人们的关注。
本文将介绍食品成分分析中利用电子鼻技术的新方法研究。
一、电子鼻技术的原理和应用电子鼻技术是一种基于模式识别的感知技术,其工作原理类似于人类嗅觉系统。
电子鼻由气体传感器阵列和数据处理模块组成。
气体传感器阵列可以同时感测多种气味成分,不同的气味成分会导致传感器输出信号的变化。
数据处理模块通过分析和比较传感器输出信号,可以判断出食品中成分的类型和浓度。
电子鼻技术在食品成分分析中有广泛的应用。
一方面,它可以用于检测食品中的异味物质,如苯、氨等。
这些异味物质不仅给食品带来不良口感,还可能对人体健康产生负面影响。
通过电子鼻技术,可以快速、准确地检测到食品中的异味物质,及时采取措施来改善其品质。
另一方面,电子鼻技术还可以用于检测食品中的挥发性有机化合物(VOCs),如醛、酮等。
这些有机化合物在食品中的含量和种类也是影响食品品质的重要因素。
通过电子鼻技术,可以实时监测食品中的VOCs含量,为食品生产和储存过程中的控制提供参考。
二、电子鼻技术在食品成分分析中的优势和挑战电子鼻技术相比传统的分析方法具有一些独特的优势。
首先,它可以在非破坏性的情况下进行食品成分分析。
传统的分析方法往往需要取样并进行化学分析,这不仅费时费力,还会对食品的品质产生一定影响。
而电子鼻技术只需要将食品放在传感器阵列旁边,通过感知气味成分来进行分析,无需对食品进行处理,因此可以保持食品的原始性。
其次,电子鼻技术具有快速、高效的特点。
它可以在短时间内同时检测多种气味成分,从而提高分析的效率和准确性。
最后,电子鼻技术操作简单,无需复杂的仪器和技术操作,使得食品生产过程中的成分分析更加便捷。
然而,电子鼻技术在食品成分分析中还存在一些挑战。
电子鼻技术在肉类检测中的应用
价格较高:电子鼻的价格相对较高,可能会增加检 测成本
5未Leabharlann 展望15未来展望随着技术的不断发展,电子鼻在肉类检测中的应用将更加广泛
未来,可以通过研发更加灵敏、可靠的传感器,提高电子鼻的检测精 度和范围;同时,结合其他技术如光谱技术、质谱技术等,可以更好 地解析肉品成分和品质之间的关系;此外,通过加强设备自动化和智 能化程度,可以提高检测效率并降低人工成本;最后,针对校准问题 和其他局限性进行深入研究和技术攻关,将有助于推动电子鼻在肉类 检测中的广泛应用
6
总结
总结
电子鼻技术在肉类检测中 具有广泛的应用前景,可 以快速、准确地检测肉类 的新鲜度、品质和品种
虽然目前仍存在一些局限 性,但随着技术的不断进 步和应用研究的深入开展, 其优势将更加凸显并得到 广泛应用
对于未来的研究方向和发展 趋势,可以从提高传感器性 能、结合其他技术解析肉品 成分、加强设备自动化智能 化、突破局限性等方面展开 进一步的研究和实践探索
-
1 引言
2 电子鼻技术概述
3 电子鼻技术在肉类检测中的应用 4 电子鼻技术的优势和局限性
5 未来展望
6 总结
1
引言
引言
1
随着食品安全和质量控制要求的不断 提高,肉类检测的需求也日益增长
传统的肉类检测方法通常需要进行人 工检测,不仅效率低下,而且可能存
在误差
2
3
近年来,随着传感器技术和机器学习 技术的发展,电子鼻技术逐渐被应用
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电子鼻技术在食品检测中的应用研究
电子鼻技术在食品检测中的应用研究第一章引言电子鼻技术是一种新型、高效、高灵敏度的分析技术,已经被广泛应用于食品、医药、环保等领域。
其中,在食品检测中,电子鼻技术的应用研究受到了越来越多的关注。
这篇文章旨在探讨电子鼻技术在食品检测中的应用研究及其发展趋势,以及对比分析电子鼻技术和传统检测技术的优缺点。
第二章电子鼻的原理电子鼻是利用传感器、信号处理器和模式识别算法等技术模拟生物嗅觉系统的技术。
主要分为两种类型,即“吸入式”和“接触式”电子鼻。
吸入式电子鼻是通过“吸入”食品气味来检测食品质量,而接触式电子鼻则是利用传感器直接接触食品来完成检测。
电子鼻将不同食品样本的气味模式转换为电信号,通过模式识别算法进行分析,来确定食品的品质。
第三章电子鼻技术在食品检测中的应用3.1 原料的鉴别通过电子鼻技术可以快速、准确地鉴别不同原料的品质。
如鉴别不同种类的咖啡、茶叶等。
电子鼻可以检测出不同样品的独特气味,然后通过模式识别算法将其区分开来。
