电子鼻实验报告

利用电子鼻分析不同品质酱油风味实验

一、实验目得

1、了解电子鼻得工作原理;

2、学习并掌握电子鼻(PEN３)得使用及数据分析。

二、实验原理

电子鼻就是模拟动物嗅觉器官开发出一种高科技产品，利用气体传感器阵列得响应图案来识别气味得电子系统。PEN3型电子鼻内置１0个金属氧化气体传感器，每个传感器对应得敏感物质如表1所示.电子鼻得工作可简单归纳为：传感器阵列—信号预处理—神经网络与各种算法—计算机识别(气体定性定量分析).ＰＥＮ3型电子鼻自带得WｉｎMusｔeｒ软件可以进行ＰCA(主成分分析）、LDA(线性判别法)、Loaｄｉｎgｓ（负荷加载分析）等分析。

酱油就是一种具有浓郁酱香得传统调味品，不同品质得酱油具有不同得风味，本实验利用电子鼻中传感器对不同酱油得风味物质得响应值变化对酱油进行品质比较。

三、实验器材及实验条件

1、实验器材

电子鼻:PEN3型,德国Aｉrsense公司；顶空瓶:50 ｍl；

2、实验条件

采样时间间隔为１ｓ／组,传感器自动清洗时间为120s，传感器归零时间为5ｓ,进样流量为6０0ｍl/min,试验测试分析时间为60s。

四、实验步骤

1、样品处理:分别取1０ml1号酱油、2号酱油于50ｍｌ得顶空瓶，再塞好塞子、盖好瓶盖,常温下放置２h。

2、开机：屏幕出现—Stａrt Ｓensoｒ，1miｎ后变成—Stａnｄby.

3、连接：打开ＷinＭｕstｅr软件,Ｏptiｏns（设置选项），Ｓeaｒch Dｅvices （选择电子鼻型号）,PEＮ3.

4、设置参数：Ｏpｔions,PEN３,Settings,Measureｍeｎt(设置测试参数）,Ga ｐFlows(设置气流量）.

5、开始测试:Measｕremeｎt，Staｒt。观察状态栏里得测试进程倒计时，connect vial倒计时提示为1时,同时将进样针与补气针插入顶空瓶。

6、停止测试：60s后，Remｏve viａｌ倒计时提示为1时，同时拔出进样针与补气针。

7、保存文件，并在ＷiｎＭusteｒ软件中进行数据分析.

五、实验结果及分析

1、1号酱油与2号酱油响应曲线如图1、图2所示。在55－60ｓ时曲线基本保持不变,因此选取56s时得传感器响应值进行分析.从图1、图２中可以瞧出，十个传感器均有响应,但响应值得大小不一,其中3、４、5、10号传感器得响应值极低，基本可以忽略.

图1 1号酱油相应曲线

图22号酱油相应曲线

２、在测试过程中,3、4、5、10号传感器不灵敏，除去不灵敏得传感器，结果如图3、图4.酱油得主体挥发性风味成分为醇酚类、酸类、醛酮、杂环化合物等，其中醇酚酯类物质就是酱油得主体香味物质成分，其含量越大酱油得风味越浓郁、芳香。但同时,酱油得风味物质中也含有一些不利物质，如含硫类物质等，这些物质会给酱油带来不良气味,造成酱油风味变差。从下图可以瞧出,相比于１号酱油，2号酱油得芳烃化合物（1号传感器)、烷类物质（6号传感器)、醇类物质（8号传感器)明显增多,这三类物质都就是酱油风味得有利物质，尤其就是醇类物质，其含量得增加能够使2号酱油具有更好得风味。而2号酱油得硫化物(7、9号传感器）相比于1号酱油有明显得降低,这也就是2号酱油风味明显好于１号酱油得原因。综合分析，2号酱油中有利风味物质高于1号酱油，不利风味物质

低于1号物质，所以2号酱油风味优于1号酱油。

图3 １号酱油雷达图

图４2号酱油雷达图

六、问题讨论

1、实验得不足:电子鼻得传感器只能识别一大类物质（或官能团)而不能精确到某种物质,因此电子鼻只能做初步得鉴定、分类,要想得到酱油中具体得风味物质成分以及比例还需要进行ＧC-ＭS等试验。

2、电子鼻得前景：电子鼻作为一种电子嗅觉传感技术,在酱油品质监控、质量评

价与安全检测中显示出独特优点,如可在线全程跟踪加工工艺、检测过程,快速灵敏等,具有很好得应用前景。