程 超，周 志，汪興平，2

(1.湖北民族學院生物科學與技術學院，湖北恩施445000;2.生物資源保護與利用湖北省重點實驗室(湖北民族學院)，湖北恩施445000)

電子鼻是20世紀90年代發(fā)展起來的一種新穎的分析、識別和檢測復雜嗅味和揮發(fā)性成分的人工嗅覺系統(tǒng)，又稱氣味掃描儀.它與普通化學分析儀器如色譜儀、光譜儀、毛細管電泳儀等不同，得到的不是被測樣品中某種或某幾種成分的定性與定量結(jié)果，而是樣品中揮發(fā)成分的整體信息，也稱“指紋”數(shù)據(jù)，這和人與動物的鼻子是一樣的，聞到的是目標的總體氣息.它不僅可以根據(jù)各種不同的氣味測到不同的信號，而且可以將這些信號與經(jīng)學習建立的數(shù)據(jù)庫中的信號加以比較，進行識別判斷，由于它具有類似鼻子的功能，可用于識別氣味，鑒別產(chǎn)品真?zhèn)危刂茝脑系疆a(chǎn)品的整個生產(chǎn)過程的工藝，從而使產(chǎn)品質(zhì)量得到保證.

1 電子鼻

電子鼻是模擬生物鼻的工作原理進行工作的，電子鼻一般由氣敏傳感器陣列、信號預處理單元和模式識別單元等三大部分組成，近幾年來人們高度重視樣品的處理系統(tǒng)，因此有人提出了電子鼻由樣品處理系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三部分構(gòu)成.

1.1 電子鼻產(chǎn)生的背景

為了檢測氣體，人們以往一般采用以下三種方法:第一種是人工鑒別人類嗅覺能夠識別和區(qū)分10～12級微量易揮發(fā)的不同分子結(jié)構(gòu)的化學物，因此在食品煙酒業(yè)，化妝品業(yè)等領域具有廣泛的應用;盡管人類的嗅覺器官在低濃度的氣體檢測中水平很高，但也有明顯的不足:如人工鑒別只能給出氣體濃度的定性描述，不能給出定量數(shù)據(jù);會產(chǎn)生嗅覺疲勞;不能對有毒有害氣體進行嗅測;人工鑒別費用很高，專職人員的培養(yǎng)不僅要大量的經(jīng)費，且周期很長，沒有相當?shù)慕?jīng)驗積累，難以得到理想的結(jié)果;易受到鑒別人員身體狀況、情緒的影響.第二種是利用廉價和簡便的電化學或生化傳感器，或利用復雜昂貴的分析化學儀器如GC.這兩種方法共同的缺點是其實驗結(jié)果并不是直接與氣味的鑒別相關聯(lián)一般來說，這些方法對簡單混合物的檢測精度是比較高的，可是這兩種方法用于氣味評定的效果卻不甚理想.例如對某一品牌的咖啡來說，這兩種譜儀能記錄到1500個以上的不同波峰，但這些數(shù)據(jù)并不能明確地表示其整體的氣味.所以，目前在許多情況下仍需尋求可以將電子方法檢測到的參量和相關的氣味建立起明確關系的途徑.第三種電子鼻系統(tǒng)，或者稱為人工嗅覺系統(tǒng)，它通過具有交叉選擇性的氣敏傳感器陣列和適當?shù)哪Ｊ阶R別理論及方法來解決上述問題.氣敏傳感器陣列的響應“圖譜”中包含了氣味的整體信息，借助于合適的數(shù)據(jù)預處理以及模式識別方法，就可以使傳感器的電子測量信號和特定的氣味聯(lián)系起來，最后直接給出是或不是的明確結(jié)論.目前，電子鼻產(chǎn)品正在許多領域進行大范圍的試驗，如食品工業(yè)、環(huán)境檢測、醫(yī)療衛(wèi)生、工農(nóng)業(yè)質(zhì)量控制等，以期替代分析化學儀器、人工氣味鑒別以及微生物試驗方法［1］，同時，因為電子鼻很容易制造，費用經(jīng)濟，檢測速度快，所以電子鼻使用的越來越廣泛，可以客觀、自動、無損的鑒定食品的風味物質(zhì).