这种方法可以避免利用视觉等其他传统方法判断原料的不足。
3.2 产品的质量检测电子鼻技术能够鉴别产品的香味、味道、新鲜度等特征,可以用于鲜果、奶制品、蛋制品等产品的质量检测。
以奶制品为例,通过检测样品腐败产生的气味,可以快速判断奶制品的质量,保证产品质量的稳定性。
3.3 污染物的检测电子鼻技术还可以用于检测食品样品中的有害物质,例如农业化肥、农药等。
传统的检测方法往往需要长时间的样品制备和大量的仪器和操作步骤,而电子鼻技术只需要样品制备过程,快速的检测时间,降低了检测成本。
第四章电子鼻技术与传统检测技术的对比4.1 速度电子鼻技术具有快速的检测速度,不需要长时间制备样品和复杂的操作步骤,可以在短时间内完成检测。
传统的检测方法则需要长时间制备样品和复杂的操作步骤,费时费力。
4.2 精度电子鼻技术在某些方面具有超过传统检测方法的优势,例如在处理成品混合,微量成分检测时具有很好的识别准确度。
电子鼻及其在食品嗅觉识别中的应用
-----------------------------------------食品嗅觉中的应用
2.2.电子鼻在肉品检测中应用
-----------------------------------------食品嗅觉中的应用
2.2.电子鼻在肉品检测中应用
通过对肉类食品挥发性物质分析, 达到分析检测的目的
新 鲜 度 检 测
生 产 线 连 续 检 测
发成 酵熟 肉度 制判 品断
-----------------------------------------食品嗅觉中的应用
2.2.电子鼻在肉品检测中应用
示例: ① 孙钟雷根据猪肉腐败过程中散发的气体类型选择了5个 MOS型传感器,对不同新鲜度的猪肉样品进行测定,识别 率达95%。
示例: 2007年Wies Cynkar 等人利用质谱电子鼻技术对澳大利亚赤霞珠 和西拉2种葡萄酒生产过程中Brettanomyces酵母引起的异常发 酵进行快速检测,避免了原有检测方法分析时间长、资金消耗 大及滞后性等缺点,也避免了由于异常发酵导致的损失,保证 了葡萄酒的质量,为企业生产优质的葡萄酒提供了技术支持。
2.1.电子鼻在果蔬成熟度检测中应用
通过气味检测得到的数据信号与产品各种成熟度指标建立关系 , 从而能够达到在线检测生长中的水果或蔬菜所散发的气味, 实现 对成熟度、 新鲜度的检测和判别。
-----------------------------------------食品嗅觉中的应用
示例: 胡佳仙等 人利用电子鼻技术对柑橘的成熟度进行无损检测 分析,运用主成分分析法( PCA) 和线性判别法( LDA) 分析柑橘的不同成熟度,建立了电子鼻响应与成熟度之间 的关系 , 判断率达88%,证明了建立在化学传感器和模式 识别软件上的电子鼻能够检测区分不同成熟度的柑橘。
电子鼻在金华火腿香精识别中的应用
电化 学传 感 器检 测 、 数模 转 换 、 计算 机 技术 、 学 化 计 量学 及人 工神 经 网络 等 现 代 高科 技集 于一 身 , 模 仿生 物感 官 的功 能 , 能鉴 别 和 判断 带 有气 味 的 气体 、 液体 和 固体 等各 种 样 品 。与其 他 常规 仪 器 分析方 法相 比, 品无需 前处理 , 样 基本上 不用任 何 有机溶 剂 , 一 种新 颖 的 “ 色 ” 生 检 测 技术 。 是 绿 仿
td b sn rn ia o p n n n l ss( A)a dS f I d p n e tM o eig o a sA— e y u i gp icp l m o e t ay i PC c a n ot n e e d n d l f n Cls n lg ( M I ao y S CA) ec Re ut n ia e h ta o r f eo h wo s m pe a ei i ,t. s lsi dc td t a r ma p o i ft e t a ls h d d f t l n e
( c o l f ru n o c n lg ,S a g a n tt t f S h o f mea d Ar ma Te h oo y h n h i si eo o Pe I u Te h o o y h n h i 0 2 5, ia c n l g ,S a g a 0 3 Ch n ) 2
基于电子鼻的金华和宣威火腿产地鉴别与品级评定
