电子鼻和电子舌技术在块菌样品分类识别中的应用
电子鼻与电子舌在食品检测中的应用研究与阐述
电子鼻与电子舌在食品检测中的应用研究与阐述发布时间:2022-07-12T01:32:16.925Z 来源:《科技新时代》2022年7期作者:刘泽弘[导读] 在食品品质的评价方面,气味、外观、滋味等应用价值显著。
要想将食品品质评审的水平提升上来,并防止重复性行为的出现,将人为评定差异降至最低,大大凸显出电子鼻与电子舌技术的应用优势,其研究深度也不断加深。
大理州食品检验检测院大理州大理市、大理市 671000摘要:本文首先对电子鼻与电子舌的构成进行阐述,然后详细介绍了几点电子鼻与电子舌在食品检测中的具体应用,主要包括食品新鲜程度检测、果蔬成熟度检测、酒类识别,旨在将电子鼻和电子舌的应用功能充分展现出来,以此来推动食品检测效率的稳步提升。
关键词:电子鼻;电子舌;食品检测;应用在食品品质的评价方面,气味、外观、滋味等应用价值显著。
要想将食品品质评审的水平提升上来,并防止重复性行为的出现,将人为评定差异降至最低,大大凸显出电子鼻与电子舌技术的应用优势,其研究深度也不断加深。
其中,对于电子鼻来说,在食品检测中具有较高的应用价值,在特定的传感器和模式识别系统的作用下,可以对被测样品的信息进行及时提供。
而对于电子舌而言,在类脂薄膜的一侧接触到味觉物质时,会促使膜电势变化的出现,这种味觉传感器的灵敏度、可靠性较高,可以为样品的量化提供极大的便捷,同时准确测量一些成分含量。
由于电子舌与电子鼻的作用显著,对于食品工业、环境检测、医疗卫生等方面均产生了重要的影响。
一、电子鼻与电子舌的构成针对于电子鼻,其构成主要得益于气敏传感器、信号处理系统等。
通常来说,食品的气味可以综合反映出多种成分,所以电子鼻的气味感知部分,其阵列主要由不同选择性的气敏传感器组合而成,在多种气体的交叉敏感性的作用下,可以使不同的气味分子向与时间相关的可测物理信号组进行顺利转变,从而为混合气体分析助力。
对于气体传感器阵列而言,在电子鼻系统中占据着重要的地位,当前,在电子鼻传感器的类型中,导电型传感器、压电式传感器等比较常用,在气敏传感器的材料构成中,金属氧化物、高分子聚合物材料等发挥着重要的优势。
电子鼻电子舌
电子鼻电子舌概述电子鼻和电子舌是两种基于传感技术的人工感官设备,它们模仿了人类的嗅觉和味觉系统,可以用于检测和识别气味和味道。
电子鼻和电子舌在食品、医疗、环境监测等领域有着广泛的应用前景。
本文将介绍电子鼻和电子舌的原理、应用以及发展趋势。
电子鼻电子鼻是一种模拟人类嗅觉系统的传感器装置,可以用于检测和识别气体的成分和浓度。
它由气体传感器阵列、信号处理电路和模式识别算法等组成。
原理电子鼻的气体传感器阵列通过吸附或吸收气体分子来获取气体的信息。
常用的气体传感器有金属氧化物半导体传感器、电化学传感器、光纤传感器等。
气体分子的吸附或吸收会引起传感器的电阻、电流或光信号的变化,通过测量这些变化可以确定气体的成分和浓度。
应用电子鼻在食品、医疗、环境监测等领域有着广泛的应用。
在食品行业中,电子鼻可以用于检测食品的新鲜度、品质和真实性。
在医疗领域,电子鼻可以用于检测呼出气体中的特定化合物,从而帮助医生进行疾病的早期诊断。
在环境监测中,电子鼻可以用于检测空气中的污染物。
随着传感技术的发展和进步,电子鼻的灵敏度和准确性不断提高。
目前的电子鼻主要是通过模式识别算法来识别气体,但未来可以结合人工智能和机器学习等技术,进一步提高识别的准确性和可靠性。
此外,对于特定行业的需求也将推动电子鼻的发展,例如在食品行业中,对于食品安全和质量的要求不断提高,对持续监测和检测手段的需求也在增加。
电子舌电子舌是一种模拟人类味觉系统的传感器装置,可以用于检测和识别溶液中的味道和成分。
电子舌由化学传感器阵列、信号处理电路和模式识别算法等组成。
原理电子舌的化学传感器阵列通过吸附或反应溶液中的化学物质来获取味道的信息。
常用的化学传感器有离子选择电极、光化学传感器、电化学传感器等。
化学物质的吸附或反应会引起传感器的电阻、电流或光信号的变化,通过测量这些变化可以确定溶液中的成分和味道。
应用电子舌在食品、饮料、药品等领域有着广泛的应用。
在食品行业中,电子舌可以用于检测食品的口感、甜度和酸度等。
基于电子鼻和电子舌的羊肉品质检测
基于电子鼻和电子舌的羊肉品质检测引言:羊肉是一种营养丰富的肉类,具有独特的口感和独特的膻味。
由于消费者对食品安全和食品质量的度不断提高,如何有效地检测羊肉品质成为了一个重要的问题。
传统的检测方法通常依赖于人工检测和实验室分析,这些方法不仅耗时耗力,而且成本较高。
近年来,随着科技的不断发展,基于电子鼻和电子舌的羊肉品质检测方法逐渐引起了人们的。
本文将介绍这两种技术及其在羊肉品质检测中的应用。
电子鼻在羊肉品质检测中的应用电子鼻是一种基于传感器阵列的检测设备,可以用来检测食品的气味和挥发性成分。