1.2 電子鼻的結(jié)構(gòu)

電子鼻的工作機理為:首先所檢測樣品中揮發(fā)性氣體成分與傳感器陣列接觸，作出響應產(chǎn)生電信號，后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，被傳送到計算機軟件系統(tǒng)的模式識別單元，由計算機對數(shù)據(jù)記錄并作出處理分析，進而由電子鼻軟件作出比較，鑒別電子鼻中的氣敏傳感器陣列是其核心部分，由多種傳感器組成，其中每種傳感器對被測氣體的氣體成分有不同的靈敏度，由此電子鼻才可以對多種氣體作出響應，得到響應圖譜，進而模式識別系統(tǒng)通過產(chǎn)生的響應圖譜來識別氣體［2］.

1.2.1 樣品處理系統(tǒng) 樣品處理是電子鼻分析過程中很關鍵的一步，但往往容易被忽略，采用合適的樣品處理方法可以在很大程度上提高電子鼻分析結(jié)果的準確性，常見的樣品處理方法及其原理見表1.

表1 常見的樣品處理方法、原理及需要優(yōu)化的參數(shù)［1］Tab.1 Methods principles and parameter to be optimized of the common sample handling system

作為電子鼻的樣品處理部分，任何一種頂部空間技術都可以使用，但是在使用時一定要認真選擇，仔細考慮樣品的類型和需要采用的特殊方法.SHS是最普遍的技術，因為此法最簡單，但是在有些應用中，SHS技術具有靈敏度低的缺點，因為此法沒有進行揮發(fā)性化合物的預濃縮;另一方面，預濃縮系統(tǒng)提高了靈敏度，從而使檢測變得容易，同時也使得一些半揮發(fā)性化合物分離出來，然而此法中增加了一個步驟會使檢測時間延長，而且有時會出現(xiàn)令人厭煩的不可逆轉(zhuǎn)的吸附作用，因此必須仔細選擇預濃縮介質(zhì)，如石墨碳捕獲劑對極性化合物具有很高的吸附能力，而且這種吸附有時是不可逆轉(zhuǎn)的，可能會產(chǎn)生意想不到的大量水的殘留，相反的，多孔聚合物的吸附能力較低但是可減少對水的親和力.

1.2.2 檢測系統(tǒng) 一些氣體傳感器組成的陣列組成電子鼻的檢測系統(tǒng)，是電子鼻感知氣味的基本元件和電子鼻的心臟，其功能是把不同的氣味分子在其表面的作用轉(zhuǎn)化為可測的物理信號，其特點是具有單一選擇性，根據(jù)材料類型的不同，現(xiàn)有的傳感器可分為很多種類型，其特點具體見表2.

表2 普通電子鼻氣體傳感器的類型、機制和優(yōu)缺點［3］Tab.2 Types mechanisms advantage and disadvantage of common electronic －nose gas sensors

2 電子鼻在食品分析中的應用

文獻表明［1－3］，電子鼻在食品工業(yè)中主要使用在5個方面，即過程監(jiān)控、貨架期的預測、新鮮度評價、真?zhèn)舞b定以及其他質(zhì)量控制方面.

2.1 過程監(jiān)控

2.1.1 微生物發(fā)酵過程的監(jiān)控

2.1.1.1 葡萄酒發(fā)酵過程的監(jiān)測 在葡萄酒發(fā)酵過程中，進行生物轉(zhuǎn)化時會產(chǎn)生香味成分，由于酵母的新陳代謝，導致形成的整體風味很復雜.商業(yè)上使用由32個有機傳導聚合物組成的傳感器電子鼻，采用主成分分析發(fā)現(xiàn)，沒有經(jīng)過樣品預處理，電子鼻僅僅能檢測到乙醇物質(zhì)，這是因為香味化合物與乙醇對傳感器具有競爭作用，尤其是當乙醇含量較高時，會優(yōu)先被檢測到乙醇，會干擾樣品的頂部空間，因為乙醇在水溶性的葡萄酒基質(zhì)中充當協(xié)和溶劑的作用，使得水相中一些疏水性香味化合物的含量很低，進入樣品頂部空間的量就少，使得電子鼻檢測出現(xiàn)誤差，然而經(jīng)過選擇性的富集后，電子鼻就可以根據(jù)氣味的含量而加以區(qū)分.

在葡萄酒的制作過程中，有酒香酵母腐敗，會產(chǎn)生的一些不需宜的敗壞，這種敗壞的兩種主要成分是4－EP、4－EG，Cynkar等［4］使用基于MS的電子鼻，應用PCA和SLDA等分析，不用去除乙醇，利用一個可以排除乙醇碎片離子的窗口，能夠比較可靠的鑒別腐敗酵母產(chǎn)生的敗壞.

