恭喜電子鼻SuperNose在武漢大學(xué)成功安裝!
恭喜電子鼻(嗅覺指紋分析系統(tǒng))-SuperNose入駐武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院雜交水稻國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
武漢大學(xué)雜交水稻國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室于2011年10月13日獲得國家科技部正式批準(zhǔn),由湖南雜交水稻研究中心和武漢大學(xué)共建。武漢大學(xué)水稻研究歷史悠久。水稻的遺傳和發(fā)育研究始于上世紀(jì)50年代,特別是從20世紀(jì)70年代初至今,一直進(jìn)行水稻生殖與發(fā)育、水稻雄性不育與雜交優(yōu)勢利用研究,先后在紅蓮型、馬協(xié)型水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育新質(zhì)源的發(fā)現(xiàn)與利用、光敏核不育系研究與開發(fā)、水稻生殖生物學(xué)與細(xì)胞工程、野生稻資源研究等方面取得一系列原創(chuàng)性成果。
在朱英國院士的帶領(lǐng)下,實(shí)驗(yàn)室實(shí)行“開放、流動(dòng)、聯(lián)合、競爭”的運(yùn)行機(jī)制,為各位有志之士立足國內(nèi),面向世界,為各位有志之士一liu的研究平臺(tái)和服務(wù)。
本次入駐的電子鼻(氣味分析系統(tǒng))-SuperNose是一種氣味分析儀器,又稱人工嗅覺系統(tǒng),是在材料科學(xué)和傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,利用各種傳感器的仿生學(xué)技術(shù),模仿人類嗅覺細(xì)胞的工作模式,實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體、氣味的檢測。稻米等糧谷產(chǎn)品由于不同的產(chǎn)地、不同的品種、不同的生長環(huán)境、不同的生長期、不同的加工條件等多變量的影響下,整體氣味也會(huì)有所不同,而電子鼻(氣味分析系統(tǒng))的傳感器對(duì)不同的氣味會(huì)表現(xiàn)出不同的響應(yīng)度,從而達(dá)到區(qū)分鑒別的目的。食品的風(fēng)味是評(píng)價(jià)食品質(zhì)量的重要因素,沒有人愿意買風(fēng)味很差的食品。然而評(píng)價(jià)食品風(fēng)味是一項(xiàng)很復(fù)雜的工作,不僅需要評(píng)價(jià)風(fēng)味本身,還需要看消費(fèi)者對(duì)這種風(fēng)味的接受程度。所以風(fēng)味評(píng)價(jià)需要從感覺上、化學(xué)或物理等多方面來進(jìn)行分析。風(fēng)味物質(zhì)的活性成份可以用氣相色譜法和GC-MS測量得到。但是化學(xué)分析儀器是復(fù)雜的,目前還沒有通用的分離方法,用于揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的全色譜分析。但已經(jīng)建立了一些分離技術(shù),包括液體與液體的分離,液體與固體的分離,固相提取,快速溶劑提取,頂空分析,空氣抽取,直接熱解吸法等等。這些技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用了很多年,但是簡單樣品制備,甚至是無需樣品制備的情況下分析風(fēng)味,目前只有電子鼻(氣味分析系統(tǒng))可以做到,或者是人的感官嗅聞。因此近幾年利用電子鼻(氣味分析系統(tǒng))測試食品的風(fēng)味全面興起,給科研和產(chǎn)品研發(fā)帶了了便利。