在羊肉品质检测中,电子鼻可以用来检测羊肉的膻味和新鲜度。
传感器阵列可以捕捉到羊肉中不同成分的气味,并将这些气味与标准样本进行比较,从而得出羊肉品质的评估结果。
电子鼻的优点在于快速、准确、非破坏性,可以在几秒钟内完成检测。
但是,由于不同地区的人们对膻味的接受程度不同,电子鼻并不能完全代替人工检测。
电子舌在羊肉品质检测中的应用电子舌是一种基于味觉传感器的检测设备,可以模拟人类的味觉器官。
在羊肉品质检测中,电子舌可以用来检测羊肉的口感和滋味。
味觉传感器可以捕捉到羊肉的味道,并将这些味道与标准样本进行比较,从而得出羊肉品质的评估结果。
电子舌的优点在于可以模拟人类味觉器官的感受,同时也可以检测出不同人对味道的敏感程度。
但是,由于不同地区的人们对口感的追求不同,电子舌并不能完全代替人工检测。
本文介绍了基于电子鼻和电子舌的羊肉品质检测方法。
这两种技术均具有快速、准确、非破坏性的优点,可以有效地检测羊肉的膻味和新鲜度以及口感和滋味。
然而,由于不同地区的人们对羊肉品质的要求不同,电子鼻和电子舌并不能完全代替人工检测。
在实际应用中,我们需要将这几种方法结合起来,制定出更加科学、合理的羊肉品质检测方案,以确保食品安全和食品质量。
为了证明电子鼻和电子舌在羊肉品质检测中的有效性,我们进行了一系列实验。
我们选取了不同产地、不同年龄、不同肥瘦程度的羊肉样本,并使用电子鼻和电子舌进行检测。
电子舌技术及其在食品安全检测中的应用
电子舌技术及其在食品安全检测中的应用一、引言食品安全问题一直备受关注,尤其在当今日益复杂的生产与运输链环境下,食品安全事件的发生时有所闻。
因此,加强食品安全检测是一项重要任务。
电子舌技术以其高灵敏度、快速响应、无损检测等优点,成为当前食品安全检测领域的研究热点。
二、电子舌技术的基本原理电子舌是一种由计算机辅助的多传感器系统,它模拟人类味觉系统的感受器官,可对物质中的各种化学成分和味道进行判定和识别。
电子舌技术的基本原理是对样品溶液进行有特异性的反应,测量反应信号的变化,进而确定样品的成分。
电子舌主要由两大部分组成,传感器阵列和数据处理系统。
传感器阵列成为电子舌的“顶端”,由多个传感器单元组成,每个传感器单元在感知不同物质时会产生静电势差信号,这些信号经过放大、处理后输入数据处理系统。
数据处理系统将数据进行处理、分析和建模,通过模式识别算法来匹配并识别样品成分。
三、电子舌技术在食品安全检测中的应用1. 检测食品中添加的禁用成分电子舌技术可对食品样品中添加的禁用成分(如苯甲酸、硝酸盐等)进行快速检测。
例如,研究人员通过电子舌技术对含亚硝酸盐的肉制品进行了检测,结果准确率高达90%以上。
2. 检测食品中致病菌或毒素电子舌技术还可用于检测食品中的致病菌或毒素。
例如,研究人员利用电子舌技术对含有金黄色葡萄球菌的鲜牛奶和乳制品进行了检测,结果准确率高达97.5%。
3. 鉴别食品品质电子舌技术可以对食品样品的味道进行鉴定,对食品品质进行评估。
例如,电子舌技术可用于鉴别食用油的品种和不同加工方式对其品质的影响。
四、电子舌技术的优缺点电子舌技术具有高灵敏度、快速响应、无损检测、数量相对稳定化等优点,相较于传统检测方法,具有更高的检测精准度、更强的抗干扰能力。
然而,电子舌技术仍存在一些问题,如多传感器的制备难度、数据处理分析复杂等。
五、结论电子舌技术是一种前景广阔的食品安全检测技术,可应用于食品中添加的禁用成分,致病菌或毒素的检测以及鉴别食品品质等方面。
电子鼻-电子舌参数详解
滤波处理
去除信号中的噪声干扰,提取 有用的信号成分。
特征提取
对处理后的信号进行特征提取 ,提取出与气体浓度相关的特 征信息。
模式识别
利用分类算法对提取的特征进 行分类和识别,实现对气体成
分的定性或定量分析。
参数优化与校准
01
温度控制
控制传感器的工作温度,以获得最 佳的检测性能。
校准方法
采用标准气体对传感器进行校准, 确保测量结果的准确性。
采样方式
静态采样
将待测气体样品引入传感 器室内,保持室内气体浓 度稳定一段时间后进行检 测。
动态采样
将待测气体样品连续引入 传感器室内,实时监测气 体的浓度变化。
循环采样
将待测气体样品引入传感 器室内,进行循环检测, 以获得更准确的测量结果。
信号处理方法
信号放大
对传感器输出的微弱电信号进 行放大处理,提高信号的信噪
03
02
压力调节
调节传感器室内的压力,以适应不 同气体浓度的检测需求。
数据处理算法
优化数据处理算法,提高气体浓度 的测量精度和响应速度。
04
03 电子舌参数详解
传感器类型
金属氧化物传感器
利用金属氧化物作为敏感材料,对气体分子进行吸附和反应,从 而改变电导率或电阻值,实现气体分子的检测。
石英晶体微天平传感器
应用领域
01
02
03
食品质量控制
检测食品的新鲜度、风味、 品质等指标,控制食品生 产过程中的质量。
药品质量控制
检测药品的有效成分、纯 度、稳定性等指标,保证 药品的质量和安全。