Calderon－santoyo等［5］利用電子鼻和GC共同監(jiān)測釀酒酵母ICV－K1和T306的酒精發(fā)酵，利用電子鼻能夠建立風味化合物產(chǎn)生的動力方程，而且易與發(fā)酵過程相關聯(lián)，PCA分析表明在發(fā)酵過程中由電子鼻收集的數(shù)據(jù)主要包括培養(yǎng)過程的信息，DFA可以很清楚的區(qū)分這兩種酵母，而且電子鼻響應值主要受培養(yǎng)過程的影響.

2.1.1.2 干酪生產(chǎn)過程中微生物發(fā)酵過程的監(jiān)測 電子鼻也可審查在干酪生產(chǎn)過程由乳酸菌系列發(fā)酵產(chǎn)生的香味或其他日常食品的香味，利用基于MS的電子鼻檢測得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過PCA分析，可以區(qū)分出從Gruyère干酪分離出來的干酪乳桿菌的7種不同的基因型，按照所產(chǎn)生的風味化合物進行種類聚類與REPPCR聚類結(jié)果一致.Gutiérrez－Méndez等［1］審查了干酪乳桿菌系列產(chǎn)生的風味物質(zhì)，根據(jù)氣味濃度的不同，通過電子鼻的PCR分析將其分為4類，如酸奶型或干酪型，這與按照微生物的來源進行的分類有所區(qū)別.

2.1.1.3 紅茶發(fā)酵過程的監(jiān)測 紅茶制作時，經(jīng)過發(fā)酵會使茶葉的青草味轉(zhuǎn)變成花香味，其中發(fā)酵時間是決定成茶品質(zhì)的決定性因素，因此要適時終止發(fā)酵.Bhattacharya等［6］用電子鼻(8個MOS傳感器)對紅茶發(fā)酵過程中氣味的實時監(jiān)測，利用時間延遲神經(jīng)網(wǎng)絡(TDNNs)和自組織映射(SOM)的方法可以很好的預測發(fā)酵的最適宜的時間.

2.1.2 食品加工過程的監(jiān)控

2.1.2.1 西紅柿加工過程的監(jiān)測 Pani等［1］用MOS電子鼻來控制西紅柿片在空氣中脫水加工過程中氣味的變化，對兩種類型(未處理及在玉米糖漿中滲透脫水的)的樣品進行了研究，發(fā)現(xiàn)采用PCA分析，可以很好的描述加工過程中西紅柿香味圖譜，借此可確定脫水程度的參數(shù).

2.1.2.2 波加工過程的監(jiān)控 Raghavan［7］設計了一個實時監(jiān)控系統(tǒng)(zNose)來控制微波干燥過程，利用模糊邏輯算法分析了香氣檢測信號，根據(jù)風味保留，利用zNose提高微波干燥產(chǎn)品的品質(zhì).Li等［8］利用zNose來監(jiān)控胡蘿卜的微波干燥過程，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高溫會導致更多的揮發(fā)性成分損失，更容易發(fā)生碳化.胡蘿卜中主要揮發(fā)物在微波干燥的早期階段大量損失，而炭化主要發(fā)生在中間干燥.在最后階段，無論是胡蘿卜峰還是炭化峰都變得很小，在60℃干燥得到的產(chǎn)品的品質(zhì)是最好的.Santonico等［9］研究了Montepulciano葡萄在10℃和20℃，相對濕度45%，1～1.5 m/s的風速下的脫水過程，在20和10℃放置27 d和48 d后抽樣檢查發(fā)現(xiàn)其重量損失分別為10%、20%、30%、40%，總固形物含量上升至43和36 Brix，利用電子鼻發(fā)現(xiàn)，在脫水過程中揮發(fā)性化合物隨著溫度的變化而發(fā)生重大變化，無氧代謝產(chǎn)物，如乙醇、乙醛、乙酸乙酯在20℃比10℃要高得多，并逐步上升;在20℃時醇、酯較多，而10℃時醛和萜醇豐度較大.

