肉與肉制品檢測中的電子鼻技術應用分析

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的主要來源之一，能夠保障人們的身體健康。肉與肉制品質量檢驗至關重要，直接影響著人們的生活水平。本文將針對電子鼻技術內涵進行詳細的分析，其目的是研究出肉與肉制品檢測中的電子鼻技術應用，提出電子鼻技術改進空間和未來研究方向。

關鍵詞：肉與肉制品;食物檢測;電子鼻技術

一、電子鼻技術內涵分析

電子鼻技術的主要構成是由氣敏傳感器陣列、信號處理器系統、模式識別系統等三個重要系統所構建成的信息化系統。在電子鼻實際運作的工程中，氣味分子會被氣敏傳感器所吸附，并且產生相關的信號信息，信息在傳輸的過程中生成信號，并通過系統將信號進行處理與加工，并針對信號結果做出分析與判斷【1】。當前市場當中所運用電子鼻設備，一般有以下幾種類型。分別是金屬氧化物傳感器、金屬氧化物半導體效應傳感器、有機導電聚合物傳感器和質量傳感器。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網絡和統計模式識別。在工神經網絡和統計模式識別當中主要涉及到的技術算法便是主成分析、判別分析、最小二乘回歸法、因子分析等諸多數據分析算法內容。

二、肉與肉制品檢測中的電子鼻技術應用

（一）肉與肉制品新鮮程度檢測中電子鼻技術應用

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，并且將牛肉氣味進行陣列，集合數據分析處理手段，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到99.3%左右，當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，結合肉類不同新鮮度模式，通過特征值優選、種群規模確定樣本數量，利用RBF神經網絡作為模式識別手段，對牛肉的新鮮程度進行識別【2】。此外，在運用電子鼻開展肉質新鮮程度識別時，還有專家學者針對“冷凍肉”新鮮程度進行了檢測。在不同貯藏溫度的條件之下，針對肉樣新鮮規律進行了檢測，在實驗和檢測當中發現，（- 18、0、4、10、20℃）的條件之下，肉樣的揮發性也存在差異。隨著貯藏溫度越高，肉樣新鮮度發生變的時間更短。PLS法發現了電子鼻監測數據與感官評分檢測之間存在一定程度關聯，電子鼻作為現代信息技術手段，可以代替傳統感官評定檢測手段，并且可以針對保溫溫度、時間等因素對肉質的現象程度影響進行分析。通過電子鼻所輸出的信號進行分析，構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，對溫度和時間呈現出正比例關系，這也印證了肉類保存時間越久、新鮮度越低的現象。電子鼻的結構與人類鼻子結構、嗅覺原理相仿，通仿生學單元設計，建立出了檢測雞肉新鮮程度的手段。通過互聯網訓練手段當中采用了10折交叉驗證的方案，針對雞肉新鮮程度進行了驗證。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體傳感器的手段，評估肉的新鮮程度。

（二）肉與肉制品區分檢測中電子鼻技術應用

在開展肉欲肉制品區別檢測的過程中，電子鼻子技術主要有一下幾點。其一，利用免疫去勢、手術去勢的手段開展檢測。針對此種手段主要內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的相應數值進行充分處理。在實驗結果當中表明了15s響應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。手術去勢組目能夠基本上將肉與肉制品進行區分。其二，電子鼻可以針對不同營養強養殖來開展肉以及肉制品之間的區別。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指標以及感官數據，并且將其關系構建成區別化的關系模型。在肉與肉制品返熱的氣味兒檢測之下，發現與感官品質先關的硫代巴比妥值、己醛、戊醛、戊醇和壬醛都與翻熱后氣味物質的形成有關。其三，利用金屬氧化物傳感器陣列組成的電子鼻區分了4中不同養殖方式的豬肉所制作的火腿，并且利用PCA和概率神經網絡的手段，針對不同豬肉所制成的火腿進行了詳細的檢測。其四，利用氧化錫多傳感器系統，針對不同養殖方式的豬肉與不同成熟時間的火腿，進行人工神經網絡分析，通過氮氣作為載氣，在250℃的情況下進行溫度加熱。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品。其五，利用氣質聯用手段，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中的氣溫變化來判斷肉制品的品質，并且清晰的區分出不同豬肉的實際樣式方式。電子鼻作為一種先進的技術手段，可以有效的結合不同肉的養殖方式和肉與肉制品合理詳細檢測，不僅可以切實增強肉與肉制品的品質，而且可以避免死肉、病肉流入到市場當中，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應用

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內活菌總數變化的實際規律進行檢測，以便于判斷出肉與肉制品當中的菌群活動規律與變化規律。通過電子鼻的手段針對菌群的結果進行檢測，并通過PLS和支持向量機的手段，針對電子鼻所反映出的結果進行分析，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揮發的氣味進行檢測，并且將氣味當中的微生物變化數量進行分析，總結出不同主貯藏時間、不同儲藏環境對豬肉氣味信號的影響，并分析出細菌總數之間的線性關系，以便于清晰準確的檢測出肉與肉制品有害成分。

三、電子鼻技術改進空間和未來研究方向

（一）電子鼻技術改進空間

電子鼻技術雖然自身存在一定程度的方便性，并且可以有方便、快捷的開展食品質量檢查，并且其成本相對較低，能夠為社會發展帶來強大技術保障。但是隨著我國社會經濟以及科技技術的不斷發展，電子鼻技術不斷改進已經成為必然的現象。客觀來說，電子鼻技術當前還仍舊處于一發展初期階段，改進空間很大。當前電子鼻技術往往與生物嗅覺技術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、數據信息識別度等都仍舊未達到令人滿意的程度和效果，其硬件結構以及識別算法的技術水平也有待提升。

（二）電子鼻技術未來研究方向

電子鼻技術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。電子鼻技術的傳感器將會更加靈敏，并且融入仿生生物學的內容，可以使用多種環境下開展食物檢測。其二，提取方法、識別方法更加優化。電子鼻技術需要尋求更加精準、更加高效的提取方法和識別方法，切實保障電子鼻技術的數據分析能力和結果檢測效率。其三，外形材料層面。未來的電子鼻，將會在外形與材料上進行巨大改進，電子鼻將會朝著小型化、集成化、實用化的趨勢發展。

結束語

總而言之，電子鼻作為一種先進的技術手段，可以有效的為肉制品檢測工作帶來強大的基礎保障。在開展電子鼻檢測的過程中，應該充分的認識到電子鼻檢測技術自身的優勢，結合自身的檢測需求，發揮出電子鼻技術的最大優勢，保障食品的健康、新鮮，為人們生活提供基礎保障。

參考文獻：

[1]龔愛平. 電子鼻在肉制品早期污染檢測技術中的應用研究進展[J]. 深圳信息職業技術學院學報， 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快速預測肉及其制品脂肪氧化程度的方法：.