环境监测
检测空气中的有害气体、 水质中的污染物等,评估 环境质量,保障人类健康。
电子鼻和电子舌在食品监测中的应用
第20卷第2期2004年3月农业工程学报T ran sacti on s of the CSA E V o l .20 N o.2M ar . 2004电子鼻与电子舌在食品检测中的应用研究进展王 俊,胡桂仙,于 勇,周亦斌(浙江大学生物系统工程与食品科学学院,杭州310029)摘 要:随着嗅觉与味觉传感器技术的发展,电子鼻与电子舌技术在食品检测中得到了不断研究与应用。
电子鼻由气敏传感器、信号处理和模式识别系统等功能器件组成。
电子舌是用类脂膜作为味觉传感器,以类似人的味觉感受方式检测味觉物质。
着重阐述了电子鼻与电子舌技术的结构组成,重点介绍了其在食品新鲜度检测、果蔬成熟度评价及饮料、酒类识别等轻工业中的应用现状与发展趋势,并指出了这些信息新技术实现过程中所需要解决的问题。
关键词:电子鼻;电子舌;食品;检测中图分类号:T S 207.3 文献标识码:A 文章编号:100226819(2004)022*******收稿日期:2003201228 修订日期:2004202218作者简介:王 俊(1965-),男,教授,博士生导师,主要从事农产品加工工程研究,杭州市 浙江大学生物系统工程与食品科学学院,310029。
Em ail :j w ang @zju .edu .cn0 引 言食品品质通常是通过气味、外观、质地、滋味和营养等方面来评价的。
为提高食品品质评审的客观性、可靠性、重复性,减少人为评定差异,近年来国内外在应用电子鼻与电子舌技术方面,开展了一系列研究,并取得相当进展。
电子鼻又称气味扫描仪,是20世纪90年代发展起来的一种快速检测食品的新颖仪器。
它以特定的传感器和模式识别系统快速提供被测样品的整体信息,指示样品的隐含特征[1]。
电子舌是一种使用类似于生物系统的材料作传感器的敏感膜,当类脂薄膜的一侧与味觉物质接触时,膜电势发生变化,从而产生响应,检测出各类物质之间的相互关系[2]。
这种味觉传感器具有高灵敏度、可靠性、重复性。
电子鼻、电子舌等人造感觉器官在饲料检测中的应用
■ 植 分 潮 析
2 № 。搏 F,Uy , CA Ef 。 E{ 0R R穰 E 嚣 一 E
电子 鼻 、 电子 舌等 人造 感 觉器 官在 饲 料检 测 中的应用
张诚 彬
( 国家粮食局科学研究 院, 京 北 中图分类号 :86 1 s 1. 7 10 3 ) 00 7 文章编 号:0 3— 22 20 )0— 0 2— 2 10 6 0 (0 7 1 04 0 种叮以分析与 一 产品有关 的所有气 味的万能 的综 合传 种 感系统。
明 . 不 同 种或 不 同 系的 产 毒 素 真 菌 区 分 未经 污 染 的 和 已经 用 污染的样 本: 已经论 汪 _“ 了鼻 ” 『电 的性 能 , 并证 明“ 电子鼻”
与听觉或视觉的情 况不 同, 嗅觉 的苦 干生理学原理仍然 还不清楚 。气味是由多达 几下种化合物构成的 . 些化合物 这 通常是轻 、 细小 、 有极性 , 并常 常是疏 水性 的。直 到 2 0世纪 8 0年代末 , 研究 人员才提出 了“ 子鼻” 一 电 词和“ 人造嗅觉 ” 的 概 念 。2 0世 纪 9 0年 代 初 期 , 产 的 大 量 器 材 已 可 在 市 场 生 上 买 到 , 饲料 、 品工 业 中 的直 接 使 用更 是 显 而 可见 。 在 食 “ 电子鼻” 由一个传感器的综合 系统 、 个数据处理器和 个图像识别 网组成 , 系统内每一个 传感 器对不同范围的化 合物感觉灵敏。综 合传感 系统的研 发和通常 的化学传感 器 的研 发 是 不 同 的 , 可 选 择 性 地 检 查 出 特 定 的 化 合 物 质 。 它
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究结 果认为, 电 鼻” “ 可以具有存宠物 食品中评估脂肪 品质 的用途 困此 , 电 = ” 一 “ I 是 种潜 仵的强有力 工具 。它在饲 二 鼻 料] 业 广 泛 的 应 用 l提 供 快 速 、 意 的结 果 。 } 1 满
电子鼻电子舌的应用及原理
电子鼻电子舌的应用及原理1. 介绍电子鼻和电子舌是集成传感器和数据处理技术的先进仪器,广泛应用于食品、药品、环境监测等领域。
它们通过模拟人类嗅觉和味觉的感知能力来检测各种气体和物质的特征和浓度。
本文将介绍电子鼻和电子舌的应用领域以及工作原理。
2. 电子鼻的应用电子鼻主要用于气体分析和检测,它能够模拟人类嗅觉系统,并通过传感器获取气体样本的特征和浓度信息,然后通过数据处理系统进行分析和识别。
以下是电子鼻的几个主要应用领域:•食品行业:电子鼻可用于检测食品的新鲜度、腐败程度和添加剂成分,对于保证食品质量和安全具有重要作用。