2.1.3 茶風味的鑒定

日本綠茶是人們非常喜歡的一種飲料，GC檢測發(fā)現(xiàn)，在這些綠茶中含有濃度較高的香豆素，因此把這些綠茶稱之為“富含香豆素的日本綠茶”.Yang等［10］建立了一種鑒定不同香豆素含量的綠茶的電子鼻分析方法，針對7種不同香豆素含量的茶樣分別進行聚類，電子鼻成功的描述了在加工過程中香豆素含量與沖泡溫度的關系，揭示了低溫長時間沖泡有助于茶中類似香豆素風味的釋放.Yu等［11］利用電子鼻檢測不同貯藏時間的綠茶的風味，分別用電子鼻檢測了龍井綠茶的干葉、飲料和茶渣，利用LDA可以很好的區(qū)分貯存時間(0，60，120，180 和240 d)的樣品，BPNN 也可很好的預測.

使用MOS的電子鼻可以根據(jù)茶風味的不同將茶葉進行很好的分類，然而使用電子鼻對同種不同品質(zhì)的茶進行區(qū)分鑒定的很少，如龍井茶很難按照品質(zhì)的不同進行區(qū)分，因為其中存在著很多與茶葉品質(zhì)相關的含量很低的揮發(fā)性有機化合物.Yu等［12］采用電子鼻對不同等級的龍井茶進行了鑒定，發(fā)現(xiàn)對傳感器靈敏度影響最大的是密封瓶的體積，在箱體頂空產(chǎn)生時間內(nèi)，相對體積比較大的頂部空間使電子鼻的響應值比較平穩(wěn)、重現(xiàn)性好.PCA對龍井茶的區(qū)分效果不好，采用ANN對龍井茶最終的分別效果為90%.

2.2 貨架期的檢測

2.2.1 水果成熟度的監(jiān)測 Lebrun等［13］使用FAX－4000電子鼻(由18個金屬氧化物傳感器組成)和GC進行芒果成熟度的研究，通過DFA分析，電子鼻和GC都能夠區(qū)分不同成熟期的芒果，同時也能區(qū)分同一成熟度的不同品種的芒果，這些結(jié)果說明如果有手持式的電子鼻設備，可以通過測定樹上芒果釋放的揮發(fā)性物質(zhì)來確定芒果最適的采收期，也可控制采后芒果的品質(zhì).Pathange等［13］采用電子鼻(由32個高分子復合傳感器陣列組成)評價Gala蘋果成熟狀態(tài)，結(jié)果顯示電子鼻可以有效的將蘋果按照成熟度分為三類，未熟、成熟、過熟.Zhang等［14－15］利用氣體傳感器陣列的響應來建立質(zhì)量評價指數(shù)模型，并以此模型評價桃子質(zhì)量指標利用逐步的多元線性回歸、二次多項式逐步回歸(QPST)和反向傳播網(wǎng)絡，分析了傳感器信號與“Dabai”桃硬度、糖含量和酸度的關系，三種模式識別中二次多項式回歸效果更好.

2.2.2 貯藏過程中果蔬成熟度的檢測 Antihus等［16］利用PEN2電子鼻檢測兩種不同貯藏條件下西紅柿的貨架期，利用PCA和LDA技術進行數(shù)據(jù)處理，利用PCA和LDA，電子鼻可以較明確區(qū)分在紙板箱中不同貯藏時間的西紅柿，但是折疊袋中的卻不能.

Torri［17］利用電子鼻來監(jiān)控鮮切菠蘿片在貯藏過程中的新鮮度，將樣品分別貯藏在4～5、7～8、15～16℃6～10 d，采用兩種方法進行分析，一種是一個不連續(xù)的方法對存貯在不同階段的樣品進行一個系列分析樣品的分析，另一種是連續(xù)的方法，在水果片貯藏過程中水果頂空可以用電子鼻的探針自動監(jiān)控.結(jié)果表明不連續(xù)的方法，電子鼻可以區(qū)分幾種樣品以及與品質(zhì)腐敗相關的揮發(fā)性成分的變化;轉(zhuǎn)移函數(shù)的二階導數(shù)可計算出估計的穩(wěn)定時間，結(jié)果揭示水果的新鮮度可以在5.3℃維持5 d，8.6℃維持3d，15.8℃維持1 d.此外，從時間－溫度耐受性圖表可推導出Q10為4.48，通過連續(xù)的方法計算，水果的新鮮度在4℃可維持5d，7.6℃維持2 d，16℃維持1 d，因此一個有趣的發(fā)展是連續(xù)的電子鼻方法的在線應用.

