不同包装对山核桃脂肪氧化的影响

为了选择合适的包装措施以减缓山核桃仁中油脂在贮藏期间的氧化酸败,延长其贮藏期,研究了用聚乙烯塑料膜(Polyethylene,PE)和聚乙烯塑料铝箔膜(Polyethylene/AI,PE/AI)的普通包装与PE、PE/AI的真空包装,4种不同包装措施对山核桃贮藏过程中油脂氧化的影响a通过不同包装对山核桃油脂的酸价、碘价、过氧化值、p-茴香胺值和脂肪氧合酶活性在贮藏过程中的变化情况的影响,确定适合山核桃的包装形式.试验结果表明PE/AI真空包装能有效减缓山核桃油脂的氧化进程,从而延缓山核桃的品质的下降,延长其货架期.     

典型掺假蜂蜜的电子鼻信息变化特征及判别能力

为建立蜂蜜掺假快速检测方法,该文利用电子鼻并结合主成分分析（principal component analysis,PCA）数据处理方法研究了掺入10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%油菜蜜和大米糖浆的掺假蜂蜜的电子鼻信息变化特征,并以掺假蜂蜜的电子鼻信息变化特征为指导,结合判别因子分析（linear discriminant analysis,LDA）模式识别算法研究了电子鼻对掺假蜂蜜的定性识别分析能力。结果表明,掺假蜂蜜的电子鼻信息呈现线性变化,并且电子鼻对掺假蜂蜜有较强的敏感力。LDA模式识别算法可以将纯蜂蜜样品与掺假蜂蜜样品很好的区分开,LDA掺假判别模型正确识别率为94.7%,该技术可以为蜂蜜掺假鉴别提供技术支撑。     

不同包装对山核桃脂肪氧化的影响（简报）

为了选择合适的包装措施以减缓山核桃仁中油脂在贮藏期间的氧化酸败,延长其贮藏期,研究了用聚乙烯塑料膜（Polyethylene,PE）和聚乙烯塑料铝箔膜（Polyethylene/Al,PE/Al）的普通包装与PE、PE/Al的真空包装,4种不同包装措施对山核桃贮藏过程中油脂氧化的影响。通过不同包装对山核桃油脂的酸价、碘价、过氧化值、p-茴香胺值和脂肪氧合酶活性在贮藏过程中的变化情况的影响,确定适合山核桃的包装形式。试验结果表明PE/Al真空包装能有效减缓山核桃油脂的氧化进程,从而延缓山核桃的品质的下降,延长其货架期。     

用于山核桃陈化时间检测的电子鼻传感器阵列优化

为更好地进行山核桃陈化时间检测,论文拟通过传感器阵列优化来有效提高电子鼻对其区分预测能力。该文依据响应曲线保留响应明显的传感器,并在提取传感器特征值构成初始特征矩阵的基础上,结合均值分析、变异系数分析、聚类分析、相关性分析和多重共线性分析进行逐步优化以获取最终优化传感器阵列。对优化前后的数据采用主成分分析法(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)进行样品区分和预测能力的对比。结果表明:通过优化,经不同人工陈化时间(0、5、10、15d)处理的山核桃能有效区分开,且在PCA得分图中更为聚集;优化后的陈化时间回归模型(R2=0.933 4)较优化前(R2=0.888 7)具有更好的预测能力。说明所给出的阵列优化方法有效可行,为电子鼻针对性检测提供了一种思路。     

基于电子鼻的三疣梭子蟹鲜度评价方法研究

为建立三疣梭子蟹鲜度的快速评价方法,采用电子鼻获取不同贮藏时间三疣梭子蟹肌肉的气味信息,通过主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA),并结合p H值、TVB-N含量和菌落总数分析三疣梭子蟹蟹肉贮藏不同时间的鲜度变化情况。结果表明,随着贮藏时间的延长,电子鼻传感器的响应强度逐渐增大,PCA和LDA均能有效区分不同贮藏时间的蟹肉,且LDA在以均值体现分类信息方面区分效果更好。基于电子鼻传感器响应值与p H、TVB-N含量和细菌菌落总数的偏最小二乘回归模型(PLSR)的相对分析误差(RPD)分别为2.73、2.50、3.06,说明PLSR分析方法适于对p H值、TVB-N含量和细菌菌落总数进行定量预测;该方法的校正决定系数、预测决定系数均大于0.85,表明电子鼻传感器响应值与p H值、TVB-N含量、细菌菌落总数的相关性较好。本研究为利用电子鼻评价水产品鲜度及保鲜技术效果提供了技术手段及科学依据。     

