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嗅觉可视化技术在食品品质分析中的应用

分析化学 2022年第12期50卷 1796-1803页

作者：李水梅李洪艳余静徐清宇郭珍玲陈铭学胡贤巧中国水稻研究所

嗅觉可视化技术是通过模仿哺乳动物嗅觉系统而建立的一种新型传感技术，包括比色传感阵列、反应室及图像采集和数据处理等系统，通过多个传感单元的气敏比色染料与待测物的挥发性气体反应，从而实现对多种化学物质的检测和区分，具备较... 详细信息

嗅觉可视化技术是通过模仿哺乳动物嗅觉系统而建立的一种新型传感技术，包括比色传感阵列、反应室及图像采集和数据处理等系统，通过多个传感单元的气敏比色染料与待测物的挥发性气体反应，从而实现对多种化学物质的检测和区分，具备较高的灵敏度，可准确识别和区分真实的复杂样品，在食品品质分析中表现出较大的应用潜力。本文对嗅觉可视化技术在食品品质分析中的应用进展进行了总结和评述，讨论了该技术目前存在的问题，对其在食品品质分析中的应用前景进行了展望。

关键词：嗅觉可视化比色传感阵列食品品质评述

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基于嗅觉可视化技术的眉茶等级分类方法

食品科学 2022年第24期43卷 335-341页

作者：丁煜函葛东营荆磊 Muhammad SHAHZAD 江辉江苏大学高效能电机系统与智能控制研究院江苏镇江212013 江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

为了快速、准确地对眉茶等级进行分类,提出了一种基于嗅觉可视化技术的眉茶等级快速分类方法。首先,根据卟啉显色反应预实验结果,选定了12种显色效果明显的卟啉指示剂制备嗅觉可视化传感器阵列,通过该传感器阵列与不同等级的眉茶茶汤进... 详细信息

为了快速、准确地对眉茶等级进行分类,提出了一种基于嗅觉可视化技术的眉茶等级快速分类方法。首先,根据卟啉显色反应预实验结果,选定了12种显色效果明显的卟啉指示剂制备嗅觉可视化传感器阵列,通过该传感器阵列与不同等级的眉茶茶汤进行反应,获取不同的特征图像。然后,对特征图像数据进行主成分分析和降维,将得到的不同维数的主成分分析结果作为输入变量,构建支持向量机(support vector machine,SVM)眉茶等级分类模型。最后,引入3种群体智能优化算法(萤火虫算法、灰狼优化算法、布谷鸟算法)对SVM分类模型的惩罚因子c和核函数参数g进行优化。结果显示:未经优化的SVM分类模型对测试集的分类正确率为80%,所需的主成分个数为12个;经过优化的SVM模型的分类正确率均有所提升,其中经过布谷鸟算法优化的SVM模型对测试集的分类正确率达到了93.3%,且所需的主成分个数减少为6个。这表明应用嗅觉可视化技术能够实现对眉茶等级的分类,而通过群体智能优化算法优化SVM分类模型可以显著增强模型的性能,提高分类正确率。

关键词：眉茶嗅觉可视化等级分类支持向量机群体智能优化算法

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嗅觉可视化技术对啤酒品质的快速检测

食品科学 2021年第18期42卷 225-231页

作者：杨梅翟晓东黄晓玮李崎邹小波江南大学生物工程学院江苏无锡214122 啤酒生物发酵工程国家重点实验室青岛啤酒股份有限公司山东青岛266100 江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013

为实现啤酒品质的快速无损检测,利用嗅觉可视化技术对青岛啤酒的8种啤酒(纯生、1903、奥古特、白啤、黑啤、皮尔森、IPA和Strong)进行定性区分和关键质量指标(乙醇体积分数、原麦汁质量分数和双乙酰质量浓度)定量预测。采用4×4的色敏... 详细信息