2.3 新鮮度的評價

2.3.1 加工西紅柿的微生物污染的早期監(jiān)測 Concina等［18］使用電子鼻對就加工的西紅柿的微生物的早期污染進行了檢測，實驗材料有三種細菌和三種真菌，其種一種是酵母，將其接種在適宜培養(yǎng)基的有蓋培養(yǎng)皿中，48℃好氧培養(yǎng)48 h至7 d，每種微生物取一部分懸浮在無菌水中，作為西紅柿的接種菌.取去皮西紅柿罐頭(450 g)，接種菌懸液20 μL(107 cfu/ml)，隨后把接種孔用硅橡膠密封，選擇污染程度比較適中的接種量，在嚴格的無菌條件下人工接種，重復3次，接種后在37℃培養(yǎng)48 h至7 d，結(jié)果表明使用電子鼻可以區(qū)分污染西紅柿的微生物的種類.I.Concina［19］利用電子鼻研究自然被耐熱菌污染的商業(yè)風味飲料的早期診斷，此設備可以在極低細菌數(shù)的情況下識別污染的產(chǎn)品，利用電子來鑒定脂環(huán)酸芽孢桿菌并不是基于耐熱菌的次級代謝產(chǎn)物，因為電子鼻是通過經(jīng)典的分析技術，因此在細菌的生長早期即可識別被污染的產(chǎn)品.

2.3.2 雞蛋貯藏時間和品質(zhì)的監(jiān)控 Wang等［20］利用電子鼻來監(jiān)測雞蛋的貯藏時間和品質(zhì)，采用PCA、LDA、BPNN和GANN方法利用電子鼻來區(qū)分冷藏和室溫貯藏的雞蛋，結(jié)果表明PCA、LDA、BPNN和GANN可區(qū)分冷藏和室溫貯藏的雞蛋，其中GANN的區(qū)分效果優(yōu)于BPNN，通過二次多項式逐步回歸，建立了電子鼻信號和雞蛋品質(zhì)指數(shù)的關系(哈氏單位和蛋黃系數(shù))，哈氏單位和蛋黃因子預測模型顯示了電子鼻具有良好的預測性能，哈氏單位模型中，預測和測定值的標準誤為3.74，相關系數(shù)為0.91，蛋黃因子模型的標準誤為0.02，相關系數(shù)為0.93.Cheng［21］利用電子鼻技術檢測蛋殼裂紋，一個具有8個傳感器的電子鼻可以區(qū)分完整的雞蛋和裂紋雞蛋.利用PCA、LDA、BPNN和GANN模式識別方式，結(jié)果證明雞蛋在貯藏1周或2周后，LDA和PCA可區(qū)分完整的和裂紋的雞蛋，且LDA模式識別方式具有較好的分類作用，同時BPNN和GANN也可區(qū)分完整的和裂紋的雞蛋，隨著貯藏時間的延長，區(qū)分效果越好，且GANN的區(qū)分效果要優(yōu)于BPNN.

2.3.3 肉類新鮮度的評價 Barbri等［22］提出了利用電子鼻可以實時評價魚類的新鮮度，在小型化和便攜式的限制下，6個錫氧化物氣敏傳感器可用來分析貯藏在4℃的沙丁魚樣品，基于微控制器和便攜電腦的專用的實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已經(jīng)設計并應用在此程序，主成分分析(PCA)和支持向量機(SVMs)結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠評估4℃貯藏的沙丁魚的新鮮度.Perera等［23］用金屬氧化物傳感器技術來評價鯛的腐敗過程，結(jié)果表明，在溫度調(diào)節(jié)下單個傳感器是能夠得到與魚腐敗變質(zhì)的關系.

