基于遗传优化神经网络的电子鼻对可乐的检测

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。

不同饮料品质特征电子鼻检测实验
一、目的要求
1.了解电子鼻原理、结构；
2.学习和掌握电子鼻检测方法与数据处理方法；
二、基本原理
电子鼻是一种由低选择性、非特异性的交互敏感气体传感器阵列，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。

图1 电子鼻的工作原理示意图
电子鼻的结构
(1)传感器阵列
非特异性传感器
具有一定的特异性，同时具有一定交互感应
(2)信号激发采集系统
与传感器阵列的设计有关
与被测对象的性质相关
(3)多元数理统计系统
PCA（基于线性模型）
PLS（基于线性模型）、ANNs（基于非线性模型）
三、器材
1.检测设备：智鼻SmartNose-I(自主研制开发) Pen3 (德国AireSense)检测样
品：市售茶饮料、酸奶、果汁
四、操作步骤
1.样品准备：
将每类样品分别取30ml，置于250ml的容量瓶中，瓶口用保鲜膜封口，静滞30min;
2.检测步骤：
(1)仪器开机预热30min
(2)预扫描：分别选择准备的茶饮料、酸奶、果汁样品，检测3次，确定到
达平衡所需要的采样时间、清洗时间以及平衡时间
(3)设置参数：设置预扫描确定的实验参数
(4)扫描：A-1，A-2，A-3，A-4，A-5，A-6，B-1，B-2，B-3，B-4，A-5，B-
6，C-1，C-2，C-3，C-4，C-5，C-6
(5)数据分析：主成分分析
五、实验报告
1.结果记录:
记录区分结果
2.思考题:
简述电子鼻原理、结构、检测方法。

电子鼻技术在食品检测中的应用研究作者：张景超来源：《商品与质量·学术观察》2012年第10期摘要：随着科技的不断发展，人们对传感器技术和嗅觉过程的深入了解，电子鼻技术逐渐被人们所熟知。

现今，电子鼻技术被广泛应用于工业、农业和医疗等生产过程中，尤其在食品检测中，电子鼻技术发挥着越来越重要的作用。

本文结合笔者多年实践经验，就电子鼻技术在食品检测中的应用进行了一系列探讨，希望对相关从业人员有所裨益。

关键词：电子鼻技术食品检测气味取样操作器气体传感器阵列信号处理系统一、电子鼻技术概述电子鼻是利用气体传感器阵列的响应图案来识别气味的电子系统，它可以在几小时、几天甚至数月的时间内连续地、实时地监测特定位置的气味状况。

一般来说，电子鼻结构由三个部分组成，即气味取样操作器、气体传感器阵列和信号处理系统。

其结构如图1所示：图1：电子鼻结构图1一样品室；2一气流通道；3一信号调理箱；4一气敏传感器阵列；5一气体收集箱；6一风扇；7一计算机传感器的作用就像生物受体一样，而数据处理系统可以将传感器从气味获得的信息转换为“嗅觉图象”，类似于我们的嗅觉。

电子鼻识别的主要机理是在阵列中的每个传感器对被测气体都有不同的灵敏度，例如，一号气体可在某个传感器上产生高响应，而对其他传感器则是低响应；同样，二号气体产生高响应的传感器对一号气体则不敏感，归根结底，整个传感器阵列对不同气体的响应图案是不同的，正是这种区别，才使系统能根据传感器的响应图案来识别气体。

二、电子鼻技术在食品检测中的应用气相色谱法、色谱-质谱联用方法及电化学方法是目前常用的食品检测方法，但这些方法检测费用昂贵，检测周期长，实验难度大，所得的气味图谱与人的嗅觉系统很难作系统化和科学化的对比。