基于电子鼻传感器阵列优化的甜玉米种子活力检测

针对甜玉米种子活力传统检测方法操作繁琐、重复性差等不足,该研究利用电子鼻技术建立甜玉米种子活力快速检测方法。利用电子鼻获取不同活力甜玉米种子的气味信息,再结合主成分分析(PCA,principal component analysis)、线性判别分析(LDA,linear discriminant analysis)、载荷分析(loadings)和支持向量机(SVM,support vector machine)对气味信息进行提取分析,建立甜玉米种子活力的定性定量分析模型。结果显示:PCA和LDA分析均无法区分不同活力的甜玉米种子,而SVM的鉴别效果较好。全传感器阵列数据集SVM分类判别模型训练集和预测集正确率分别为97.10%和96.67%,建模时间为30.75 s,回归预测模型训练集和预测集决定系数R~2分别为0.993和0.913,均方差误差分别为2.23%和8.50%。经Loadings分析将10个传感器阵列优化为6个。优化后传感器阵列数据集SVM分类判别模型训练集和预测集正确率分别为98.55%和96.67%,建模时间为21.81 s,回归预测模型训练集和预测集决定系数R~2分别为0.982和0.984,均方差误差分别为3.80%和3.01%。结果表明:基于SVM的电子鼻技术可以实现对不同活力甜玉米种子的高效判别和预测,将传感器阵列优化为6个,判别和预测效果均有所提升。该研究为电子鼻技术应用于甜玉米种子活力检测提供理论依据。     

基于电子鼻的番茄成熟度及贮藏时间评价的研究

该文探讨了采用电子鼻系统对不同成熟度的番茄进行评价和对不同成熟度番茄在贮藏期间气味变化的电子鼻检测进行了研究。在按颜色进行成熟度区分时,从主成分分析(PCA)和线性判别式分析(LDA)中可以得到,电子鼻可以较好地区分半熟期和成熟期、完熟期的番茄,但成熟期、完熟期的番茄有部分区域发生重叠。按坚实度指标对番茄成熟度进行重新评价后,分析显示电子鼻可以区分坚实度的差异,当采用PCA方法分析时,电子鼻可以100%地区分不同成熟度的番茄。对不同成熟度番茄在贮藏期间电子鼻检测的研究表明:成熟期的番茄在贮藏1～6d、7～11d、14～17d之间可以较好地进行区分;完熟期的番茄采用LDA法在1～5d、6～11d、14～17d之间可以较好地进行区分。     

常规稻与杂交稻谷的仿生电子鼻分类识别

气味是进行稻谷品种及其品质识别的重要方法之一,作为一种基于仿生嗅觉的机器检测方法,仿生电子鼻在水稻品种的分类识别中具有较好的应用前景。常规稻与杂交稻在食味品质等方面存在一定的差异,为了解应用电子鼻进行常规稻谷与杂交稻谷识别的可行性,采用PEN3电子鼻对同季同地域收获的3种常规稻(中香1号、湘晚13、瑶平香)和3种杂交稻(伍丰优T025、品36、优优122)稻谷样品的气味信息进行了采集和分析。首先通过过载分析(Loadings)法分析了电子鼻检测稻谷气体挥发物时的各传感器贡献率,分别针对基于特征值的提取和稻谷气味检测对电子鼻传感器阵列中的传感器进行了优选,阐明了稻谷气体挥发物检测中应以对硫化物、氮氧化合物、芳香成分和有机硫化物敏感的传感器为主。随后,分别采用主成分分析法(principal component analysis,PCA)、线性判别法(linear discriminant analysis,LDA)和BP神经网络对6种不同稻谷之间、常规稻与杂交稻之间的分类识别进行了研究。结果表明,PCA分析法与LDA分析法在对6种不同稻谷之间的分类以及常规稻与杂交稻之间的分类中均未取得理想的效果,存在部分样本数据点重叠或样本数据点较近的情况,在实际应用中易发生混淆;而BP神经网络在对6种不同稻谷之间的分类中对测试集的识别正确率分别达到了90%,在常规稻与杂交稻之间的分类识别中对测试集的识别正确率达到了96.7%。上述试验验证了电子鼻用于常规稻与杂交稻稻谷分类识别的有效性,为常规稻与杂交稻的快速、无损分类识别提供了一种新的方法。     