基于風味，利用電子鼻來鑒別沙門氏菌感染的牛肉，為了檢測污染牛肉的病原體，將鼠傷寒沙門氏菌或腸炎沙門氏菌的細胞懸液接種到牛肉牛腩樣品中，隨著時間的推移氣味發(fā)生變化，因此用電子鼻來分析識別污染的病原體，結(jié)果表明利用主成分分析可成功的區(qū)分被沙門氏菌污染和未被污染的氣味，PCA分析結(jié)果表明被沙門氏菌污染的牛肉在接種4h后即可檢測出來［24］.Lee［25］利用便攜式電子鼻來評價在4℃貯藏19 d的雞肉的新鮮度，便攜式系統(tǒng)由6個不同的金屬氧化物傳感器和濕度傳感器組成，利用GC－MS測定揮發(fā)性成分，同時測定細菌總數(shù)和2－硫代巴比妥酸活性物質(zhì)來監(jiān)控樣品的品質(zhì)變化，在10個處理組中，根據(jù)細菌總數(shù)和TBARS可分別將其分為5組合7組，根據(jù)PCA和LDA分析數(shù)據(jù)，樣品處理組可清楚的被分為8個和9個組，因此便攜式電子鼻能更好的評價貯藏雞肉的新鮮度.Musatov［26］利用基于MOS微陣列和LDA模式識別方式的Kamina電子鼻來評價肉類的新鮮度，結(jié)果表明，一個或兩個標準的肉類樣本足以使電子鼻風以100%的概率識別鮮肉.2種肉類樣品，分別貯藏在4℃和25℃，利用LDA模型，電子鼻可以在衰敗的早期相互識別樣品;本研究證明基于MOS的電子鼻可以用來評價食品工業(yè)中產(chǎn)品的新鮮度.

2.4 真?zhèn)舞b別

毫無疑問，關于真?zhèn)舞b定最好的例子是含酒精飲料，但橄欖油、干酪、蜂蜜、蔬菜油、水果汁以及醋等也可用電子鼻進行真?zhèn)舞b定.

2.4.1 含酒精飲料的不良風味的鑒別 被不良風味污染后的酒精飲料如啤酒和葡萄酒在脫水或減少酒精后用電子鼻進行測量，采用PCA和DFA數(shù)據(jù)處理，可以把不同酒精含量的飲料加以區(qū)分，并且根據(jù)酒精含量可以將其獨立的進行聚類分析，在啤酒和葡萄酒中不良的風味物質(zhì)成分可以很容易的被檢測出來，同一品牌的給定的啤酒和被污染的啤酒很容易的被鑒別出來，而兩種不同品牌的啤酒則不容易被鑒別;相對的紅葡萄酒，風味比啤酒要濃郁，但是假若不知道此葡萄酒由何種原料釀造而成的，很難對其進行鑒別［27］.Chatchawal［1］描述了一臺基于混合碳納米管SnO2傳感器的便攜式電子鼻，這種儀器可以監(jiān)測被1%甲醇污染威士忌［28］.

2.4.2 牛奶的摻假 牛奶摻水引起了消費者極大關注，因此對牛奶的檢測就顯得特別重要.利用含有不同的金屬氧化物半導體傳感器的電子鼻來監(jiān)測牛奶摻假，全脂牛奶、重組奶粉、摻入不同比例水分的牛奶或重組奶粉在20℃儲存7 d，電子鼻能夠區(qū)分摻入不同比例水的脫脂奶粉，也能鑒別貯藏1 d和4 d的100%脫脂牛奶，然而它無法區(qū)別存放5～7 d的樣品.此外利用含有12個MOS和12個MOSFET傳感器的電子鼻來監(jiān)測被黃曲霉毒素M1污染的牛奶，利用電子鼻得到的分類與酶聯(lián)免疫吸附測定的結(jié)果完全一致［29］.Wang等［30］利用含有18個金屬氧化物半導體傳感器的電子鼻，測定了5種商業(yè)牛奶的風味(三種天然牛奶風味和2種合成牛奶風味)以及自制調(diào)味乳酶誘導的牛奶風味，結(jié)果表明利用PCA技術，電子鼻可迅速分辨合成香味牛奶、天然牛奶和調(diào)味乳酶誘導的風味，而對非常容易混淆的不同的自然牛奶風味，也可用電子鼻進行很好的區(qū)分.此外電子鼻可通過檢測牛奶揮發(fā)性化合物，以此來監(jiān)測牛奶老化.一種具有5個不同的SnO2的薄膜的電子鼻可以檢測UHT和巴斯德滅菌的牛奶分別在8d和3d的酸敗程度，此傳感器不僅可區(qū)分牛奶的類型，而且可鑒別牛奶酸敗的程度.

2.4.3 橄欖油的等級鑒定 研究發(fā)現(xiàn)用帶有SHS技術的電子鼻很難對純的橄欖油的等級進行分類，Pioggia等［1］研發(fā)了一種可靠的、靈活的手提式電子鼻，這種電子鼻可以自動控制SHS樣品系統(tǒng)，據(jù)此可將橄欖油分為三種:超純、純、次級的橄欖油，但是在超純和純的橄欖油鑒定時有一些小誤差，概率為86.8%，但是對次級的橄欖油的鑒定不存在任何誤差，正確率可達到96.1%.Lerma－García等［31］利用一個基于6個金屬氧化物半導體傳感器的電子鼻，采用MLR分析方法來預測不同氧化狀態(tài)的橄欖油樣品中的氧化的脂肪酸的濃度.