基于电子鼻的金华和宣威火腿产地鉴别与品级评定宋雪;高韶婷;杭梦茜;陈伟华;陈乐;刘源;张晶晶【期刊名称】《食品与机械》【年(卷),期】2015(031)002【摘要】采用电子鼻及定量描述分析法(quantitative descriptive analysis,QDA)对不同等级与年份的金华、宣威火腿香气轮廓进行检测,并将感官评定与电子鼻分析结果进行相关性分析.电子鼻数据的主成分分析(principal component analysis,PCA)结果表明,各火腿香气轮廓区分显著,各样品点在PCA图上的分布与感官评价结果存在一定的相关性.采用软独立建模分类法(soft independent modeling class analogy,SIMCA)分别建立了火腿等级与产地鉴别模型,结果表明,宣威火腿等级鉴别模型和金华火腿产地鉴别模型区分效果较好,拒绝率基本达到了100%;但其中金华特级火腿的气味与优级火腿较为相似,以特级金华火腿为标准样品所建的SIMCA等级鉴别模型拒绝率仅为66.28%,模型效果不理想.【总页数】5页(P114-118)【作者】宋雪;高韶婷;杭梦茜;陈伟华;陈乐;刘源;张晶晶【作者单位】上海海洋大学食品学院,上海201306;上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海201306;上海海洋大学食品学院,上海201306;上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海201306;上海海洋大学食品学院,上海201306;上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海201306;上海海洋大学食品学院,上海201306;上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海201306;上海海洋大学食品学院,上海201306;上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海201306;上海海洋大学食品学院,上海201306;上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海201306;上海海洋大学食品学院,上海201306;上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海201306【正文语种】中文【相关文献】1.基于电子鼻技术的金华火腿鉴别与分级 [J], 姚璐;丁亚明;马晓钟;郭如斌;尹中;王震;沈立荣;裘正军2.基于电子鼻技术的不同产地大白菊鉴别研究 [J], 韩邦兴;赵杨阳;朱志祥;陈乃富3.电子鼻在中华绒螯蟹产地鉴别及等级评定上的应用 [J], 顾赛麒;王锡昌;张晶晶;毛健桢4.基于电子鼻技术的不同产地当归快速鉴别研究 [J], 拱健婷; 邹慧琴; 王佳宇; 吴浩忠; 王大仟; 李佳慧; 刘长利; 李莉5.基于电子鼻技术鉴别不同产地半夏药材 [J], 王俊斐;张露平;张运民;刘耀武因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
电子鼻去漂移方法及其在食品检测中的应用
电子鼻去漂移方法及其在食品检测中的应用电子鼻去漂移方法及其在食品检测中的应用引言:电子鼻是一种模拟人类嗅觉系统的电子设备,它可以通过吸入气体样本并利用一组化学传感器来检测气味。
由于其快速、灵敏、低成本等特点,电子鼻已广泛应用于食品行业的质量检测和控制。
然而,由于传感器漂移的影响,电子鼻的准确性和稳定性受到一定的制约。
因此,研究如何减少漂移效应并提高电子鼻在食品检测中的应用价值成为一个热点问题。
本文将讨论电子鼻漂移的原因、去漂移方法以及电子鼻在食品检测中的应用。
一、电子鼻漂移的原因:电子鼻传感器的漂移是指随着时间推移,其响应信号逐渐发生变化,导致检测结果出现误差。
影响电子鼻传感器漂移的因素主要有以下几个方面:1. 传感器老化:使用时间越长,传感器的灵敏度和选择性会逐渐下降,导致漂移效应的严重性增加。
2. 环境变化:温度、湿度、气压等环境条件的变化会直接影响传感器的工作状态,从而导致漂移的发生。
3. 气体交叉干扰:不同气体成分相互作用会导致传感器响应信号的变化,使电子鼻检测结果不准确。