为实现啤酒品质的快速无损检测,利用嗅觉可视化技术对青岛啤酒的8种啤酒(纯生、1903、奥古特、白啤、黑啤、皮尔森、IPA和Strong)进行定性区分和关键质量指标(乙醇体积分数、原麦汁质量分数和双乙酰质量浓度)定量预测。采用4×4的色敏传感器阵列与啤酒的挥发性成分进行反应,并利用化学计量学方法对色敏传感器阵列的差值图像信息进行分析。结果表明,线性判别分析模型能够很好地将8种啤酒定性区分,校正集和预测集的识别率均达到100%;最小二乘支持向量机模型能够很好地对乙醇体积分数、原麦汁质量分数和双乙酰质量浓度进行定量预测,模型的校正集和预测集校正曲线相关系数均达到0.98以上。因此,嗅觉可视化技术能够实现对啤酒品质的快速无损检测,具有很好的应用潜力。

关键词：啤酒嗅觉可视化乙醇体积分数原麦汁双乙酰

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嗅觉可视化技术在白酒识别中的应用

农业机械学报 2009年第1期40卷 110-113页

作者：邹小波赵杰文殷晓平石吉勇江苏大学农产品加工工程研究所镇江212013

研制了由30个可视化传感器组成的可视化传感器阵列,对4种白酒进行了测试。通过主成分分析、聚类分析和BP神经网络对实验数据进行了分析和识别。主成分分析表明可视化传感器阵列不仅能够很好地区分不同酒精度的白酒,而且也能区分酒精度... 详细信息

研制了由30个可视化传感器组成的可视化传感器阵列,对4种白酒进行了测试。通过主成分分析、聚类分析和BP神经网络对实验数据进行了分析和识别。主成分分析表明可视化传感器阵列不仅能够很好地区分不同酒精度的白酒,而且也能区分酒精度相似、香型不同的白酒。聚类分析进一步验证了主成分分析的结果,但部分样本不能够用聚类分析区分。利用BP神经网络对测试样本识别,可以完全区分4种测试白酒。

关键词：白酒嗅觉可视化主成分分析聚类分析 BP神经网络

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基于嗅觉可视化的鲳鱼TVB-N预测模型

江苏大学学报（自然科学版） 2013年第1期34卷 38-43页

作者：黄星奕蒋飞燕穆丽君孙宗保江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013

采用半微量凯氏定氮法对4℃恒温下储藏的冰鲜鲳鱼的TVB-N进行检测,同时利用嗅觉可视化技术提取其挥发性气味信息,将嗅觉可视化传感器阵列与鲳鱼挥发性气体发生反应前后的RGB颜色变化值作为传感器响应值,分别建立TVB-N的偏最小二乘法(PLS... 详细信息

采用半微量凯氏定氮法对4℃恒温下储藏的冰鲜鲳鱼的TVB-N进行检测,同时利用嗅觉可视化技术提取其挥发性气味信息,将嗅觉可视化传感器阵列与鲳鱼挥发性气体发生反应前后的RGB颜色变化值作为传感器响应值,分别建立TVB-N的偏最小二乘法(PLS)、遗传偏最小二乘法(GA-PLS)预测模型.经比较,GA-PLS模型预测效果更优,预测集相关系数达到0.851 7;可视化传感器阵列响应信号与TVB-N之间存在较高的相关性,可以快速预测出鱼储藏期间TVB-N变化,从而无损评价鱼的新鲜度.

关键词：鲳鱼嗅觉可视化检测挥发性盐基氮遗传-偏最小二乘法

嗅觉可视化技术鉴别不同原料和不同批次的食醋

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农机化研究 2013年第11期35卷 202-205页

作者：管彬彬赵杰文林颢江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013

利用自主研制的嗅觉可视检测仪对镇江产的3种原料的食醋进行鉴别,并对3种不同批次的米醋进行区分。利用不同色敏材料对不同食醋挥发气体的响应信号进行判别分析,得出了9种卟啉和6种酸碱指示剂组成的传感器阵列的LDA训练集和预测集的识... 详细信息

利用自主研制的嗅觉可视检测仪对镇江产的3种原料的食醋进行鉴别,并对3种不同批次的米醋进行区分。利用不同色敏材料对不同食醋挥发气体的响应信号进行判别分析,得出了9种卟啉和6种酸碱指示剂组成的传感器阵列的LDA训练集和预测集的识别率均为100%,说明嗅觉可视化可很好地用于食醋种类的鉴别;单纯通过5种酸碱指示剂鉴别的LDA训练集和预测集的识别率分别为100%,98.33%,说明酸碱指示剂对不同种类食醋的鉴别起了主要作用;单纯利用5种卟啉对3种食醋的训练集和预测集的识别率分别为96.67%,80%,说明传感器阵列可抑制醋中高浓度乙酸,响应醋中的微量成分。用15种色敏材料制得的传感器阵列对3个批次的米醋的响应信号进行判别分析,其训练集和预测集的识别率均为77.78%。结果表明,嗅觉可视检测仪对不同原料和批次的食醋均有很好的识别能力。