2.4.4 脂肪自動氧化程度的監(jiān)控 用電子鼻監(jiān)控由富含長鏈多不飽和脂肪酸的脂肪微粒的自氧化程度，脂肪微粒分別在富氧和限制氧濃度的20℃環(huán)境中貯存6周，對共軛二烯烴和過氧化值和次級脂肪氧化產(chǎn)物進行分析以關注自氧化的過程，利用MOS傳感器和PCA分析可以使電子鼻把富含長鏈多不和脂肪酸的脂肪微粒按照不同的氧化狀態(tài)分為2組，MOS傳感器的響應值與數(shù)量上占主要的揮發(fā)性化合物和一些哈喇味的揮發(fā)性化合物相關性良好.Benedetti［32］對添加了多不飽和脂肪酸的脂肪微粒的面包混合料進行分析，結(jié)果表明電子鼻不太容易區(qū)分添加了多不飽和脂肪酸的脂肪微粒的面包混合料與未添加的.

此外，還報道了電子鼻在其他日常食品鑒定中的應用，如對瑞士和契達干酪風味的評價，可通過檢測干酪中霉菌來評估干酪的成熟度.Li等利用電子鼻來鑒別添加了母乳的商品嬰幼兒谷物食品，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，根據(jù)風味特性，利用電子鼻可以很好的將添加了母乳的嬰幼兒谷物區(qū)分開，但是將母乳添加到商業(yè)嬰兒谷物，可能會導致香氣質(zhì)量的負面影響，香氣質(zhì)量好，有利于吸引嬰兒的食欲，斷奶期間，類似于母乳的嬰兒谷物會提高嬰兒對斷奶食品的可接受性，電子鼻技術可以用于快速進行香氣質(zhì)量控制和質(zhì)量跟蹤嬰兒喜歡的香氣［33］;也可利用A－Nose電子鼻對咖啡原料進行品質(zhì)控制［34］.

2.5 其他

一種質(zhì)量比較輕、體積較小的智能型多層傳感器的電子鼻研發(fā)成功［35］，可以進行現(xiàn)場應用如環(huán)境污染、其他檢測和嗅覺估計.Canhoto等［36］對比了兩種由聚合物傳感器陣列構(gòu)成的電子鼻(eNOSE 4000、model BH－114)在早期檢測中的應用，對不同細菌(大腸桿菌，產(chǎn)氣腸桿菌，綠膿桿菌，102CFUmL－1)、真菌孢子(煙曲霉，鐮刀菌，黃色鐮刀菌和青霉菌)和微量的農(nóng)藥(DDT和狄氏劑)的區(qū)別進行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，利用PCA、DFA和聚類分析，在25℃培養(yǎng)24 h后，可以區(qū)分不同的細菌和真菌孢子，但是10 ppb和100 ppb的殺蟲劑不能有效的區(qū)分;頂空固相微萃取與氣相色譜技術，是用來評估和分析接種在添加有痕量重金屬元素的細菌細胞的揮發(fā)性概況的，由此產(chǎn)生的圖譜顯示，細菌樣品的揮發(fā)性模式不同于添加了少量重金屬元素的.

3 總結(jié)

電子鼻具有非常廣泛的用途，但必須指出的是電子鼻系統(tǒng)不是萬能的，它有優(yōu)點必然就會有缺點，如不能指望用電子鼻系統(tǒng)去高精度地測量由復雜成份組成的混合氣體中各個成份的濃度，但對于簡單的混合氣體，在使用場合比較固定的情況下可以得到理想的效果的，對單一主成份氣體的定性和定量測量效果更佳(可以把其它氣體成分都作為干擾氣體).無論是從成本上還是使用方便上考慮，電子鼻系統(tǒng)是一個極其優(yōu)秀的工具.所以，雖然電子鼻系統(tǒng)不是一個萬能的氣味測量儀器，但是它的確給氣味的分析帶來了新的思路和方法，隨著各個方面技術的日益成熟，電子鼻系統(tǒng)必將得到越來越廣泛的應用.

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