對(duì)消費(fèi)者而言,糧食的氣味是衡量糧谷質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。電子鼻(氣味分析系統(tǒng))可運(yùn)用于糧食霉變、蟲害、貯藏期等方面的檢測判別。電子鼻(氣味分析系統(tǒng))可用于稻米食味品質(zhì)評(píng)價(jià);電子鼻(氣味分析系統(tǒng))可以快速、準(zhǔn)確地分析所測谷物散發(fā)的氣味從而判定所測谷物是否霉變;電子鼻(氣味分析系統(tǒng))可用于預(yù)測害蟲種類的正確識(shí)別;電子鼻(氣味分析系統(tǒng))能用于帶殼稻米和去殼稻米的區(qū)分辨別。電子鼻(氣味分析系統(tǒng))可判別糧食糧食在貯藏后其氣味會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生相應(yīng)的變化,根據(jù)這一原理,電子鼻(氣味分析系統(tǒng))便可檢測出糧食的貯藏期。電子鼻(氣味分析系統(tǒng))可應(yīng)用到稻米等糧谷檢測的方方面面,如下所示:
1. 電子鼻(氣味分析系統(tǒng))基于稻米不同成長期品質(zhì)變化的研究應(yīng)用
2.電子鼻(氣味分析系統(tǒng))用于方便米飯的檢測結(jié)果品質(zhì)鑒別
3.電子鼻(氣味分析系統(tǒng))在谷物霉變檢測中的應(yīng)用
4.電子鼻(氣味分析系統(tǒng))在儲(chǔ)糧害蟲檢測中的應(yīng)用
關(guān)于-電子鼻(氣味分析系統(tǒng))檢測糧食氣味差異研究中的應(yīng)用,在此舉例如下:
電子鼻(氣味分析系統(tǒng))基于稻米不同成長期品質(zhì)變化的研究應(yīng)用
從上圖可以看出,主成分1和主成分2的總貢獻(xiàn)率為97.7%,基本可以代表樣品的整體信息。10個(gè)稻米樣品分布在圖中的不同區(qū)域內(nèi),相互之間沒有重疊;且DI值為97.5%,說明電子鼻的主成分分析法能將這10個(gè)稻米樣品很好地區(qū)分開。在圖中,SIMCA法能將帶殼稻米和去殼稻米區(qū)分在兩個(gè)不同的區(qū)域內(nèi),這也說明電子鼻能用于帶殼稻米和去殼稻米的區(qū)分辨別。在圖中,1號(hào)去殼樣品和其他去殼樣品在圖中距離較遠(yuǎn),說明1號(hào)去殼樣品和其他不帶殼樣品在氣味上可能存在較大的差異性。總之,電子鼻既能將帶殼稻米和去殼稻米區(qū)分開,也能將不同的帶殼稻米和不同的去殼稻米很好地區(qū)分開。
10個(gè)稻米樣品分布在圖中的不同區(qū)域內(nèi),相互之間沒有重疊,另外帶殼稻米和去殼稻米樣品分布在兩個(gè)不同區(qū)域內(nèi),說明電子鼻的判別函數(shù)分析法也既能將帶殼稻米和去殼稻米區(qū)分開,也能將不同的帶殼稻米和不同的去殼稻米很好地區(qū)分開。
本實(shí)驗(yàn)將已知的去殼稻米樣品1、2、3、4、5、7、9、10作為標(biāo)準(zhǔn)樣品,將已知樣品1、2、3、4、5、6、7、8、9、10作為未知樣品來判斷是否帶殼,從圖4可以看出,只有6和8是帶殼稻米,判斷結(jié)果與已知結(jié)果100%吻合。
后,電子鼻(氣味分析系統(tǒng))含有多元數(shù)理統(tǒng)計(jì)系統(tǒng):對(duì)象整體品質(zhì)差異的區(qū)分檢驗(yàn)(PCA)、原產(chǎn)地保護(hù)產(chǎn)品以及品牌產(chǎn)品真?zhèn)伪孀R(shí)(SIMCA、PLS-DA)、產(chǎn)品品質(zhì)等級(jí)評(píng)定(DFA)、樣品感官屬性以及理化指標(biāo)的快速反演(PLS)、產(chǎn)品貨架時(shí)間的評(píng)價(jià)(PCA、PLS);算法多樣:含有Euclidean Dis歐氏距離、CORRELATION相關(guān)系數(shù)、MAHALANOBIS馬氏距離、DP dis個(gè)體識(shí)別率、DI dis區(qū)分指數(shù)、Scores Dd得分值分離度、Eigenvalue Dd特征值分離度等算法,可對(duì)糧食產(chǎn)品氣味,例如電子鼻(氣味分析系統(tǒng))基于稻米不同成長期品質(zhì)變化的研究應(yīng)用,產(chǎn)生重要作用。