与传统的食品检测方法相比，电子鼻有着一定的优越性。

将电子鼻用于食品检测具有检测简单、快捷、样品用量少、成本低等特点。

下文中，笔者将对电子鼻技术在食品检测中的具体应用进行一些分析。

基于电子鼻分析的碳酸饮料识别判定技术研究张井;张维一;李燕;徐静;苏来金;陈怡;谢拾冰;薛长湖;苏凤贤【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2017(043)005【摘要】探讨电子鼻识别判定各种常见碳酸饮料的可行性,研究建立新的鉴伪和品控技术.以碳酸饮料为研究对象,利用电子鼻进行分析检测,结合WinMuster软件对数据进行分析.结果显示:电子鼻传感器有较好响应信号,PCA和LDA分析均能够较好区分10种碳酸饮料.说明电子鼻可作为碳酸饮料识别判定手段用于政府监管和企业内部品控.【总页数】5页(P214-218)【作者】张井;张维一;李燕;徐静;苏来金;陈怡;谢拾冰;薛长湖;苏凤贤【作者单位】温州市农业科学研究院,农业部农产品质量安全风险评估实验站,浙江温州,325006;温州市农业科学研究院,农业部农产品质量安全风险评估实验站,浙江温州,325006;温州市农业科学研究院,农业部农产品质量安全风险评估实验站,浙江温州,325006;温州市农业科学研究院,农业部农产品质量安全风险评估实验站,浙江温州,325006;温州市农业科学研究院,农业部农产品质量安全风险评估实验站,浙江温州,325006;温州市农业科学研究院,农业部农产品质量安全风险评估实验站,浙江温州,325006;温州市农业科学研究院,农业部农产品质量安全风险评估实验站,浙江温州,325006;中国海洋大学,食品科学与工程学院,山东青岛,266003;温州市农业科学研究院,农业部农产品质量安全风险评估实验站,浙江温州,325006【正文语种】中文【相关文献】1.基于SPME-GC-MS和电子鼻分析方法分析薏仁饮料贮藏过程风味化合物变化[J], 赵泽伟;丁筑红;许培振;顾苑婷;丁小娟2.基于改进标准加入法的碳酸饮料中防腐剂和甜味剂高通量筛查分析 [J], 王素方;刘云;弓丽华;董春红;符德学;王国庆3.基于独立分量分析和BP网络的电子鼻模式识别 [J], 王岩;陈向东;蒋亚东;赵静4.基于电子鼻和电子舌技术对不同储存年份台式乌龙茶的识别分析 [J], 杨国一;张丹丹;邱晓红;吴亮亮;叶小辉;叶乃兴5.基于深度学习的电子鼻食品新鲜度检测与识别技术研究 [J], 陈远涛;王平;熊忆舟;薛莹莹;张涛;于伟杰;张钧煜;张希;孙启永;万浩因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于电子鼻检测五香调味油加工条件的优化
徐立荣;孙培成;于修烛;曲庆禄;张志宇
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2014(035)020
【摘要】为优化五香调味油加工工艺条件,以五香调味料和大豆油为原料,以电子鼻为检测手段,通过单因素试验和响应面分析,探讨油料比值、浸提温度、浸提时间和保温时间等因素对五香调味油风味的影响,并对五香调味油的理化指标进行分析.结果表明:选用配方1五香调味油最优工艺条件为油料比值4(m/m)、浸提时间10 min、浸提温度150℃、保温时间18h.五香调味油各项理化指标均符合三级大豆油国家标准,表明基于电子鼻检测五香调味油的加工工艺优化是可行的.
【总页数】6页(P308-313)
【作者】徐立荣;孙培成;于修烛;曲庆禄;张志宇
【作者单位】西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西杨凌 712100;西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西杨凌 712100;西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西杨凌 712100;西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西杨凌 712100
【正文语种】中文
【中图分类】TS225.3
【相关文献】
1.基于电子鼻检测虾壳粉调味料配方工艺的优化 [J], 陈珊珊;林慧敏;邓尚贵
2.莲藕泡菜品质检测中电子鼻检测参数的优化 [J], 杨淑花;李瑜
3.基于遗传优化神经网络的电子鼻对可乐的检测 [J], 鲁小利;王俊;海铮
4.基于电子鼻传感器阵列优化的甜玉米种子活力检测 [J], 张婷婷;孙群;杨磊;杨丽明;王建华
5.苹果酒品质检测中电子鼻和电子舌检测参数的优化 [J], 曹有芳; 徐俊南; 刘丹; 樊明涛
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基于电子鼻技术的食品安全检测与质量评估食品安全一直是人们关注的焦点。