二、电子鼻去漂移方法:针对电子鼻漂移问题,目前有多种去漂移方法被提出和应用。
以下为几种常见方法:1. 多通道校正法:通过使用一组传感器并进行校正,可以减少个别传感器的漂移效应对整体检测结果的影响。
这种方法可以增加电子鼻的稳定性和准确性。
2. 信号处理方法:采用先进的信号处理算法,如主成分分析、小波变换等,可以降低漂移效应的干扰,并提高电子鼻的识别能力。
3. 温度补偿方法:通过监测和控制传感器的温度,能够消除温度变化对电子鼻工作的影响,从而减少漂移效应。
4. 传感器选择和组合优化:选择具有较好抗漂移特性的传感器,并进行合理的组合,可以有效降低整体系统的漂移效应。
三、电子鼻在食品检测中的应用:电子鼻在食品检测中的应用已经越来越广泛。
以下列举几个具体的应用案例:1. 嗅味分析:电子鼻可以对食品中的气味进行有效的分析和识别,帮助判断食品的新鲜程度和质量。
基于电子鼻技术的气味识别及其应用
基于电子鼻技术的气味识别及其应用气味是人类感官中一种非常重要的形式,可以带来情感、记忆和行为改变。
越来越多的研究表明,气味不仅影响人类做出正确的决定,还有助于医学领域、安全领域、食品加工和环境监控等方面的应用。
然而,由于人类嗅觉系统的局限性,有必要引入新的气味检测技术进一步推进气味研究的发展。
电子鼻技术作为一种新兴技术,可用于气味检测和识别,在诊断疾病、品质控制和环境监测等许多领域具有广泛应用前景。
一、什么是电子鼻技术?电子鼻技术是以人工智能技术为基础的化学气体传感器,可以模拟人类嗅觉感知系统实现气味检测和识别,其基本原理是使用一组非特异性传感器材料阵列对气味进行检测。
这些传感器材料的选择通常是根据目标检测的气味种类选择的,材料阵列采用SIMOS和ASIC等薄膜技术进行制造,从而构造出具有高度灵敏度和选择性的传感器。
二、电子鼻技术的原理对于电子鼻技术,最核心的是判断不同气味之间的区别。
电子鼻的检测原理是非特异性的,即所选用的嗅觉物质是多种多样的,无法精准的对某一种气味产生反应,因此,电子鼻所采用的宏观原理在检测方法中可能会跟人类嗅觉系统产生不同,但是在气味预处理和数据分析方面,二者仍然有许多相似之处。
从原理上来说,电子鼻是由多个非特异性传感器组成的,每个传感器都可以对所检测的气体进行反应,并产生所对应的电信号。
通过对这些电信号进行处理和分析,即可实现电子鼻对气体的检测和辨识。
三、电子鼻技术应用1. 医疗领域电子鼻技术在医疗领域的应用主要是针对医学诊断以及疾病治疗领域等。
医学上,环境味觉是一种很重要的评估方法,例如将电子鼻技术的数据与血液中的生化标记物相关联,可以使医生准确诊断出某些疾病,例如呼吸系统疾病或者癌症等。
2. 食品加工领域电子鼻技术在食品加工领域的应用主要体现在食品的控制和监测上。
对于食物加工过程,若人眼检查或者人工嗅闻的检测方法可能在精确性和效率上受限,而利用电子鼻技术可以减少潜在问题,保险食品卫生安全质量。
基于电子鼻的物质识别技术研究与应用
基于电子鼻的物质识别技术研究与应用随着科技的不断进步,传统的物质识别技术已经不能满足人们日益增长的需求,电子鼻作为新兴的物质识别技术越来越受到人们的关注和追捧。
那么,何为电子鼻?电子鼻又是如何实现物质识别的呢?一、电子鼻的定义和原理电子鼻,顾名思义,就是模仿人类嗅觉而设计的。
它由多个传感器组成,可以依据嗅觉记忆对物质进行分类和辨别。
电子鼻与传统的鼻子不同,它可以通过数字化的方式将气味信息转化成人类可以识别的数字信号。
电子鼻的原理就是利用人工感知系统对气味进行分类。
通过嗅探器传感器接受信息,将这些信息转化为需要处理的数字信号,然后,进一步对处理后的信号进行解读和分类,最终得到对应的物质信息。
二、电子鼻的应用电子鼻的应用范围十分广泛,比如说,在医疗研究中,电子鼻可以用于糖尿病、癌症、哮喘、呼吸暂停等疾病的诊断和治疗;在烟草行业中,电子鼻可以用来检测和区分各种烟草类型;在食品行业中,电子鼻可以用于检测食品是否过期等。
此外,电子鼻还可以用于环境污染监测、安全检查等领域。
三、电子鼻在食品行业的应用如今的食品安全问题越来越受到人们的关注,而电子鼻可以在食品行业中发挥其强大的功能。
一些生产商已开始利用电子鼻的高精度和灵敏度来对食品进行非常规检测。
目前,国内外的生产商已经采用电子鼻检测技术来探测新鲜和变质食品中的有害气体,比如甲苯、乙烯、酚、异丙酚等,这些物质都会危害到人的健康。
