基于電子鼻的牛肉新鮮度檢測(cè).pdf

1、本研究的主要內(nèi)容是利用電子鼻對(duì)牛肉新鮮度進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)對(duì)其他理化指標(biāo)進(jìn)行了檢測(cè)，并通過(guò)多種模式識(shí)別方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，探討電子鼻用于牛肉新鮮度檢測(cè)的可行性，并建立了效果最佳的檢測(cè)及模式識(shí)別方法，對(duì)牛肉新鮮度及相關(guān)的理化指標(biāo)進(jìn)行定性與定量的分析。 首先通過(guò)預(yù)備實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)參數(shù)優(yōu)化的研究。在不同的樣品溫度、頂空空間、樣品重量、密封時(shí)間及有無(wú)EDU的條件下，對(duì)不同新鮮度的樣品進(jìn)行電子鼻檢測(cè)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA及方差分析，得出最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)

2、參數(shù)：樣品溫度為8℃、頂空空間500ml、樣品質(zhì)量25g、密封時(shí)間5min并且不采用EDU處理。 正式實(shí)驗(yàn)分別對(duì)三批牛肉樣品進(jìn)行了電子鼻檢測(cè)、色差計(jì)檢測(cè)及酸度、揮發(fā)性鹽基氮、細(xì)菌總數(shù)等理化指標(biāo)的檢測(cè)。第一批為新鮮樣品并在2℃條件下貯藏；第二批為新鮮樣品并在5℃條件下貯藏；第三批為冷凍的樣品并在5℃條件下貯藏。 基于第一批樣品，對(duì)色差計(jì)所測(cè)得的各顏色參數(shù)進(jìn)行PCA及判別分析，效果較差。因樣品的顏色參數(shù)與樣品本身的部位、脂肪

3、含量等因素有較大關(guān)系，造成數(shù)據(jù)十分離散，所以不能根據(jù)各顏色參數(shù)對(duì)樣品進(jìn)行分類。 同樣基于第一批樣品，對(duì)電子鼻所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了PCA、判別分析及多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析。分析結(jié)果表明，電子鼻的傳感器響應(yīng)隨樣品新鮮度的不同而有明顯的變化，尤其是傳感器4、6、7、8、10與樣品貯藏時(shí)間的相關(guān)性較好；不同新鮮度的樣品在PCA分析圖上，可以較好地聚類，說(shuō)明電子鼻用于牛肉新鮮度檢測(cè)是十分可行的；判別分析效果良好，電子鼻可以對(duì)不同新鮮度的牛肉樣品進(jìn)

4、行定性分析；選用GRNN作為模式識(shí)別方法，以15s、30s、40s、50s的數(shù)據(jù)作為輸入向量，電子鼻也可以對(duì)樣品的貯藏時(shí)間、揮發(fā)性鹽基氮的含量、細(xì)菌總數(shù)及感官評(píng)價(jià)得分做較好的預(yù)測(cè)，其中標(biāo)準(zhǔn)誤差Se分別為：1.36(天)、4.64(mg/100g)、16.12(105個(gè)/g)、1.31。 與BPNN相比，GRNN不但具有方便，簡(jiǎn)單和運(yùn)算速度快等優(yōu)點(diǎn)，還具有性能穩(wěn)定、預(yù)測(cè)精度高、泛化能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在本次實(shí)驗(yàn)中，其效果明顯優(yōu)于BPNN

5、，是電子鼻進(jìn)行模式識(shí)別和定量預(yù)測(cè)的一種優(yōu)良的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。 采用第一批的樣本建立了數(shù)據(jù)庫(kù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)第二批的樣品進(jìn)行電子鼻檢測(cè)并用建立好的模型對(duì)揮發(fā)性鹽基氮、細(xì)菌總數(shù)感官評(píng)價(jià)得分進(jìn)行了預(yù)測(cè)，效果較好，預(yù)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)誤差分別為7.31(mg/100g)、26.59(105個(gè)/g)和1.69。然而對(duì)第三批的樣品進(jìn)行預(yù)測(cè)，效果較差，預(yù)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)誤差分別為12.76(mg/100g)、60.35(105個(gè)/g)和1.93。這說(shuō)明：不同的