随着科技的发展，基于电子鼻技术的食品安全检测与质量评估逐渐成为一种有效的手段。

本文将对这一技术进行介绍，并探讨其在食品安全领域的应用。

为了保障食品的安全性和质量，传统的食品检测手段主要依靠人工感官判断，这种方法存在主观性强、易受人为因素影响等缺点。

而基于电子鼻技术的食品安全检测与质量评估则能够克服传统方法的不足之处。

电子鼻是一种模拟人类嗅觉感知器官的设备，它能够通过检测和识别挥发性有机化合物，实现对食品的感知和检测。

首先，电子鼻技术能够快速准确地检测食品中的有害物质。

比如，食品中存在的农药残留问题一直是人们关注的焦点，传统的检测方法往往耗时且技术要求高。

而基于电子鼻技术的食品安全检测可以通过检测特定的挥发性有机化合物，快速判断食品中是否含有农药残留，提高食品安全监管的效率。

此外，电子鼻还可以检测其他有害物质，如重金属、致癌物质等，为食品安全监测提供了更为全面的手段。

其次，电子鼻技术在食品质量评估方面也有广泛应用。

通过检测食品的挥发性有机化合物，电子鼻可以辨别出食品的气味特征，从而评估食品的质量。

例如，对于某些食品来说，气味是评估其新鲜度和变质情况的重要指标。

利用电子鼻的嗅觉模拟能力，可以对食品的气味进行定量化分析，评估食品的新鲜度和品质是否达标。

此外，电子鼻还可以辅助判断食品的口感和口味等方面的特征，提供全方位的质量评估。

除了食品安全检测和质量评估，基于电子鼻技术还可以应用于食品鉴别和追溯领域。

电子鼻可以通过分析食品的挥发性有机化合物，识别出不同食品的特征味道，实现对食品的鉴别。

在食品追溯方面，电子鼻可以通过检测食品中特定的气味物质，判断食品的产地、生产工艺等信息，提供更精准的追溯能力。

然而，虽然基于电子鼻技术的食品安全检测与质量评估具有许多优势，但仍存在一些挑战。

首先，不同食品的挥发性有机化合物组成复杂多样，对电子鼻的模拟能力提出了更高的要求。

电子鼻技术的研究进展及其在中药行业中的应用随着现代技术的不断发展和推广，电子鼻技术也逐渐成为了一个备受关注的研究领域。

电子鼻技术通过吸收、分析和识别不同挥发性有机化合物的气味，可以进行快速、准确、无需复杂处理的气体检测，因此被广泛应用于生产、环境保护、食品、医疗等领域。

在中药制药工业领域，电子鼻技术也崭露头角，为中药生产质量的提高和保障作出了很大贡献。

本文将介绍电子鼻技术的研究进展和在中药行业中的应用。

一、电子鼻技术研究进展1、传统电子鼻技术传统电子鼻是由多个传感器数组组成的一种智能感知系统，它可以对空气中的化学成分进行监测和识别。

传统电子鼻的识别能力主要基于气体传感器的特性和样品的挥发性，其感测原理主要是通过化学传感器的信号变化来检测不同化学气体的存在。

目前传统电子鼻技术已经在环境监测、食品安全、药品检测等领域中得到广泛应用。

2、基于人工神经网络(ANN)的电子鼻技术随着人工神经网络技术与电子鼻技术的结合，一种基于ANN的电子鼻技术被发展出来。

该技术采用ANN作为分类器和模式识别器，利用模式匹配对气味进行识别和分类。

相比于传统电子鼻技术，基于ANN的电子鼻技术拥有更强的信噪比、更高的可靠性和更高的识别率。

它不仅可以用于恶臭气体检测，还可以检测空气中的气味、水中的异味等，广泛应用于环境监测、工业生产、食品安全等领域。

基于人工嗅觉的电子鼻技术是一种新兴的气体识别技术，它是通过对人类鼻嗅能力的模仿来实现气体检测和识别。

与传统电子鼻技术和基于ANN的电子鼻技术不同，基于人工嗅觉的电子鼻技术使电子鼻与人类的嗅觉相似，并通过人类鼻腔的方式实现气体识别。

这种新型的电子鼻技术拥有更高的灵敏度、更强的识别能力和更快的响应速度，已经被广泛应用于医疗、环境科学、食品安全等领域。

1、中药材品质检测中药材在采摘、运输、贮存等过程中易被污染，导致其品质下降，进而影响药效。

传统检测方法需要复杂的处理和时间，不能及时反映中药材的品质。

引言概述：电子鼻是一种基于传感器技术的人工嗅觉系统，能够模拟人类嗅觉能力，识别不同气味的成分和浓度。

本实验旨在研究电子鼻在气体识别、质量检测、环境监测等方面的应用。

本文将从电子鼻原理、实验设计、实验结果、讨论和结论等方面进行详细阐述。

正文内容：一、电子鼻原理1.传感器选择：选择合适的气体传感器，如电化学传感器、半导体传感器、光纤传感器等。

2.信号的获取与处理：通过气体传感器获取气体样品的特征信号，并对信号进行预处理和分析。

二、实验设计1.实验材料准备：准备气体样品、电子鼻传感器、数据采集和分析系统等。

2.实验流程设计：确定实验流程，包括样品采集、传感器信号的获取、数据分析等步骤。

三、实验结果1.气体识别：通过对不同气体样品进行测试，记录并分析传感器所测得的信号，以达到对气体进行识别的目的。

2.浓度测量：根据电子鼻传感器对气体样品响应的特征，进行浓度测量。

分析传感器输出信号与浓度之间的关系。

四、讨论1.实验误差分析：分析实验过程中可能存在的误差来源，如传感器的灵敏度、环境温度等因素。

2.实验结果的可靠性：评估实验结果的可靠性，讨论实验中可能存在的不确定性和局限性。

五、结论本次实验结果表明，电子鼻作为一种模拟人类嗅觉能力的人工嗅觉系统，在气体识别和浓度测量方面具有广阔的应用前景。

尽管在实验过程中可能存在的误差和不确定性，但电子鼻仍然能够在质量检测、环境监测和安全控制等领域发挥重要作用。

总结：本文对电子鼻实验的相关内容进行了详细的阐述。

通过实验结果的分析和讨论，证明了电子鼻在气体识别和浓度测量方面的有效性和应用潜力。

电子鼻的进一步研究还需解决一些技术难题，如传感器的灵敏度和选择性等。

希望本次实验对电子鼻技术的发展和应用提供一定的参考和借鉴价值。