关键词：嗅觉可视化食醋线性判别批次

嗅觉可视化技术对虾储藏期内新鲜度变化的研究

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食品工业 2013年第1期34卷 10-12页

作者：黄星奕蒋飞燕周芳江苏大学食品和生物工程学院镇江212003

新鲜度是虾类产品品质和加工适性的一个重要指标。研究利用自制的4×4可视化传感器阵列提取储藏在4℃下1～7 d的南美白对虾的挥发性气味信息。将提取的传感器阵列与虾顶空挥发性气体反应前后的颜色变化值作为特征值,对其进行主成分分析... 详细信息

新鲜度是虾类产品品质和加工适性的一个重要指标。研究利用自制的4×4可视化传感器阵列提取储藏在4℃下1～7 d的南美白对虾的挥发性气味信息。将提取的传感器阵列与虾顶空挥发性气体反应前后的颜色变化值作为特征值,对其进行主成分分析。构建以前7个主成分作为输入变量的虾新鲜度等级的BP神经网络判别模型。对训练集样本,模型的判别正确率达100%,对预测集样本,模型的识别正确率达91.30%。研究结果表明:利用嗅觉可视化技术来检测虾的新鲜度是可行的。

关键词：南美白对虾嗅觉可视化新鲜度 BP神经网络

基于嗅觉可视化技术和气相色谱-质谱联用鉴别霉变小麦

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食品科学 2019年第2期40卷 275-280页

作者：严松林颢江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013

采用气相色谱-质谱联用技术对不同霉变程度小麦的挥发性气体进行检测,利用主成分分析法对检出的气体成分进行分析能有效地将不同霉变程度的小麦进行区分,为霉变小麦的可视化鉴别提供实验基础;采用嗅觉可视化技术与最近邻域和线性判别结... 详细信息

采用气相色谱-质谱联用技术对不同霉变程度小麦的挥发性气体进行检测,利用主成分分析法对检出的气体成分进行分析能有效地将不同霉变程度的小麦进行区分,为霉变小麦的可视化鉴别提供实验基础;采用嗅觉可视化技术与最近邻域和线性判别结合的方法,对不同霉变程度小麦进行检测,建立的最近邻域模型和线性判别模型的识别率分别为95.83%和85.40%。结果表明,嗅觉可视化技术可实现对霉变小麦快速、无损、准确检测,具有很大的应用潜力。

关键词：霉变小麦挥发性气体嗅觉可视化

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基于嗅觉可视化技术的食用植物油分类识别

中国油脂 2023年第11期48卷 107-111页

作者：杨干李大鹏文韬蒋涵龚中良中南林业科技大学机电工程学院长沙410004

为实现山茶油与3种常见食用植物油(菜籽油、大豆油和玉米油)的区分,制备可视化传感器阵列,采用嗅觉可视化技术对4种不同种类的食用植物油进行分类识别。采用主成分分析(PCA)对4种油样的特征数据进行降维,然后将降维后的数据导入K近邻(K... 详细信息

为实现山茶油与3种常见食用植物油(菜籽油、大豆油和玉米油)的区分,制备可视化传感器阵列,采用嗅觉可视化技术对4种不同种类的食用植物油进行分类识别。采用主成分分析(PCA)对4种油样的特征数据进行降维,然后将降维后的数据导入K近邻(KNN)、极限学习机(ELM)、支持向量机(SVM)3种分类模型中进行模型参数优化,对比了3种分类模型的分类结果。结果表明:建立的SVM分类模型性能最优,当输入主成分向量数为7、c=1.7411、g=4.5498时,SVM分类模型的测试集分类识别准确率为95.8%,五折交叉验证准确率为89.6%。制得的可视化传感器阵列可以实现4种食用植物油的分类识别,嗅觉可视化技术用于食用植物油检测是可行的。

关键词：嗅觉可视化食用植物油分类识别支持向量机