晏慧莉

摘要：隨著人們生活水平的不斷提升，人們對于食品質(zhì)量和食品新鮮程度也提出了更高的要求。肉與肉制品作為人們蛋白質(zhì)的主要來源之一，能夠保障人們的身體健康。肉與肉制品質(zhì)量檢驗至關(guān)重要，直接影響著人們的生活水平。本文將針對電子鼻技術(shù)內(nèi)涵進(jìn)行詳細(xì)的分析，其目的是研究出肉與肉制品檢測中的電子鼻技術(shù)應(yīng)用，提出電子鼻技術(shù)改進(jìn)空間和未來研究方向。

關(guān)鍵詞：肉與肉制品;食物檢測;電子鼻技術(shù)

一、電子鼻技術(shù)內(nèi)涵分析

電子鼻技術(shù)的主要構(gòu)成是由氣敏傳感器陣列、信號處理器系統(tǒng)、模式識別系統(tǒng)等三個重要系統(tǒng)所構(gòu)建成的信息化系統(tǒng)。在電子鼻實際運(yùn)作的工程中，氣味分子會被氣敏傳感器所吸附，并且產(chǎn)生相關(guān)的信號信息，信息在傳輸?shù)倪^程中生成信號，并通過系統(tǒng)將信號進(jìn)行處理與加工，并針對信號結(jié)果做出分析與判斷【1】。當(dāng)前市場當(dāng)中所運(yùn)用電子鼻設(shè)備，一般有以下幾種類型。分別是金屬氧化物傳感器、金屬氧化物半導(dǎo)體效應(yīng)傳感器、有機(jī)導(dǎo)電聚合物傳感器和質(zhì)量傳感器。在開展肉與肉制品檢測中，最常用的信號處理方法一般是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和統(tǒng)計模式識別。在工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和統(tǒng)計模式識別當(dāng)中主要涉及到的技術(shù)算法便是主成分析、判別分析、最小二乘回歸法、因子分析等諸多數(shù)據(jù)分析算法內(nèi)容。

二、肉與肉制品檢測中的電子鼻技術(shù)應(yīng)用

（一）肉與肉制品新鮮程度檢測中電子鼻技術(shù)應(yīng)用

在開展肉與肉制品新鮮度檢測評定的過程中，會通過電子鼻的氣敏傳感器手段搜集牛肉氣味，并且將牛肉氣味進(jìn)行陣列，集合數(shù)據(jù)分析處理手段，將不同新鮮程度的牛肉開展識別實驗。電子鼻的氣味識別率最高可以達(dá)到99.3%左右，當(dāng)前很多電子鼻都針對被檢測的肉類制定出了完善的檢測系統(tǒng)，結(jié)合肉類不同新鮮度模式，通過特征值優(yōu)選、種群規(guī)模確定樣本數(shù)量，利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為模式識別手段，對牛肉的新鮮程度進(jìn)行識別【2】。此外，在運(yùn)用電子鼻開展肉質(zhì)新鮮程度識別時，還有專家學(xué)者針對“冷凍肉”新鮮程度進(jìn)行了檢測。在不同貯藏溫度的條件之下，針對肉樣新鮮規(guī)律進(jìn)行了檢測，在實驗和檢測當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，（- 18、0、4、10、20℃）的條件之下，肉樣的揮發(fā)性也存在差異。隨著貯藏溫度越高，肉樣新鮮度發(fā)生變的時間更短。PLS法發(fā)現(xiàn)了電子鼻監(jiān)測數(shù)據(jù)與感官評分檢測之間存在一定程度關(guān)聯(lián)，電子鼻作為現(xiàn)代信息技術(shù)手段，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)感官評定檢測手段，并且可以針對保溫溫度、時間等因素對肉質(zhì)的現(xiàn)象程度影響進(jìn)行分析。通過電子鼻所輸出的信號進(jìn)行分析，構(gòu)建成輸出信號與采集時間的斜率特征值，該值會隨著溫度增高和時間增高而增加，對溫度和時間呈現(xiàn)出正比例關(guān)系，這也印證了肉類保存時間越久、新鮮度越低的現(xiàn)象。電子鼻的結(jié)構(gòu)與人類鼻子結(jié)構(gòu)、嗅覺原理相仿，通仿生學(xué)單元設(shè)計，建立出了檢測雞肉新鮮程度的手段。通過互聯(lián)網(wǎng)訓(xùn)練手段當(dāng)中采用了10折交叉驗證的方案，針對雞肉新鮮程度進(jìn)行了驗證。此外，針對雞肉新鮮程度驗證的手段，還可以利用金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器的手段，評估肉的新鮮程度。

