電子鼻檢測技術研究進展(共5頁)

1、電子鼻檢測(jin c)技術研究進展*食*品* * *摘要(zhiyo)：隨著嗅覺傳感器技術的不斷發(fā)展，電子鼻技術得到了廣泛的研究與應用。電子鼻由氣敏傳感器陣列、信號處理子系統(tǒng)等3種功能器件組成。為此，闡述了電子鼻技術的結構組成。著重闡述了電子鼻技術的結構組成,重點介紹了其在食品新鮮度檢測、果蔬成熟度評價及飲料、酒類識別等輕工業(yè)中的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,并指出了這些信息新技術實現(xiàn)(shxin)過程中所需要解決的問題。關鍵詞:電子鼻;電子舌;食品;檢測0、前言電子鼻，又稱人工嗅覺分析系統(tǒng)（artificial olfactory),是用來區(qū)分和辨別復合氣味的設備，隨著社會的發(fā)展，人類的嗅覺器官在日

2、常生活中的作用不能完全適應社會發(fā)展的需要，但嗅覺在農(nóng)業(yè)工程中的應用卻越來越重要，比如將其應用在奶制品的檢測、煙草品質檢測等方面。電子鼻技術的研究涉及材料、精密制造工藝、多傳感器融合、計算機、智能專家系統(tǒng)、應用數(shù)學及各具體應用領域的科學技術，具有重要的意義和應用前景。1、電子鼻的提出目前，在很多領域仍然應用人或動物的嗅覺對氣味進行分辨、識別或評價，如利用人的嗅覺或味覺評價食品(如咖啡、白酒等的質量)、利用狗的嗅覺檢測毒品和爆炸物等。動物的嗅覺具有靈敏度高、容錯性強等優(yōu)點，而且具有訓練、學習功能。但是，動物，特別是人的嗅覺系統(tǒng)有一定的主觀性，并且在一個環(huán)境中待久了，嗅覺系統(tǒng)容易疲勞，也就是所謂的“

3、久入芝蘭之室而不聞其香，久入鮑魚之肆而不聞其臭”，更重要的是，在自動化程度高的領域，如在食品工業(yè)，由于生產(chǎn)過程中很多環(huán)節(jié)已經(jīng)實現(xiàn)了自動化，而用人工去評價原料、成品或半成品的品質已經(jīng)成為制約生產(chǎn)效率進一步提高的瓶頸。如果有一個模擬嗅覺分辨機理的設備，它能克服單個傳感器的缺點，既能檢測特定的氣體，又能評價混合氣體或揮發(fā)性化學物質，再加上它不會疲勞，并可以給出客觀的數(shù)據(jù)或結論，那么這種設備將會在某些領域部分或完全替代動物的嗅覺，在特殊環(huán)境條件下更將大有用武之地。雖然生物學家至今尚未完全理解嗅覺感受和氣味辨別所涉及的生物化學機理，但是相關技術的發(fā)展使得通過電子方法模擬動物的鼻子成為可能。現(xiàn)在隨著嗅覺傳

4、感器技術的發(fā)展,電子鼻技術在食品檢測中得到了不斷研究與應用。電子鼻的簡要(jinyo)介紹食品品質通常是通過(tnggu)氣味、外觀、質地、滋味和營養(yǎng)等方面來評價的。為提高食品品質評審的客觀性、可靠性、重復性,減少人為評定差異,近年來國內外在應用電子鼻技術方面,開展了一系列研究,并取得相當進展。電子鼻的構成(guchng)與原理 電子鼻是一種模擬生物嗅覺系統(tǒng)的新興檢測儀器。嗅覺是生物的嗅覺系統(tǒng)對某種氣體或揮發(fā)性物質的分子產(chǎn)生的一種生理反應。氣體或揮發(fā)性物質刺激嗅覺受體細胞，這些細胞直接向特定的微型終端傳送神經(jīng)反應過程，微型終端再向大腦其他的部分傳送信息，接著大腦對數(shù)個嗅覺受體所得到的信息進行綜

5、合分析。因此，我們能夠在春天時感覺到丁香的香味，并在其他時候記起這種香味。 電子鼻由傳感器陣列、信號處理系統(tǒng)和模式識別系統(tǒng)等功能器件組成。由于食品的氣味是多種成分的綜合反映,所以電子鼻的氣味感知部分往往采用多個具有不同選擇性的氣敏傳感器組成陣列,利用其對多種氣體的交叉敏感性,將不同的氣味分子在其表面的作用轉化為方便計算的與時間相關的可測物理信號組,實現(xiàn)混合氣體分析。在電子鼻系統(tǒng)中,氣體傳感器陣列是關鍵因素,目前電子鼻傳感器的主要類型有導電型傳感器、壓電式傳感器、場效應傳感器、光纖傳感器等,最常用的氣敏傳感器的材料為金屬氧化物、高分子聚合物材料、壓電材料等。電子鼻系統(tǒng)結構4、電子鼻的技術特點（1