•医疗行业:电子鼻可以帮助识别疾病的特定气味,比如呼吸道感染、肺癌等,提供早期诊断和治疗的依据。
•环境监测:电子鼻可以监测大气中的化学气体、有机挥发物等的浓度,用于环境质量评估和污染监测。
•气体和化学品检测:电子鼻可以用于探测燃气泄漏、有毒化学物质等,保障工业安全和人身安全。
3. 电子鼻的原理电子鼻的工作原理基于传感器阵列和模式识别算法。
传感器阵列由多种不同的传感器组成,每个传感器对应一种特定的气体或化学物质。
当气体样本进入传感器阵列时,不同的传感器会对其产生特定的响应。
模式识别算法通过分析这些传感器响应模式来识别样本中的气体成分和浓度。
传感器阵列中的传感器可以基于不同的原理工作,常见的有:•导电聚合物传感器:该种传感器的电阻会随着被吸附气体的浓度变化而变化,可用于检测挥发性有机物等。
•石英晶体微天平传感器:该传感器将气体吸附在石英晶体上,通过测量质量变化来检测气体成分和浓度。
•半导体气敏传感器:该传感器的电阻会随着被吸附气体的浓度变化而变化,可用于检测可燃气体和有毒气体等。
•光学传感器:该传感器利用气体吸收特定波长的光线的原理进行气体浓度测量。
电子鼻的模式识别算法可以采用机器学习和人工神经网络等方法,通过分析传感器阵列的响应模式来识别和分类气体样本。
4. 电子舌的应用电子舌主要用于液体和固体样品的味觉分析和检测,通过模拟人类味觉系统,实现非破坏性、快速的味觉识别。
感官评价复习资料
感官评价复习资料一名词解释1.感官评价:简单讲:以人的感官感知并测定产品特性或性质的方法。
准确讲:食品感官评价(分析)就是利用人体对食品进行分析鉴别的方法,即利用人体五官的感觉-味觉、嗅觉、视觉、听觉和触觉,对食品的各项指标如色、香、味、质地等做出评判,并用数字或符号或文字进行试验数据记录,然后对试验结果进行统计分析,得出结论。
(感官评价活动包括唤起,测量,分析,解释。
)2.分析型感官分析 : 把人的感觉器官作为一种测量分析仪器,来测定物品的质量特性或鉴别物品之间的差异等。
3.嗜好型感官分析 : 即根据消费者的嗜好程度评定食品特性的方法。
4.电子鼻和电子舌:即人工嗅觉和味觉系统-模拟人的嗅觉和味觉,得到的结果不是某种或几种成分的定性与定量结果,而得到的是样品中气味和滋味的整体信息和总体评价--也称“指纹”技术(电子鼻由气敏传感器、信号处理器和模式识别系统等组成;电子舌主要由传感器阵列和模式识别系统等组成。
)5.感觉的敏感性:是指人的感觉器官对刺激的感受、识别和分辨能力。
6.感觉阈;是指从刚好能引起感觉,到刚好不能引起感觉的刺激强度范围,以及对这个范围内最微小变化感觉的灵敏程度。
7.绝对感觉阈:以使人的感官产生一种感觉的某种刺激的最低刺激量为下限,以引起人同种感觉消失的最高刺激为上限,那么上下限之间的刺激强度范围值。
8察觉阈值(感觉阈值下限或识别阈): 刚刚能引起明确感觉的最小刺激量.。
9.感觉阈值上限(极限阈值):刚好导致感觉消失的最大刺激量。
10.差别阈值:指感官所能感受到的刺激的最小变化量。
韦伯公式:差别阈与刺激量的比值为一常数。
费希纳定律:感觉的大小同刺激强度的对数成正比。
11.嗅觉疲劳:嗅觉长期作用于同一种气味刺激而产生的适应现象。
12. 相对气味强度:气味感觉随气味物质浓度降低而增强的特性。
13.范氏试验:一种气体物质不送入口中而在舌上被感觉出的技术。
14.标度:用于记录或标识评价人员对食品样品的感官体验与分析结果的方法。
电子鼻、电子舌系统及国内外研究现状
域然后做出反应。味道伴随化学感官 系统,当分子向外释放并且刺激鼻、 口或喉中的神经细胞后,通过神经纤 维传导到大脑中的特性区域,并作出 反应。近几年国内外人士,利用电子 舌主要做食品品质分析、鉴别掺假分 析以及将电子舌数据分析与感官评价 相结合进行品质模型建立及掺假模型 建立等。
2 电子鼻系统及国内外研究现状
52 食品安全导刊 2018年12月 Copyright©博看网 . All 类,并且使用偏最小二乘 法建模后发现感官评价与电子舌检验 后数值结果有很强的正相关性(相关 系数为 0.976 8)。肖立中等利用 BP 神经网络算法,建立了电子舌响应值 和不同鸡精添加量间评价映射模型。 李建美等通过利用主成分分析、因子 分析、相关性分析和聚类分析发现利 用电子舌可以对不同品牌的啤酒进行 滋味评价,研究发现,利用主成分分 析发现 6 个不同品牌的 18 个样品被分 为三种主成分;通过聚类分析可以将 6
Technology 科技 分析与检测
电子鼻、电子舌系统及国内外研究现状
□ 祝 愿 李 俊 王 震 熊胜利 庞宏宇 贵州省农产品质量安全监督检验测试中心 方志宇 中国计量大学生命科学学院 蔡 滔 贵州省农产品质量安全监督检验测试中心
