電子鼻的應(yīng)用

電子鼻的應(yīng)用第1頁/共19頁電子鼻的應(yīng)用第2頁/共19頁電子鼻的概念電子鼻:是模擬人類的嗅覺系統(tǒng)，設(shè)計研制的一種智能電子儀器，可適用于許多系統(tǒng)中測量一種或多種氣味物質(zhì)的氣體敏感系統(tǒng)。它是一種由一定選擇性的電化學(xué)傳感器陣列和適當(dāng)?shù)哪Ｊ阶R別系統(tǒng)組成，能夠識別簡單和復(fù)雜氣味的儀器。

第3頁/共19頁電子鼻的原理

電子鼻將氣味識別為一個整體，在單個嗅覺圖象中揭示不同分子種類的綜合作用。它與人和動物的鼻子一樣，“聞到”的是目標(biāo)物的總體氣息。氣流通道和氣體收集箱模仿生物的鼻腔，風(fēng)扇模仿生物的肺，五只氣敏傳感器模仿生物的嗅細胞。樣品室中樣品揮發(fā)出的氣味被風(fēng)扇吸入到氣體收集箱內(nèi)，與傳感器陣列反應(yīng)后產(chǎn)生信號，經(jīng)信號調(diào)理箱調(diào)理，再通過計算機分析判斷。

第4頁/共19頁電子鼻的結(jié)構(gòu)

電子鼻包括一組傳感器和一個數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。傳感器的作用就像生物受體一樣，而數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以將傳感器從氣味獲得的信息轉(zhuǎn)換為“嗅覺圖象”，類似于我們的嗅覺。1一樣品室;2一氣流通道;3一信號調(diào)理箱;4一氣敏傳感器陣列;5一氣體收集箱;6一風(fēng)扇;7一計算機

第5頁/共19頁電子鼻的結(jié)構(gòu)

氣體傳感器陣列,他由具有廣譜響應(yīng)特性、較大的交叉靈敏度以及對不同氣體有不同靈敏度的氣敏元件組成。工作時氣敏元件對接觸的氣體能產(chǎn)生響應(yīng)并產(chǎn)生一定的響應(yīng)模式。他相當(dāng)于人類鼻子的嗅覺受體細胞。第6頁/共19頁

電子鼻的結(jié)構(gòu)信號預(yù)處理單元,他對傳感器的響應(yīng)模式進行預(yù)加工，以達到漂移補償、信息壓縮和降低信號(隨樣品)起伏的目的，完成特征提取的任務(wù)。第7頁/共19頁

電子鼻的結(jié)構(gòu)

模式識別單元,對信號預(yù)處理單元所發(fā)出的信號做進一步的處理，完成對氣體信號定性和定量的識別。包括數(shù)據(jù)處理分析器、智能解釋器和知識庫。他相當(dāng)于人類的大腦。第8頁/共19頁電子鼻的應(yīng)用肉制品中的應(yīng)用乳制品中的應(yīng)用煙酒業(yè)中的應(yīng)用果蔬、油中的應(yīng)用第9頁/共19頁

電子鼻在肉制品中的應(yīng)用

電子鼻不僅可以清晰地區(qū)分不同飼養(yǎng)方式的豬肉，也可以評價豬肉加工過程中香氣的變化。樣品室中豬肉樣品揮發(fā)出的氣味被風(fēng)扇吸入到氣體收集箱內(nèi)，與傳感器陣列反應(yīng)后產(chǎn)生信號，經(jīng)信號調(diào)理箱調(diào)理，丙通過計算機分析判斷得到豬肉新鮮度第10頁/共19頁

電子鼻在乳制品中的應(yīng)用

隨著電子鼻技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子鼻在乳品工業(yè)中應(yīng)用的深度和廣度不斷擴大，主要體現(xiàn)在以下幾方面:乳制品成熟期和貨架期的預(yù)測、乳中揮發(fā)性物質(zhì)的分析、乳中微生物的分類干酪種類的分類和乳制品產(chǎn)地的區(qū)分等方面。第11頁/共19頁

電子鼻在煙酒業(yè)中的應(yīng)用

電子鼻在酒類品牌的鑒定和異味檢測、新產(chǎn)品研發(fā)、原料檢驗、蒸餾酒品質(zhì)鑒定、制酒過程管理的監(jiān)控方而有很大的應(yīng)用價值。電子鼻在煙草行業(yè)中，可用于鑒別產(chǎn)品是否合格及等級的分類、生產(chǎn)流程是否穩(wěn)定與正常以及市場商品的真?zhèn)?，是用于質(zhì)量保證與質(zhì)量控制測定小可缺少的工具之一。第12頁/共19頁