通过使用电子鼻设备,可以在食品加工过程的各个阶段及时及早检测出任何异常情况,有效维护食品的质量与安全,避免食品中毒等事故。
四、电子鼻的优点和不足相比传统的物质检测技术,电子鼻的优点在于其高精确度、高效性和无需接触被检测物等特点。
由于电子鼻能发出警告信息,检测范围更为广泛,因此也能提高物质检测的全面性和准确程度。
不足之处在于,由于许多气体有着弱的挥发性,因此在电子鼻需要更大的灵敏度和更好的分辨率。
同时,电子鼻需要对检测样本进行恰当的处理和分析,这也需要投入额外的时间和人力成本。
电子鼻在肉味香精质量控制中的应用研究
检测 分 析
食品研究与开发
Food Research And Developm ent
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2016.05.026
2016年 3月 第 37卷第 5期
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电子鼻在 肉味香精质量控制中的应用研究
肖岚 ,辛松 林t。李诚z·,沈赵 霞 (1.四川旅游学 院 食 品科学系 ,四川 成都 610100;2.四川农业大学 食 品学院 ,四川 雅安 625014)
通信作 者 :李诚(1964一 ),男 (汉 ),教授 ,博 士生导师 ,研究方 向 :畜 产 品 肉味香精香气成分的多样性 和复 杂性 ,应用 电子 鼻对 其进 行 质量 监 控 具有 重 要 意 义 。
目前 ,电子鼻在 国外食 品和香精香料 生产企业 已 广泛应 用 ,而在 国内香 精香料生产企 业的应用则 刚 刚起 步[5-9],有关 肉味香 精产品质量控 制方面 的研究 鲜 见 报道 。本研 究 以肉味香精 为研究对象 ,采用 电子鼻 检测技术 ,考 察不 同生 产批次 肉味香精 产 品质 量 的稳 定 性 ,旨在建 立 肉味香精 的质 量控 制模 型 ,为 肉味香 精 的质 量控制 提供新 方法 。
Abstract:Electronic nose was used to detecte the change of m eat flavor with different physical states,different flavor characteristics,and different production date.The obtained data were analyzed with principal component
电子嗅觉技术在食品安全检测中的应用
电子嗅觉技术在食品安全检测中的应用食品安全一直是重要的社会问题,尤其在人们食用量越来越大、质量越来越重要的今天,食品药品监管部门的确立变得越来越重要。
然而,传统的食品质量检测方法只能检验食品的物理性质和污染情况,无法解决如何鉴别食品的真伪;而电子嗅觉技术(Electronic nose)显然是解决这一问题的有效方法之一。
电子嗅觉技术是一项利用人工感知器件对物质进行检测与识别的技术。
利用电子嗅觉技术,电子鼻能够模拟出人体感知器官的感知方式,通过模拟食品样品的气味进行食品检测,这种技术主要包括采样、数据处理、模式识别三个部分。
首先,电子鼻采用触发式微量吸入方式,对食品样品进行采样。
其次,电子鼻将得到的原始数据进行数学预处理、信号滤波和特征提取等操作,然后将处理后的数据送入模式识别单元。
最后,通过模式识别单元,电子鼻能够快速检测食品样品的气味,从而实现食品质量的检测。
电子嗅觉技术在食品安全检测中的应用非常广泛,其优势主要有以下几点:一、高效性传统的食品安全检测方法通常需要进行繁琐的样品准备工作,如样品提取、提取溶液制备等。
而电子鼻只需要对样品进行一些简单的处理就可以得到结果,整个过程省时省力,大大提高了检测的效率。
此外,由于电子鼻可以同时处理多个样品,因此可以快速、准确地对样品进行大规模检测,大大降低检测时间和人力成本。
二、灵敏度高电子鼻能够将食品样品的气味转换为数据信号,并在模式识别的帮助下,准确地识别出样品的信息。
而且,电子鼻具有出色的反应速度和灵敏性,能够快速检测出食品样品中微量的化学物质,甚至是难以被肉眼观察到的污染物。
在食品安全检测中,电子鼻的灵敏度对于检测小分子有机物、有害气体和细菌等污染是具有非常重要的意义的。