摘 要:电子鼻是测试物质关键香气成分的有效技术手段,在食品中得到广泛应用,因为电子鼻可以从单一物质与综 合分析两个维度揭示香气成分对食品香气系统的贡献。电子舌是一个模拟人味觉的工具,以类似人的方式辨析味道并将化 学传感信息转化为数字化信息。本文就近年来电子鼻、电子舍在发酵制品、水果、植物油等方面的应用进展作一综述;同时, 讨论了目前电子鼻研究中存在的问题,并展望了其在食品关键香气成分表征及调配技术方面的应用前景。
Xiong 等 利 用 LDA 、PCA 、RBF 分析对不同储藏时间的山茶的品质进 行 分 析。Marke 等 发 现 利 用 电 子 鼻 可以对油菜籽的质量进行监测,由于 油菜籽随存放的时间增加会引起霉菌 的增长从而影响其质量。通过主成分 分析可以对生长不同天数微生物的油 菜籽进行良好区分,并且发现了微生 物含量(菌落数量)和化学物质(麦 角固醇)评价方法所得出的结果与 电 子 舌 传 感 器 响 应 值 之 间 的 关 系。 Ghasemi 等 利 用 电 子 鼻 对 干 燥 过 程 中 水 分 等 成 分 进 行 实 时 监 控。Rafael 等利用电子鼻对堆肥腐熟度进行检 测,发现利用电子鼻配合主成分分析 (PCA)可以区分有氧和无氧堆肥并且 可以大致估计出堆肥的时间,利用电 子鼻技术可以对堆肥的质量和成熟度 进行评价。Rafael 等利用电子鼻对堆 肥腐熟度进行检测,发现利用电子鼻 配 合 主 成 分 分 析(PCA) 可 以 区 分 有 氧和无氧堆肥并且可以大致估计出堆 肥的时间,利用电子鼻技术可以对堆 肥的质量和成熟度进行评价。Suchin 等利用电子鼻对不同品种的大蒜进行 分类,结果发现,相比于利用扩增基
电子鼻与电子舌在食品检测中的应用研究进展
第20卷第2期2004年3月农业工程学报T r ansactions of the CSA E V ol.20 N o.2M ar. 2004电子鼻与电子舌在食品检测中的应用研究进展王 俊,胡桂仙,于 勇,周亦斌(浙江大学生物系统工程与食品科学学院,杭州310029)摘 要:随着嗅觉与味觉传感器技术的发展,电子鼻与电子舌技术在食品检测中得到了不断研究与应用。
电子鼻由气敏传感器、信号处理和模式识别系统等功能器件组成。
电子舌是用类脂膜作为味觉传感器,以类似人的味觉感受方式检测味觉物质。
着重阐述了电子鼻与电子舌技术的结构组成,重点介绍了其在食品新鲜度检测、果蔬成熟度评价及饮料、酒类识别等轻工业中的应用现状与发展趋势,并指出了这些信息新技术实现过程中所需要解决的问题。
关键词:电子鼻;电子舌;食品;检测中图分类号:T S 207.3 文献标识码:A 文章编号:1002-6819(2004)02-0292-04收稿日期:2003-01-28 修订日期:2004-02-18作者简介:王 俊(1965-),男,教授,博士生导师,主要从事农产品加工工程研究,杭州市 浙江大学生物系统工程与食品科学学院,310029。
Email:jw an g@0 引 言食品品质通常是通过气味、外观、质地、滋味和营养等方面来评价的。
为提高食品品质评审的客观性、可靠性、重复性,减少人为评定差异,近年来国内外在应用电子鼻与电子舌技术方面,开展了一系列研究,并取得相当进展。
电子鼻又称气味扫描仪,是20世纪90年代发展起来的一种快速检测食品的新颖仪器。
它以特定的传感器和模式识别系统快速提供被测样品的整体信息,指示样品的隐含特征[1]。
电子舌是一种使用类似于生物系统的材料作传感器的敏感膜,当类脂薄膜的一侧与味觉物质接触时,膜电势发生变化,从而产生响应,检测出各类物质之间的相互关系[2]。
这种味觉传感器具有高灵敏度、可靠性、重复性。
它可以对样品进行量化,同时可以对一些成分含量进行测量。
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。
用电子鼻_电子舌检测中西药物共同药效物质基础_盛良
医学探索 用电子鼻、电子舌检测中西药物共同药效物质基础盛 良(南京中医药大学,江苏南京210029) [摘要] 目的 探讨用中西药物治疗同一种病,具有共同的物质基础,用电子鼻、电子舌可以检测中西药物的四气五味。
方法 用电子鼻、电子舌检测治疗消化性溃疡病的5种中药、7种西药,分析其PCA和指纹图谱的相似性。
结果 检测12种中西药物具有共同相似的PCA和指纹图谱。
结论 治疗消化性溃疡病的中西药物具有共同的物质基础。
用电子鼻、电子舌可以检测中西药物的宏观化学成分———四气五味。
[关键词] 电子鼻;电子舌;中药;西药;物质基础[中图分类号] R2-03 [文献标识码] A [文章编号] 1008-8849(2008)18-2778-03 常见同一种病,中西药都可以治愈,因此一定有其共同的物质基础,但是至今无法进行检测。
《素问》:“五气入鼻藏于心肺”,“五味入口藏于肠胃”,中药药性之核心四气五味肇始于鼻口,西药也当有四气五味。