基于电子鼻的花生有害霉菌种类识别及侵染程度定量检测

针对花生霉变传统分析方法操作繁琐、时效性差等不足,该研究拟利用电子鼻气体传感技术建立起花生有害霉菌污染的快速检测方法。辐射灭菌花生籽粒分别接种5种谷物中常见有害霉菌(黄曲霉3.17、黄曲霉3.395 0、寄生曲霉3.395、寄生曲霉3.012 4和赭曲霉3.648 6),并于26℃、80%相对湿度条件下储藏9 d至严重霉变。利用电子鼻气体传感器获取不同储藏时期(0、3、6、9 d)花生样品的整体挥发性气味信息。最后,结合多元统计分析方法对电子鼻传感器响应信号进行特征提取,建立了花生中有害霉菌污染程度的定性定量分析模型。结果显示,主成分分析法(principal component analysis,PCA)可成功区分不同霉菌侵染程度的花生样品,线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)模型对样品不同储藏天数判别的准确率均达到或接近100%。花生中菌落总数的偏最小二乘回归分析(partial least squares regression,PLSR)模型的预测决定系数和预测相对均方根误差分别达到0.814 5和0.244 0 lg(CFU/g)。结果表明,应用电子鼻技术快速检测储藏期间花生霉变状况具有一定可行性,可为利用气味信息实现粮食霉菌污染的在线监测提供理论参考。     

电子鼻在牦牛肉和牛肉猪肉识别中的应用

为了探索电子鼻对肉类掺假识别的可行性,利用电子鼻对牦牛肉、牛肉和猪肉样品进行了分析。通过对所获得的数据进行主成分分析（principal component analysis,PCA）、判别因子分析（discriminant factor analysis,DFA）和偏最小二乘回归分析（partial least-squares analysis,PLS）。结果表明：几种肉类在电子鼻传感器上有不同的特征性响应图谱,电子鼻能够有效识别猪、牛肉;同时电子鼻能够识别不同部位的牦牛肉和普通牛肉;但不能识别不同部位的猪肉。在牛肉馅中掺入不同比例的猪肉馅时,电子鼻也能进行识别。采用偏最小二乘回归分析对数据进行处理,电子鼻响应信号和猪肉馅掺入比例之间有很好的相关性（决定系数R2为0.9762）,PLS模型预测误差在1.27%～7.00%之间。试验证明电子鼻可用于肉类的识别。     

基于Hilbert-Huang变换的生物触电电流检测模型

为了检测触电时刻剩余电流中生物体触电支路电流信号的难题,应用Hilbert-Huang变换方法,确定了生物触电时剩余电流的固有模态函数中相关系数最大的IMF分量的局部幅值达34.02 m A,且与原信号相关性系数达到0.99,同时剩余电流与触电电流暂态过程频谱特性具有相似变化规律。以此为基础,应用生物电流信号高频IMF分量幅值的突变特征,作为触电故障时刻确定判据,建立生物触电故障时刻判定方法,实际数据的仿真处理正确率为94.17%;筛选剩余电流分解的相关性较高的有限个数的低频固有模态IMF分量,应用逐步多元线性回归方法,提出基于剩余电流固有模态分量的生物触电支路电流幅值检测方法,仿真试验结果的平均相对误差值5.46%,具有良好的适应性和实用性,为研发基于生物体触电电流而动作的剩余电流保护装置提供参考。     

鲣鱼蒸煮液美拉德反应优化及氨基酸分析

为了制备风味良好的鲣鱼调味基料,本试验以鲣鱼蒸煮液(STCL)为原料,在酶解和脱腥基础上,采用感官评价、电子鼻技术结合主成分分析(PCA)及线性判别分析(LDA),通过正交试验优化美拉德工艺,并对鲣鱼蒸煮液酶解液美拉德产物进行氨基酸组成成分分析和必需氨基酸营养评价。结果表明,电子鼻技术结合LDA优于PCA,更能客观地区分不同条件下鲣鱼蒸煮液酶解液美拉德反应产物的风味差异;鲣鱼蒸煮液酶解液美拉德反应最优工艺条件为:添加木糖-葡萄糖1:2,在110℃下加热45 min,在此条件下,美拉德产物鱼香味浓郁,色泽呈黄棕色,氨基酸总量为7.036 g·100g^-1,必需氨基酸含量为2.888 g·100g^-1,必需氨基酸指数(EAAI)为64.034,说明鲣鱼蒸者液美拉德反应产物营养价值较高,是研发海鲜调味料的理想基料。本研究结果为鲣鱼调味基料的开发提供了一定的理论依据。     