（二）肉與肉制品區(qū)分檢測中電子鼻技術(shù)應(yīng)用

在開展肉欲肉制品區(qū)別檢測的過程中，電子鼻子技術(shù)主要有一下幾點(diǎn)。其一，利用免疫去勢、手術(shù)去勢的手段開展檢測。針對此種手段主要內(nèi)容便是通過主成分分析、線性斷別式和交互驗證判別分析的手段，針對電子鼻15s、30s、60s的相應(yīng)數(shù)值進(jìn)行充分處理。在實驗結(jié)果當(dāng)中表明了15s響應(yīng)值的線性判別式分析的效果最佳，聚類效果非常好。交互驗證判別分析的總體正確率為85%以上。手術(shù)去勢組目能夠基本上將肉與肉制品進(jìn)行區(qū)分。其二，電子鼻可以針對不同營養(yǎng)強(qiáng)養(yǎng)殖來開展肉以及肉制品之間的區(qū)別。肉與肉制品在不同貯藏時間之下所返熱氣味存在差異，通過小二乘回歸建立起傳感器信號和化學(xué)指標(biāo)以及感官數(shù)據(jù)，并且將其關(guān)系構(gòu)建成區(qū)別化的關(guān)系模型。在肉與肉制品返熱的氣味兒檢測之下，發(fā)現(xiàn)與感官品質(zhì)先關(guān)的硫代巴比妥值、己醛、戊醛、戊醇和壬醛都與翻熱后氣味物質(zhì)的形成有關(guān)。其三，利用金屬氧化物傳感器陣列組成的電子鼻區(qū)分了4中不同養(yǎng)殖方式的豬肉所制作的火腿，并且利用PCA和概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的手段，針對不同豬肉所制成的火腿進(jìn)行了詳細(xì)的檢測。其四，利用氧化錫多傳感器系統(tǒng)，針對不同養(yǎng)殖方式的豬肉與不同成熟時間的火腿，進(jìn)行人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析，通過氮?dú)庾鳛檩d氣，在250℃的情況下進(jìn)行溫度加熱。電子鼻可以有效通過亞火腿的原料肉種類和成熟時間來辨別肉制品是否是假冒偽劣產(chǎn)品。其五，利用氣質(zhì)聯(lián)用手段，將八個金屬氧化物傳感器與最小二乘模式識別法開展肉與肉制品檢測。通過豬肉在加工過程當(dāng)中的氣溫變化來判斷肉制品的品質(zhì)，并且清晰的區(qū)分出不同豬肉的實際樣式方式。電子鼻作為一種先進(jìn)的技術(shù)手段，可以有效的結(jié)合不同肉的養(yǎng)殖方式和肉與肉制品合理詳細(xì)檢測，不僅可以切實增強(qiáng)肉與肉制品的品質(zhì)，而且可以避免死肉、病肉流入到市場當(dāng)中，切實保障了我國肉類市場以及肉制品市場需求。

（三）肉與肉制品有害成分檢測中電子鼻技術(shù)應(yīng)用

針對肉與肉制品有害成分檢測工作來說，電子鼻檢測手段主要有以下幾種手段。其一，通過電子鼻手段，針對看冷卻4攝氏度條件下儲存10d內(nèi)活菌總數(shù)變化的實際規(guī)律進(jìn)行檢測，以便于判斷出肉與肉制品當(dāng)中的菌群活動規(guī)律與變化規(guī)律。通過電子鼻的手段針對菌群的結(jié)果進(jìn)行檢測，并通過PLS和支持向量機(jī)的手段，針對電子鼻所反映出的結(jié)果進(jìn)行分析，檢驗并驗證肉與肉制品有害成分和有害菌群。其二，利用的電子鼻的手段，針對豬肉在不同條件下?lián)]發(fā)的氣味進(jìn)行檢測，并且將氣味當(dāng)中的微生物變化數(shù)量進(jìn)行分析，總結(jié)出不同主貯藏時間、不同儲藏環(huán)境對豬肉氣味信號的影響，并分析出細(xì)菌總數(shù)之間的線性關(guān)系，以便于清晰準(zhǔn)確的檢測出肉與肉制品有害成分。

三、電子鼻技術(shù)改進(jìn)空間和未來研究方向

（一）電子鼻技術(shù)改進(jìn)空間

電子鼻技術(shù)雖然自身存在一定程度的方便性，并且可以有方便、快捷的開展食品質(zhì)量檢查，并且其成本相對較低，能夠為社會發(fā)展帶來強(qiáng)大技術(shù)保障。但是隨著我國社會經(jīng)濟(jì)以及科技技術(shù)的不斷發(fā)展，電子鼻技術(shù)不斷改進(jìn)已經(jīng)成為必然的現(xiàn)象。客觀來說，電子鼻技術(shù)當(dāng)前還仍舊處于一發(fā)展初期階段，改進(jìn)空間很大。當(dāng)前電子鼻技術(shù)往往與生物嗅覺技術(shù)存在的差異還存在一定程度的距離，并且電子鼻在開展肉與肉制品檢測的過程中，其靈敏度、數(shù)據(jù)信息識別度等都仍舊未達(dá)到令人滿意的程度和效果，其硬件結(jié)構(gòu)以及識別算法的技術(shù)水平也有待提升。

（二）電子鼻技術(shù)未來研究方向

電子鼻技術(shù)日后的研究方向和研究趨勢，主要有以下幾個層面。其一，傳感器層面。電子鼻技術(shù)的傳感器將會更加靈敏，并且融入仿生生物學(xué)的內(nèi)容，可以使用多種環(huán)境下開展食物檢測。其二，提取方法、識別方法更加優(yōu)化。電子鼻技術(shù)需要尋求更加精準(zhǔn)、更加高效的提取方法和識別方法，切實保障電子鼻技術(shù)的數(shù)據(jù)分析能力和結(jié)果檢測效率。其三，外形材料層面。未來的電子鼻，將會在外形與材料上進(jìn)行巨大改進(jìn)，電子鼻將會朝著小型化、集成化、實用化的趨勢發(fā)展。

結(jié)束語

總而言之，電子鼻作為一種先進(jìn)的技術(shù)手段，可以有效的為肉制品檢測工作帶來強(qiáng)大的基礎(chǔ)保障。在開展電子鼻檢測的過程中，應(yīng)該充分的認(rèn)識到電子鼻檢測技術(shù)自身的優(yōu)勢，結(jié)合自身的檢測需求，發(fā)揮出電子鼻技術(shù)的最大優(yōu)勢，保障食品的健康、新鮮，為人們生活提供基礎(chǔ)保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔愛平. 電子鼻在肉制品早期污染檢測技術(shù)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報， 2018， v.16;No.58（02）：30-35.

[2]王建輝， 徐杰， 李招， et al. 一種基于電子鼻技術(shù)快速預(yù)測肉及其制品脂肪氧化程度的方法：.