模拟鼻、口研制而成的电子鼻、电子舌,已广泛运用于化工、石油、环境检测、公安、食品、医疗等各种行业,能否用它们来检测中西药的四气五味,笔者自2005年起,3a来检测中西药物180余种,说明是完全可以的,现以检测治疗消化性溃疡病为例,报道如下。
1 检测资料1.1 仪器 电子鼻Alpha M.O.S:dFOX4000系统、自动进样器HS100和dSOF TV9.1软件。
电子舌A streeⅡ。
1.2 检测药物 见表1。
表1 检测用药表编号药品名称剂型药量生产企业生产批号1西咪替丁胶囊0.2g/粒×1广西南宁万士达制药有限公司20070101 2大黄(唐古特大黄)片剂0.6g中国药品生物制品检定所对照药材3雷尼替丁胶囊0.15g/粒×1金陵药业股份有限公司南京金陵制药厂070701 4左金丸丸剂3g湖北诺得胜制药有限公司061001 5法莫替丁片剂20mg/片×1安斯泰来制药(中国)有限公司Y0301 6痢特灵(呋喃唑酮片)片剂0.1g/片×1金陵药业股份有限公司利民制药厂070605 7兰索拉唑肠溶胶囊胶囊30mg/粒×1天津武田药品有限公司070302 8奥美拉唑肠溶胶囊胶囊20mg/粒×1常州四药制药有限公司070417NO.188 9黄连素片剂0.1g/粒×3南京白敬宇制药有限责任公司061206 10加味左金丸颗粒8.5g江阴天江药业有限公司0710025 11溃疡胶囊胶囊0.3g/粒×2云南曲靖药业有限公司20060901 12三九胃泰颗粒颗粒10g三九医药股份有限公司0703181 1.3 样品准备 药物用量见表1;浓度:电子鼻加60mL蒸馏水,电子舌加160mL蒸馏水。
电子鼻MOS传感器阵列优化及其在中药材快速鉴别中的应用
电子鼻MOS传感器阵列优化及其在中药材快速鉴别中的应用电子鼻广泛应用于诸多领域,在不同领域中电子鼻传感器阵列的构成不同。
由于中药气味的复杂性和特殊性,在中药鉴别分析中,需建立阵列优化法、筛选专属最佳阵列。
采用法国Alpha MOS 公司的αFOX3000电子鼻对姜科常用10味中药进行气味检测,基于逐步判别分析法和聚类分析结合典型指标筛选法,建立了MOS传感器阵列的优化法。
同时针对优化前后的数据,分别采用主成分分析、Fisher判别分析和随机森林算法进行了对比研究。
结果表明,优化后的阵列不仅保留了原始阵列的有效信息,而且在一定程度上剔除了冗余信息、提高了识别效率。
随机森林分类器计算结果表明:最佳阵列为逐步判别分析筛选的S1,S2,S5,S6,S8,S12组合而成,此阵列优化法有效、可行;为电子鼻在中药鉴别中MOS传感器阵列的优化提供思路与方法参考。
[关键字] 电子鼻;中药材;传感器阵列;随机森林电子鼻(electronic nose,EN)也称人工嗅觉系统,是模仿人类对气味的识别机制[1],设计研制的一种智能电子仪器,适用于许多系统中测量1种或多种气味物质。
一个典型的电子鼻主要由3部分构成:样品处理器,传感器阵列,信号处理系统[2]。
而传感器阵列作为电子鼻的检测系统,是最为核心的部分;它由不同气敏元件组成,具有广谱响应性、交叉敏感性等特点。
常见的传感器类型有导电聚合物(CP)传感器、石英晶体微平衡(QCM)传感器和金属氧化物(MOS)传感器等。
其中,MOS传感器灵敏度高、重复性好、基线漂移可校正等,已成为电子鼻传感器的主流。
从20世纪80年代电子鼻诞生后,学者在很多领域进行了应用研究。
也正是由于电子鼻响应时间短、检测速度快、样品预处理简便、测定评估范围广等优点,现已在农业[3]、食品[4]、环境监控[5]和公共安全[6]等领域得到了广泛的应用。
然而,不同领域检测的物质种类及分析目标不同,相应最适宜传感器阵列也不同。
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。
【精选】电子鼻的应用PPT实用资料
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统可以将传感器从气味获得的信息转换为“嗅觉 在油品检测中,电子鼻技术用于植物油分类、优劣的区分、掺假以及储藏过程中,植物油的氧化等方面。
它与人和动物的鼻子一样,“闻到”的是目标物的总体气息。
电子鼻的应用
电子鼻的原理
电子鼻将气味识别为一个整体,在单个 嗅觉图象中揭示不同分子种类的综合作用。 它与人和动物的鼻子一样,“闻到”的是 目标物的总体气息。气流通道和气体收集 箱模仿生物的鼻腔,风扇模仿生物的肺, 五只气敏传感器模仿生物的嗅细胞。样品 室中样品挥发出的气味被风扇吸入到气体 收集箱内,与传感器阵列反应后产生信号, 经信号调理箱调理,再通过计算机分析判 断。
电子鼻的应用前景
随着生物计算机的出现,生物与仿生材 料研究的进步,微细加工技术的提高,纳 米技术的应用,电子鼻的功能将逐步增强 ,它将会具有更高级的智能,能够进行分 析、判断、自适应、自学习、最终发展到 具有创造能力,可以完成图像识别、特征 值提取、多维检测等复杂任务,其应用前 景将更广阔。
谢谢!