三、准确性电子鼻使用现代成像技术,将样品中各种物质的信息转换为不同的数字信号,通过对这些信号的处理和分析,可以得出食品质量的评估结果。
由于电子鼻可以自行学习样品,模式自适应能力强,因此其对样品进行鉴别的准确性比传统的食品质量检测方法要高。
浅析电子鼻技术及其在食品检测中的应用
浅析电子鼻技术及其在食品检测中的应用摘要:电子鼻作为一种新的仿生技术,在食品检测中越来越受到重视。
据报道,电子鼻在食品检测方面具有良好的应用前景。
随着材料、传感器、信息等新技术的不断涌现,电子鼻技术也得到了发展。
本文以电子鼻为研究对象,在对电子鼻传感器分类概述的基础之上,重点对电子鼻在食品检测方面的应用进行了全面分析与总结。
关键词:电子鼻;传感器;食品检测目前,电子鼻技术作为一种新型的复杂风味检测手段已经引起了各个领域的广泛关注。
研究了电子鼻技术在食品检测中的应用。
由于电子鼻不受人体主观性的影响,不易疲劳,经过一定时间的模型学习,食品质量检测的精度可以大大提高。
这种电子鼻的优点使其广泛应用于食品检验中。
因此,研究电子鼻在食品检测中的应用具有重要的现实意义。
1、电子鼻传感器分类1.1金属氧化物气敏传感器金属氧化物导电气体传感器具有制备简单、成本低、灵敏度高等特点,已成为电子鼻系统中最常用的传感器。
金属氧化物,如SnO2、ZnO、Fe2O3和WO3,属于n型半导体材料。
感光胶片表面有很多洞。
在300-500摄氏度下,通过还原H2、CO、CH4和H2S等气体,它们很容易被还原。
对于特定的气体,电导率的变化与气体浓度有关。
1.2导电聚合物气敏传感器聚合物的导电性通过掺杂介于半导体和导体之间,然后当聚合物与气体分子相互作用时,聚合物的导电性将改变。
导电聚合物气体传感器的气敏响应机理是具有电化学特性的聚合物材料。
吸附气体后,会产生聚合物链的溶胀或某些化学反应,影响聚合物分子链的电子密度,进而引起气敏材料电导率的变化、电导率的变化和电导率的变化。
被测物质的种类和浓度是相关的,因此可以用来检测气体的种类和浓度。
1.3质量敏感型气敏传感器质量敏感传感器是由交变电场作用于压电材料而产生的一种声学信号。
通过测量声学参数的变化,可以得到被测物体的信息。
它分为2类:QCM体波和声表面波。
BSW器件以声波命名,声波从石英晶体或其它压电材料的一侧传播到另一侧并在晶体内传播;SAW器件称为表面波,因为声波在晶体表面上传播,从一个位置传播到另一个位置。
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电子鼻在金华火腿香精识别中的应用田怀香*,孙宗宇(上海应用技术学院香料香精技术与工程学院,上海 200235)摘要:文章提出了一种用电子鼻鉴别香精相似程度的新方法。
利用电子鼻采集金华火腿原料与调配的金华火腿香精的香气成分,并得到电子鼻传感器的响应值,再利用主成分分析法(PCA)、单类成分判别分析法(SMICA)等多元统计方法进行数据分析。
结果得出,经加香调配的金华火腿香精的风味轮廓与金华火腿原始风味有一定差别,表明电子鼻可以成功的应用于样品的香气鉴别。
关键词:金华火腿;电子鼻;香精中图分类号:T S264 3 文献标识码:B 文章编号:1000-9973(2008)10-0061-03Application of electronic nose on identification of Jinhua ham essenceT IA N H uai x iang *,SU N Zong y u(Schoo l of Per fume and Aroma Technolog y,Shanghai Institute ofTechnolog y,Shanghai 200235,China)Abstract:A new metho d w as mentio ned to distinguish the counterfeit sample fro m the right.Aroma co mpo sition o f Jinhua H am and the Jinhua H am Essence w as sampled from headspace of emanating,and then r esponse values w as obtained.After this,data analy sis w as co nduc