基于电子鼻和分光测色仪技术的茶树叶片氮营养诊断

【目的】利用电子鼻和分光测色仪建立一套快速检测茶树叶片氮含量的无损伤检测方法。【方法】供试样品为茶树顶芽向下第3~4片无损伤叶片。在预实验中优化了气体收集瓶体积、顶空预热温度和顶空时间等参数。采用电子鼻自带Winmuster软件将经过优化后的传感器响应特征值进行主成分分析(principal component analysis,PCA)、线性判别法分析(linear discriminant analysis,LDA)和负荷加载分析(loadings analysis,LA),筛选出灵敏性最好的传感器。同时用分光色差仪对茶树叶片色度值进行测定。样品的测量部位是叶肉区,每组20次重复。色度值主要包括L (表示黑白或者亮暗)、a (表示红绿)、b (表示黄蓝)值。采用Origin 8.0软件对测色仪L、a、b值分别进行一元线性回归分析。利用SPSS 16.0软件采用LSD法进行单因素方差分析(one-way Anova),并进行t检验。对分光测色仪中色差指标进行筛选,以获得相关系数最高的参数。采用凯氏定氮法测定茶叶总氮含量。正式试验第二步是以不同氮含量下的电子鼻和分光测色检测数据为基础,分别建立气味、颜色、气味结合颜色的3种氮含量预测模型,并进行比较分析。【结果】通过预备试验,建立了气体收集器体积为50 mL、顶空预热温度为30℃、顶空时间为30 min的电子鼻检测体系。正式试验第一步确定了以对氮氧化合物灵敏(S2),对甲烷灵敏(S6),对无机硫化物灵敏(S7),对醇类、醛类、酮类物质灵敏(S8),对有机硫化物灵敏(S9)的传感器为主要传感器。根据L、a、b表色系统,b值与叶片缺氮程度呈线性相关。正式试验第二步利用气味、颜色、气味结合颜色建立的3个氮含量预测模型都具有可行性,其中气味结合颜色建立的预测模型准确率最高,达到90%。【结论】用气味结合颜色的预测模型预测茶树叶片氮含量准确度较高,可在实际工作中进行运用。     

Application of an electronic nose to predict total volatile bases in capelin (Mallotus villosus) for fishmeal production

An electronic nose was used as a rapid technique to monitor changes in the headspace gas above capelin (Mallotus villosus) during storage at 0 and 5 degrees C. At both temperatures, refrigeration was compared with an ice/seawater cooling system. At 5 degrees C, the effect of added 0.2% acetic acid was also tested. Electronic nose measurements were compared to measurements of total volatile bases (TVB), gas chromatography of volatile compounds, and sensory analysis. TVB analysis indicated less spoilage in seawater/ice systems than in refrigeration, but the other measurements indicated more spoilage in the seawater system compared to refrigeration. The possibility of using only a few sensors in the electronic nose to predict TVB was studied using partial least squares regression and a saturated generalized linear model. The results reported herein indicate that rapid electronic nose measurements, which require no sample preparation, can be used to predict the TVB value of the raw material stored under different conditions.     

基于虚拟仪器的淡水鱼鲜度电子鼻测量系统

新鲜度是鱼类或鱼类制品质量的一个重要指标,可以通过测量鱼体气味来评价其新鲜度。该文分析了鱼体死亡后产生的特征挥发性气体,确定了TGS822乙醇类及有机溶剂型传感器、TGS825硫化氢型传感器、TGS826氨气及胺类型传感器以及TGS832 卤烃型气体传感器等4类传感器作为淡水鱼电子鼻的传感器阵列,并采用虚拟仪器平台开发了电子鼻测量系统,用该测量系统对不同新鲜度的鲢鱼鱼肉进行了气味检测。试验结果表明,电子鼻传感器阵列的响应随样品新鲜度的变化而变化,采用PCA（主成分分析）对试验数据进行聚类分析,可以将鱼体新鲜、次新鲜和腐败（包括半腐败）的样本正确区分,证实了自行研制电子鼻测量系统的可行性和适用性。     

