魚新鮮度的電子鼻在線檢測與評(píng)價(jià)技術(shù)研究.pdf

1、魚肉味道鮮美且富含高蛋白，是人們鐘愛的餐桌菜品和閑暇零食。魚肉品質(zhì)直接影響消費(fèi)者的健康甚至生命安全。新鮮度是評(píng)價(jià)魚肉品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，傳統(tǒng)的新鮮度檢測方法存在主觀性強(qiáng)、重復(fù)性差、操作繁瑣、耗時(shí)長等缺點(diǎn)。本研究擬采用電子鼻對(duì)魚新鮮度進(jìn)行評(píng)價(jià)。目前市場上已有技術(shù)成熟的商業(yè)化電子鼻，但是針對(duì)性不強(qiáng)并且價(jià)格昂貴，因此本研究嘗試針對(duì)魚新鮮度特性自行開發(fā)電子鼻系統(tǒng)。研究的主要內(nèi)容如下:
　　 1、鳊魚貯藏直至腐敗過程中揮發(fā)性成分的測定。采

2、用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(HS-SPME-GC/MS)技術(shù)對(duì)恒溫貯藏于4℃的鳊魚樣本進(jìn)行檢測，分析檢測結(jié)果，得到樣本貯藏過程中的特征性揮發(fā)物質(zhì)，主要為醇類、醛酮類、烴類、苯、酸類物質(zhì)，后期還檢測出了含氮、含硫物質(zhì)。
　　 2、采用電子鼻技術(shù)識(shí)別不同新鮮度等級(jí)的鳊魚樣本。優(yōu)化傳感器陣列，并對(duì)優(yōu)化后的陣列所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行模式識(shí)別，比較線性判別分析(LDA)、K-近鄰法(KNN)、反向傳播人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（BP-ANN）三種模

3、型的識(shí)別效果。結(jié)果表明，BP模型可以較好地對(duì)鳊魚新鮮度進(jìn)行識(shí)別。
　　 3、基于偏最小二乘(PLS)建立電子鼻數(shù)據(jù)與揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)、細(xì)菌總數(shù)(TVC)檢測結(jié)果之間的相關(guān)模型，定量判斷鳊魚新鮮度。對(duì)同一樣本依次作電子鼻無損檢測、TVB-N、TVC含量的測定;PLS建模過程中，分析不同主成分因子數(shù)對(duì)模型的影響，利用最小交互驗(yàn)證均方根誤差(RMSECV)時(shí)的主成分因子數(shù)建立最優(yōu)PLS模型。對(duì)于鳊魚中的TVC，PLS模型校正

4、集的相關(guān)系數(shù)R(c)和RMSECV分別為0.9126和1.09，預(yù)測集的相關(guān)系數(shù)R(p)和預(yù)測均方根誤差(RMSEP)分別為0.9187和1.07。鳊魚中TVB-N含量的模型訓(xùn)練和預(yù)測結(jié)果略低。建模結(jié)果說明電子鼻技術(shù)能夠定量預(yù)測鳊魚新鮮度。
　　 4、考慮實(shí)際生產(chǎn)需要，開發(fā)針對(duì)魚新鮮度的電子鼻在線檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件部分包括樣本傳送機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、氣敏傳感器陣列、分體組合式集氣反應(yīng)室、計(jì)算機(jī)與彩色觸摸顯示屏、恒

5、溫恒濕控制系統(tǒng)等;軟件部分包括硬件系統(tǒng)總流程控制、傳輸速度控制、傳感器陣列信息采集、數(shù)據(jù)處理與模式識(shí)別等。在驗(yàn)證該系統(tǒng)識(shí)別魚新鮮度的有效性方面，以鳊魚為研究對(duì)象，結(jié)合Fisher判別分析(FDA)分析，F(xiàn)DA模型的訓(xùn)練集和預(yù)測集的識(shí)別率分別為100％和87.5％。該結(jié)果表明，該系統(tǒng)判別魚新鮮度是可行的。
　　 研究結(jié)果表明將自制電子鼻系統(tǒng)應(yīng)用于魚新鮮度的無損檢測中是可行的，其檢測過程無損、快速，檢測結(jié)果客觀、準(zhǔn)確，該研究可為電子