ted by using principal com po nent analysis (PCA)and So ft Independent M odeling of Class A nalog y(SM ICA),etc.Results indicated that ar oma profile of the tw o samples had definite difference,and electro nic nose could be successfully used in arom a identification of sam ples.Key words:Jinhua H am;Electronic N ose;essence 电子气味指纹分析仪又称电子鼻,是在20世纪90年代发展起来的一种新颖的分析、识别和检测复杂嗅味和挥发性成分的电子嗅觉装置。
它将电化学传感器检测、数模转换、计算机技术、化学计量学及人工神经网络等现代高科技集于一身,模仿生物感官的功能,能鉴别和判断带有气味的气体、液体和固体等各种样品。
与其他常规仪器分析方法相比,样品无需前处理,基本上不用任何有机溶剂,是一种新颖的 绿色 仿生检测技术。
分析快速、简便,能及时提供产品的有关信息;与人和动物的嗅觉判断相比,它的测定更为客观,不受生物体主观因素的影响,结果更为可靠,重现性更好[1]。
目前,电子鼻已广泛应用于各类食品的检测[2]及质量监控[3]中,在香精香料行业中的应用也日益增多。
本文采用电子鼻快速鉴定食品原料与调配香精的香气差别,利用电子鼻的气味判别功能来鉴别调配香精是否具有逼真的特征香气,从而为提高调配香精的质量,对食品香精产业的开发提供有力的监测手段。
1 实验1.1 实验材料实验原料:金华火腿香精,自制;金华火腿,购于上海市第二副食品商店。
1.2 实验设备采用的电子鼻系统是法国Alpha M OS 公司的FOX4000电子鼻。
系统由18根传感器阵列、顶空自动进样装置和数据处理等部分组成。
根据收稿日期:2008-06-08 *通讯作者基金项目:上海应用技术学院人才引进科研项目 猪肉提取物制备金华火腿香精的研究 (Y J2005-06)作者简介:田怀香(1976-),女,食品科学博士,副教授,研究方向:食品风味化学。
第11期2008年11月中国调味品C HINA CONDIMENTN o.11No v.2008传感器接触到样品挥发物后的电导率与传感器经过标准活性碳过滤气体的电导率的比值进行数据处理和模式识别[4]。
这个由传感器阵列组成的仪器主要包含以下几个部分:传感器通道、采样通道和计算机。
传感器阵列具有自动调整、自动校准及系统自动富集3个功能,有效地保证了电子鼻测量数据的稳定性和精确度。
1.3 电子鼻分析参数样品量:金华火腿香精0 1g,金华火腿:2g。
载气:合成干燥空气;流速:150m L/min。
样品准备小瓶中的样品量:0.1g或2g;小瓶体积: 10mL。
顶空产生参数产生时间:300s;产生温度:60!;搅动速度: 500r/m in。
顶空注射参数(H eadspace injection)注射体积:500 L;注射速度:500 L/s;注射针总体积:2.5mL;注射针温度:70!。
获取参数获取时间:120s;延滞时间:600s。
每个样品均在上述条件下重复分析三次。
2 结果与讨论采用电子鼻对所调配的金华火腿香精风味与金华火腿的风味进行比较,图1为金华火腿与调配香精的电子鼻传感器响应值原始数据;图2为两种样品的雷达图比较。
外框为金华火腿样品,内框为调配的火腿香精样品。
如图2所示,两种样品的电子鼻的传感器响应值大部分轮廓相似,说明调配的火腿香精较好的仿照了金华火腿样品的香味,结合感官评价,发现金华火腿香精具有典型金华火腿特征风味,但和金华火腿原料仍存在一些差别,表现在雷达图中有部分传感器的信号存在差别。
在香气强度方面,由于两者的样品量相差20倍,而现有的样品风味强度接近,说明两种样品的风味强度存在接近20倍的差别。
对电子鼻的数据结果进行统计分析,图3、图4、图5分别为PCA、SIMCA、SQC的分析结果图。
2 1 主成分分析(PCA)主成分分析是将所提取的传感器多指标的信息图1 两样品的电子鼻感应器响应值图2 金华火腿原料和调配火腿香精的雷达图比较进行数据转换和降维,并对降维后的特征向量进行线性分类,最后在PCA分析的散点图上显示主要的两维散点图。