电子鼻的功能
• 电子鼻可“闻”出变质食品 • 电子鼻“嗅出”食品等级
电子鼻可“闻”出变质食品
对轻微变质的肉类,电子鼻很快可“闻” 出它的问题,并用曲线图和表格的形式将 分析结果显示出来。
电子鼻“嗅出”食品等级
电子鼻可“闻”出变质食品 样品室中样品挥发出的气味被风扇吸入到气体收集箱内,与传感器阵列反应后产生信号,经信号调理箱调理,再通过计算机分析判断 。
电子鼻在乳制品中的应用
用于乳制品成熟期和货架期的预 测、乳制品中挥发性物质的分析、乳 制品中微生物的分类干酪种类的分类 和乳制品产地的区分等方面。
电子鼻和电子舌
数据采 集及模 式识别
PC机 用户界面
清洗泵
样品气体
气室及传感器阵列
采样泵
流量计
电子鼻应用
酒类的区分与辨识 肉品新鲜度分析
饮料中香精香料分析
谷物生长分析
水果中芳香类物质分析
食品腐败变质过程分析 香气的等级区分及质量研究 牛奶新鲜度分析
电子舌
电子舌 是一种由低选择 性、非特异性的交互敏 感 传感器阵列 ,配以合 适的模式识别方式/多 元统计方法 的定性定量 分析的现代化分析检测 仪器。
电子鼻原理气室及传感器阵列清洗泵样品气体数据采式识别pc机用户界面采样泵流量计电子鼻应用牛奶新鲜度分析电子舌电子舌是一种由低选择性非特异性的交互敏感传感器阵列配以合适的模式识别方式多元统计方法的定性定量分析的现代化分析检测仪器
电子鼻和电子舌
原理与应用
电子鼻
电子鼻是一种由具有部 分选择性的化学传感器 阵列和适当的模式识别 系统组成,能识别简单或 复杂气味的仪器。
电子舌原理
electronic tongue
响应信号 传感器 阵列 电脑 模式识别
电子舌应用
① ② ③ ④ ⑤
对象整体品质差异的区分检验(PCA) 原产地保护产品以及品牌产品真伪辨识(SIMCA、PLS-DA)
产品品质等级评定(DFA)
样品感官属性以及理化指标的快速反演(PLS)
产品货架时间的评价(PCA、PLS)
电子舌技术的应用研究述评
电子舌技术的应用研究述评李学林;李慧玲;刘瑞新【期刊名称】《中医学报》【年(卷),期】2013(28)2【摘要】目的:介绍电子舌技术在各领域的应用及前景。
方法:通过查阅国内外有关文献,归纳总结电子舌的原理、组成及特点,介绍电子舌技术在各领域已有的应用及发展前景。
结果:电子舌具有响应时间短、检测速度快的特点,不仅避免了气相色谱、高效液相色谱等精密仪器复杂的样品前处理过程,而且还能避免人为测定时的个体差异,最终得到误差小、重复性好、灵敏度高的样品测定数据。
同时,电子舌技术在对毒性、刺激性样品测定时,也显示了其独特的优势。
电子舌技术在烟草行业、食品工业、环境监测、药学、医学诊断等多个领域中均有应用。
结论:电子舌技术具有广阔的应用前景,体积小、价格低的便携式电子舌技术系统的研究开发受到重视。
【总页数】3页(P247-249)【关键词】电子舌技术;味觉;味觉传感器;化学检测;环境监测;医学诊断【作者】李学林;李慧玲;刘瑞新【作者单位】河南中医学院第一附属医院;河南中医学院【正文语种】中文【中图分类】R284【相关文献】1.电子舌、电子鼻技术在食品加工中的应用研究 [J], 刘兰图;邵秀芝;李爱珍;王玉婷;冀国强2.多传感器数据融合技术在电子舌中的应用研究 [J], 白洁;郑丽敏;方雄武;杨璐;田立军;朱虹;任发政3.电子舌系统结构及其检测技术的应用研究进展 [J], 王莉;惠延波;王瞧;牛群峰4.电子舌检测技术及其在食品领域的应用研究进展 [J], 黄嘉丽;黄宝华;卢宇靖;刘傲璐;左珊珊;周金林5.电子舌技术在橄榄油检测中应用研究进展 [J], 段迪;邓毛程;黄永;熊景贤;黄健平;邹颖;王国平;张德毅;刘慧平;周春晖因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
食品安全检测领域中电子舌的应用发展
食品安全检测领域中电子舌的应用发展发表时间:2019-11-18T10:26:42.903Z 来源:《建筑细部》2019年第12期作者:陈家杰[导读] 伴随经济的飞速发展与科学技术的不断进步,现代生物技术呈现多样化的发展趋势,此项技术在食品检测中具有十分重要的作用。
陈家杰佛山市海天(高明)调味食品有限公司摘要:伴随经济的飞速发展与科学技术的不断进步,现代生物技术呈现多样化的发展趋势,此项技术在食品检测中具有十分重要的作用。
电子舌技术的研究也取得了很大的进展,并得到广泛的应用。
本文介绍了电子舌在食品安全监测中的发展现状与应用,及发展前景。
关键词:食品安全;检测;电子舌引言传感技术又叫传感器技术,通过一定的技术手段,将从自然界获取的各类信息进行辨别、比较并分类,从而完成模拟信号与数字信号之间的转换,最终实现对周围环境和事物特征的识别。
传感技术与计算机技术、通信技术被称为现代信息技术的三大支柱,传感技术也已成为衡量一个国家信息化水平的标志之一。
作为信息数字化的“耳鼻口眼手”,传感技术是实现信息采集的关键所在,也是联系物理世界与信息世界的重要纽带。
它就相当于人的听觉、嗅觉、味觉、视觉和触觉的感官系统,是人们获取信息的重要手段。
1.味觉数字化的意义味觉是生物的感官知觉。
味觉是一种近感,需要直接接触刺激源才能产生感觉。