電子鼻在果蔬、油中的應(yīng)用

電子鼻在果蔬檢測方而主要用作質(zhì)量評定、成熟度檢測、貨架期的識別和種類識別等，以便對果蔬進行分類和分級，滿足小同消費者的需求。在油品檢測中，電子鼻技術(shù)在植物油分類、優(yōu)劣的區(qū)分、摻假以及儲藏過程中，植物油的氧化等方面的檢測大有用武之地。第13頁/共19頁電子鼻的功能電子鼻巧辨食品新鮮度電子鼻可“聞”出變質(zhì)食品

電子鼻“嗅出”食品等級第14頁/共19頁電子鼻巧辨食品新鮮度

上海水產(chǎn)大學(xué)食品學(xué)院專家依靠“電子鼻”辨識食品“氣味指紋”，檢測食品新鮮程度的準(zhǔn)確性，較傳統(tǒng)培菌檢測法有較大提高。實驗室中，專家正進行對蝦檢測試驗——小心翼翼剝開一只大蝦，去頭去尾，搗肉成泥，取其中1克樣品放入小瓶密封，再啟動“電子鼻”。此刻，只見長2厘米、比頭發(fā)絲還細的取樣針探入小瓶，吸取“蝦味”源源不斷進入集味儲存盒。不久，“電子鼻”顯示屏上，就出現(xiàn)了這只蝦樣品的氣味響應(yīng)曲線綜合圖。第15頁/共19頁

電子鼻可“聞”出變質(zhì)食品

晚報訊對輕微變質(zhì)的蝦肉，電子鼻很快可“聞”出它的問題，并用曲線圖和表格的形式將分析結(jié)果顯示出來。昨天，記者從上海水產(chǎn)大學(xué)獲悉，該校食品學(xué)院趙勇教授主持的市科委課題“DNA指紋結(jié)合氣味指紋表征食品質(zhì)量安全狀況的研究”獲得階段性成果，應(yīng)用氣味指紋技術(shù)的電子鼻快速、準(zhǔn)確地鑒別出對蝦的質(zhì)量問題。記者在實驗室看到，電子鼻的外觀有點像微波爐，將蝦肉樣品放進去后，就開始工作了。據(jù)趙勇教授介紹，這個電子鼻內(nèi)含18個氣體傳感器，它們各有分工，分別對食品氣味中的各種化學(xué)成分進行響應(yīng)。雖然電子鼻的“嗅覺范圍”要比人鼻子狹窄很多，但它卻靈敏得多，人鼻子聞不出的異常，電子鼻的傳感器一下子就能察覺。經(jīng)過一小時不到的檢測，電子顯示屏上給出了蝦肉氣味的曲線圖，該圖只要與新鮮蝦肉的氣味曲線圖相對照，就能判斷食品的質(zhì)量。“這就是‘氣味指紋’表征技術(shù)?！壁w教授說，“在我們看來，氣味是反映某種食品在某一時刻質(zhì)量的固有特征，就像人的指紋一樣，具有唯一性特點?！?/p>

第16頁/共19頁電子鼻“嗅出”食品等級電子鼻在食品工業(yè)中有很廣泛的應(yīng)用，brezmes等人曾應(yīng)用帶有氧化金屬感應(yīng)器的電子鼻來測量桃子和梨的成熟度；在分級分選工序中，應(yīng)用電子鼻可以獲得到92％的成功率。另外，日本的nakamoto等人還使用一個帶有8塊壓電水晶感應(yīng)器的電子鼻成功區(qū)分出5種不同的日本威士忌。電子鼻的最新應(yīng)用是在油脂工業(yè)中，通過和主成分分析系統(tǒng)（pca）或辨別分析系統(tǒng)（da）等數(shù)據(jù)分析技術(shù)的配合使用，電子鼻可以判別被測油脂樣品的質(zhì)量等級。第17頁/共19頁電子鼻的新技術(shù)

隨著生物計算機的出現(xiàn)，生物與仿生材料研究的進步，微細加工技術(shù)的提高，納米技術(shù)的應(yīng)用，電子鼻的功能將逐步增強，它將會具有更高級的智能，能夠進行分析、判斷、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、最終發(fā)展到具有創(chuàng)造能力，可以完成圖像識別、特征值提取、多維檢測等復(fù)雜任務(wù)，其應(yīng)用前景將更廣闊。例如電子鼻可以用作智能煙塵檢測器，及時預(yù)報火災(zāi)，發(fā)出警報。它還能