PCA1和PCA2上包含了在PCA转换中得到的第一主成分和第二主成分的贡献率。
贡献率越大,说明主要成分可以较好的反映原来多指标的信息。
一般情况下,总贡献率超过70%~85%的方法即可使用[5]。
PCA的作用:一是用于挖掘有用的信息,给出具有不同气味区域和簇的描述性图表;二是用复杂的多维数据建立有良好可视性的2D/3D 图表;三是无需先验知识,找到一组新的数轴来最大62总第357期 中国调味品限度的展示数据间的差异性;四是传感器选择和寻找数据包络的主要方法。
图3 1#与2#的P CA 分析结果图从主成分分析结果图来看,1和2样品被明显的分开。
说明电子鼻可以将两种样品进行区分,电子鼻可以很灵敏的判别样品之间的细微差别。
2 2 单类成分判别分析(SIM CA)SIM CA 的数学解释是用于简单的通过/不通过判别,并通过逐个验证样本的交叉有效性来计算识别的百分比。
SIM CA 图表中的可接受区域是通过计算参考样本到好的样本的重心的马氏距离和标准方差得到的[6]。
SIM CA 的作用:一是完成训练/校正后用于识别一个产品/组定性分析,给出好/坏或者合格/不合格的分析结果;二是根据参考样本定义了可接受阈;三是有先验知识,根据参考训练样本计算可接受阈并用来判别未知样本。
图4 1#与2#的SIM CA 分析结果图以1#为标准样品,所有的2#样品均落在可接受区域之外,表明这两个样品之间存在明显的差别。
说明香精的调配还需进一步完善,以改善其头香,同时也说明电子鼻的检测非常灵敏,可以判别样品之间的细微差别。
2 3 统计质量控制分析(SQC)SQ C 的数学解释是在考虑样本的差异性的基础上,通过计算参考样本得出接受区域和拒绝区域。
未知样本被映射到图表中,得出结论:接受/拒绝。
通过计算样本的均值、标准差得出单一的嗅觉值。
对每个数据点而言,它在气味单元内的距离表明了气味的差异。
SQC 的作用:一是用于过程/质量控制;二是在可接受的条件下监控其变化;三是SQC 是统计的监控产品质量和变化性的模型;四是需要先验知识,基于参考样本的差异性的基础上定义可接受的区域/带宽;五是所有其他的样本都简单的映射到图表中。
图5 1#与2#的SQ C 分析结果图以1#为标准样品,所有的2#样品均落在可接受区域之外,表明这两个样品的香型上存在较大的差别,说明需进一步完善调香工作。
3 结论电子鼻在风味评价中是一种非常有发展前景的分析手段。
其检测时间短、检测速度快、重复性好、不需要复杂的预处理过程、大大减少了劳动力,并为气味成份的判定提供了快捷廉价的评估。
本文比较了金华火腿原料和所调配的金华火腿香精的总体香气轮廓,虽然调配香精具有金华火腿的特有气味,但与金华火腿原料相比,还是有一些差别,调香工作需要进一步完善。
调配香精的风味强度明显高于金华火腿原料的香味强度,这与感官分析所得到的结果一致。
说明电子鼻可以很好的用于香精样品的区分,并且可以很灵敏的分析样品之间的细微差别。
参考文献:[1]唐月明,王俊 电子鼻技术在食品检测中的应用[J].农机化分析,2006,10,169 171.[2]Jannie S .V esterg aard ,M ag ni M artens ,P ekka T urk ki .Application of an electro nic no se sy stem for pre diction o f sensor y quality chang es of a meat pr oduct (pizza topping )dur ing sto rag e [J].L WT .2007,40:1095 1101.[3]Jun Fu ,Guang L i ,Yuqi Q in .A pattern recog nition method for electr onic noses based o n an olfactor y neur al netwo rk [J ].Senso rs and A ctuato rs B ,2007,125:489 497.63第11期 工艺技术 电子鼻在金华火腿香精识别中的应用番茄及其制品中番茄红素反相高效液相色谱法测定赵平娟,邓立刚,李增梅,赵善仓,毛江胜,郭长英(农业部食品质量监督检验测试中心,济南 250100)摘要:建立了番茄及其制品中番茄红素高效液相色谱法测定方法。