人的这种感觉都很迅速,也很灵敏,对味道的微小差别都能分辨得很清楚,甚至可以精确到微量级。
这也就是味觉很难被数字化的原因。
但是在应用过程中,很多情况下,系统需要味觉的仿生功能来实现系统的某些应用要求。
这就需要仿生传感器通过分析研究,借助仪器或芯片技术所具备的口的功能和特征,模拟生成类似人的味觉系统,可以提升人类改造大自然的能力,同时也能为社会发展提供技术和经济支持。
2.电子舌技术的现状与发展前景 2.1电子舌的现状20世纪末出现了智能味觉分析系统即电子舌,采用类似人的味觉细胞工作原理,实现了对苦味、涩味、酸味、咸味、鲜味、甜味等基本味觉的客观数字化。
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P a n z h i h ua Ac a d e y m o fAg r i c u l t u r a l a n d F o r e s t r y S c i e nc e s ,S i c h u a n P a nz h i h u a6 1 7 0 6 0
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C in h a)
梅 , 郑林 用2 ・
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6 1 0 0 6 6 ; 3 . 攀枝花市农林科 学研究 院
l  ̄ J l l 攀枝花
6 1 7 0 6 0 )
摘
要: 采用 电子鼻 嗅觉指纹分析系统、 电子舌 味觉指纹分析系统对不 同种 类块 菌及其 加工后样 品进行识 别 对传感 器所 收集的 数 据进行 主成分分析 、 判别 因子分析。结果表明: 电子鼻技 术能够有效识别 不 同种 类块 菌 并 能够明确 区分 不 同加 工方式 下的 8
m u l i t v a r i a t e at d a p r o c e s s i n g b a 8 e d O n p r i n c i p a l c o m p o n e n t a n a l y s i s ( P e A ) a n d d i s c r i m i n a n t f  ̄ t L . t o r a n a l y s i s ( D F A ) . T h e r e s u l t s s h o w dt e h a t
Q I N GY u a n ‘ , H EX i a o - l a n 2 , L I U C h e n g - y i ’ , Y A N GM e i ’ , Z H E N G L i n - y o n  ̄‘
( 1 ・ Xi c h a n g C o l l e g e , S i c h u a n Xi c h a n g 6 1 5 0 1 3, C h i a; n 2 . S i c h u a n A c a d e my o f A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s , S i c h an n C h e n g d u6 1 0 0 6 6 。C in h a; 3 .
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1 2 1 0
而 南 表 卫 季u 报 S o u t h w e s t C h i n a J o u r n a l o f A  ̄c h u r a l S c i e n c e s
2 0 1 5年 2 8卷 3期
Vo 1 . 2 8 No . 3
文章编号 : 1 0 0 1— 4 s 2 9 ( 2 o 1 5 ) o 3—1 2 1 0— 0 7
t h e E一 1 1 0 6 0t o e h n o l o g 7 h a d s i g n i f i c a n t a d v a n t a g e si nr ap i di d e n t i i f c a i t o n o fd i fe r e n tt y p e s o ft r t l  ̄
。 ,
个块 菌样 品; 电子舌 能够将不 同种类块菌的新鲜和 干燥样 品区分开 , 对不 同种 类块 菌的新鲜样 品具有较好 的识别和 区分 能力 但 对 干燥后 的块茵样 品识别 能力较差 , 使用判别因子分析 比主成分分析更有优势。此研究表明 电子鼻和 电子舌 均可用于块 菌样 品
。 ,
的识别 。 只是识别 范围不 同。 关键词 : 块菌 ; 电子鼻 ; 电子舌 ; 主成分分析; 传摩器 中图分类号 : T P 2 4 2 . 6 ; ¥ 7 5 9 . 8 1 文献标识码 : A
D OI : I O
.
1 6 2 1 3 / j . c n k 1 . 8 c j a 8 . 2 0 1 5 . 0 3 。 0 5 4
电子 鼻和 电子 舌 技 术在 块 茵 样 品分 类 识别 中的应 用
清 源 , 何晓 兰2 , 柳成益。 , 杨
( 1 ・ 西 昌学院 , 四川 西 昌 6 1 5 0 1 3 ; 2 . 四川省农业科学院 , l  ̄ J 1 1 成都