纳米TiO2改性低密度聚乙烯包装保持山核桃贮藏品质

为了探索纳米二氧化钛(titanium dioxide,TiO_2)改性低密度聚乙烯(low-density polyethylene,LDPE)薄膜对山核桃贮藏品质的影响,研究了普通LDPE薄膜和纳米TiO_2改性LDPE薄膜两种包装对20℃下山核桃贮藏品质的影响。结果表明:与对照组相比,纳米TiO_2改性LDPE薄膜可更快形成高CO_2低O_2气体环境,延缓过氧化值和己醛升高,抑制过氧化物酶、脂氧合酶和脂肪酶活性,减缓脂肪、可溶性总糖、总酚和总生育酚降低。贮藏180 d后,纳米TiO_2改性LDPE薄膜包装山核桃O_2比对照组低36.36%(P0.05),CO_2比对照组高7.25%(P0.05);过氧化值和己醛分别比对照组低35.32%和41.21%(P0.05);总脂肪、可溶性总糖、总酚和总生育酚分别比对照组高4.07%、6.90%(P0.05),11.37%和8.87%(P0.05);过氧化物酶、脂氧合酶和脂肪酶活性分别比对照组低17.21%、8.96%和20.55%(P0.05),表明纳米TiO_2改性LDPE薄膜有利于保持山核桃贮藏品质。研究结果为山核桃保藏包装的应用提供理论参考。     

Flavor characterization of ripened cod roe by gas chromatography, sensory analysis, and electronic nose

Characterization of the flavors of ripened roe products is of importance to establish a basis for a standardized product. Flavor profiles of commercially processed ripened roe from Iceland and Norway were studied by sensory analysis, gas chromatography-olfactometry (GC-O), gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), and an electronic nose to characterize the headspace of ripened roe. Sensory analysis showed that ripened roe odor and flavor in combination with caviar flavor and whey/caramel-like odor give the overall positive effect of the complex characteristic roe flavor. Analysis of volatiles by GC-MS and electronic nose confirmed the presence of aroma compounds contributing to the typical ripening and spoilage flavors detected by the sensory analysis. Methional, 1-octen-3-ol, and 2,6-nonadienal were the most important compounds contributing to ripened roe odor. Spoilage flavors were partly contributed by 3-methyl-1-butanol and 3-methylbutanal, which can be measured by the electronic nose and are suggested as quality indicators for objectively assessing the ripening of roe. Principal component analysis of the overall data showed that GC-O correlated well with sensory evaluation and the electronic nose measurements.     

基于电子鼻的果园荔枝成熟阶段监测

为了无损快速监测荔枝成熟阶段,该文提出了一种基于电子鼻技术的果园荔枝成熟阶段监测方法,采用PEN3电子鼻获取挂果约25 d到果实成熟过程中6个成熟阶段荔枝样本的仿生嗅觉信息并同步获取了各成熟阶段荔枝的3项物理特征(果实直径、果实质量与果实可溶性固形物含量)。根据不同成熟阶段荔枝物理特征变化可知,荔枝果实直径与果实质量2项物理指标在挂果约32 d~39 d,以及53 d~60 d增长较快,可溶性固形物含量在挂果约32 d前无法测量,53 d~60 d阶段增长速度较慢。提取各样本电子鼻采样数据75 s时刻的各传感器响应值作为特征值后,采用载荷分析(loadings)进行传感器阵列优化,优选了传感器R2、R4、R6、R7、R8、R9和R10的响应数据进行后续分析。将优化后的传感器响应数据进行归一化处理。采用线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)进一步提取特征信息,降低数据中包含的冗余信息。LDA对荔枝成熟阶段的分类识别效果不佳。为进一步探究电子鼻监测果园荔枝成熟阶段的可行性,采用模糊C均值聚类分析(fuzzy C means clustering,FCM)、k最近邻函数分析(k nearest neighbor,KNN)和概率神经网络(probabilistic neural network,PNN)进行模式识别。研究结果表明,FCM对果园荔枝成熟阶段识别的正确率为89.17%。采用KNN与PNN建立识别模型后,KNN与PNN识别模型对训练集的回判正确率均为100%,对测试集的识别率均为96.67%,具有较好的分类识别效果。试验证明了采用电子鼻进行果园荔枝成熟度监测的可行性,为果园水果品质的实时监测提供参考。     

电子鼻检测辐照肉鸭产品的挥发性风味物质

为了研究辐照肉鸭产品的“辐照味”问题,通过挥发性风味物质区分辐照肉鸭产品,对烤鸭、盐水鸭2种肉鸭产品进行不同剂量的辐照处理后,采用电子鼻检测产品中挥发性风味物质的变化,并对产品中挥发性风味物质的主要类别进行分析。结果表明,辐照处理后2种肉鸭产品中的挥发性风味物质的响应值都发生了变化,但辐照前后主要的挥发性风味物质的类别都是氨类和芳香型化合物、硫化氢、芳香化合物和有机硫化物。Loading、LDA、PCA分析结果表明,LDA分析能够有效区分经不同剂量辐照处理的烤鸭和盐水鸭。本研究结果为促进辐照技术在鸭肉产品中的应用提供了理论依据。