6、）、電子鼻具有新穎的仿生檢測技術，與傳統(tǒng)(chuntng)成分分析儀器不同，它獲得的是被檢測樣品(yngpn)氣味的整體信息，并通過數(shù)學分析產(chǎn)生“指紋(zhwn)”圖譜，提取樣品的本質、隱含性質，用于今后、未知樣品的識別和檢測； （2）、電子鼻的靈敏度很高，氣味的檢測限可以到達ppb甚至ppt級檢測限；(3)、電子鼻測定速度快，一般僅需幾分鐘，能及時反饋信息，調整生產(chǎn)流程中的各項工藝條件，確保質量評價（QA）和質量管理（QC）指標，從而使產(chǎn)品質量得到保證(4)、電子鼻測定范圍廣。它不僅能測定氣體、液體，而且也能測定固體等各種形態(tài)的樣品。樣品不需前處理，極少使用各種有機溶劑，無有毒有害溶劑殘留，

7、是一項“綠色”環(huán)保的檢測技術；(5)、避免了靠人體感官測定中的主觀因素及其它的人為誤差，提高了檢測的精確度，而且可以避免人工測定嗅味中因吸入樣品對健康帶來的不利影響。同人類的嗅覺相比，電子鼻除具有靈敏度高、檢測過程簡單快捷外，還具有以下優(yōu)越性： (1)、定性強、安全性高，長時間工作無疲勞，能夠勝任多樣品、連續(xù)化檢測，可實現(xiàn)生產(chǎn)的在線監(jiān)測； (2)、檢測結果的客觀、公正和標準化。電子鼻是依靠基于專家分析結果和反復訓練而建立起來的數(shù)據(jù)庫進行識別的，記過很少受外界影響； (3）、成本低。5、電子鼻與電子舌在食品工業(yè)中的應用 （1）電子鼻對芝麻油摻假(chn ji)的檢測 （2）電子鼻在乳制品風味中的

8、應用(yngyng)研究徑。 （3）在果蔬(u sh)成熟度檢測中的應用 （4）在酒類識別中的應用 （5）電子鼻技術及其在煙草行業(yè)中的應用 （6）在飲料識別中的應用6、電子鼻的應用前景電子鼻是一種客觀、快速、準確的香氣定性分析手段。在生產(chǎn)企業(yè)在線監(jiān)測中由于替代了普通使用的色譜方法，因此可以減少色譜方法帶來的實驗室分析污染（有毒有害提取溶劑、廢氣），以及長期分析造成的檢測人員健康方面的威脅。該檢測方法既無任何有毒有害物質產(chǎn)生而造成的環(huán)境污染，也不會對檢測人員造成任何健康影響，是一種綠色健康的檢測手段。7、結論目前電子鼻技術的應用受到敏感材料、制造工藝、數(shù)據(jù)處理方法等方面的限制。隨著傳感器技術的進

9、展和人對嗅覺過程的深入了解，電子鼻的功能必將日益增強，愈來愈多的取代生產(chǎn)和生活過程中人鼻的作用，取得愈來愈廣泛的應用。電子鼻具有極大的應用價值，有了它，我們的生活變得更加方便、安全。參考文獻1潘磊慶,唐琳，詹歌，梁晨曦，謝一平，屠康；電子鼻對芝麻油摻假的檢測南京農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，農(nóng)業(yè)部農(nóng)畜產(chǎn)品加工與質量控制重點開放實驗室，江蘇南京2100952史志存；電子鼻及其應用研究；中國科學院電子學研究所，信號與信息處理專業(yè)3王俊,胡桂仙,于勇,周亦斌；電子鼻與電子舌在食品檢測中的應用研究進展；浙江大學生物系統(tǒng)工程與食品科學學院,杭州3100294魯小利,海錚,王?。豢蓸凤嬃系碾娮颖菣z測研究；浙江大學(zh jin d xu)生物系統(tǒng)工程系,浙江杭州3100295胡潔；人工(rngng)味覺系統(tǒng)電子舌的研究浙江大學(zh jin d xu)碩士學位論文內容總結（1）電子鼻檢測技術研究進展*食*品* * *摘要：隨