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電子鼻（氣味指紋分析系統(tǒng)）簡介

電子鼻（又稱氣味指紋分析系統(tǒng)、氣體分析儀、氣味分析儀），主要利用多個具有不同性質(zhì)的金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器組合成傳感器陣列，結(jié)合特定的智能自學(xué)習(xí)、自辨識模式識別算法構(gòu)建的一類嗅覺仿生系統(tǒng)。

電子鼻（氣味指紋分析系統(tǒng)）主要進(jìn)行區(qū)分、辨識不同的氣體樣本，可以表征樣品在不同的原料產(chǎn)地、不同的收貨時間、不同的加工條件、不同存放環(huán)境等多變量影響下的綜合質(zhì)量信息。電子鼻作用于檢測含有揮發(fā)性物質(zhì)的液體、固體、半固體等各類樣品。

電子鼻（氣味指紋分析系統(tǒng)）作用領(lǐng)域

電子鼻（氣味指紋分析系統(tǒng)）可應(yīng)用于食品：酒類，飲料，茶葉，水產(chǎn)品，畜禽肉蛋制品，蜂產(chǎn)品，食用油，糧食貯存，果蔬及加工產(chǎn)品，乳及乳制品，調(diào)味料及發(fā)酵食品，各種湯料，香精香料，保健食品等。

電子鼻（氣味指紋分析系統(tǒng)）可應(yīng)用于制藥：中藥原料鑒別，中藥飲片品質(zhì)控制，西藥配方，氣味分析等。

電子鼻（氣味指紋分析系統(tǒng)）可應(yīng)用于煙草：各種藥草的產(chǎn)地、等級、品種判斷、成品煙煙氣分析。

電子鼻（氣味指紋分析系統(tǒng)）可應(yīng)用于化工：化妝品，化工原料等品質(zhì)及工藝控制等。

電子鼻（氣味指紋分析系統(tǒng)）可應(yīng)用于環(huán)境：惡臭污染，氣體泄漏，污水氣味監(jiān)控和現(xiàn)場檢查。

電子鼻（氣味指紋分析系統(tǒng)）可應(yīng)用于醫(yī)療診斷：通過病人呼出氣體檢查響應(yīng)疾病，腫瘤篩查，消化功能等。

電子鼻（氣味指紋分析系統(tǒng)）作用舉例

1. 電子鼻（氣味指紋分析系統(tǒng)）可應(yīng)用于原料挑選： 

姜樣品的產(chǎn)地鑒別

橫坐標(biāo)表示di一主成分所占據(jù)整體信息量的百分比，縱坐標(biāo)表示第二主成分所占據(jù)整體信息量的百分比。橫縱坐標(biāo)之和大于80%，就認(rèn)為此主成分二維得圖可以很好的表示出被測樣品的整體信息。用戶可以通過修改PC1、PC2來查看更多主成分得分圖。

（2）電子鼻（氣味指紋分析系統(tǒng)）可應(yīng)用于工藝控制

配方篩選

在圖中DI值為93.3%,說明主成分分析法的整體區(qū)分效果很好，主成分1和主成分2的總貢獻(xiàn)率為99.8%，*能代表樣品的全部信息。圖中，各樣品的重復(fù)性較好。由圖可看出，樣品4、6、7、8、9、10的氣味較為相近，2、3的氣味較為相近，1號，5號和11號樣品的氣味與其他樣品有較大差異，所以配方可在4、6、7、8、9、10中進(jìn)行替換。

（3）電子鼻（氣味指紋分析系統(tǒng)）可應(yīng)用于產(chǎn)品篩選

感官預(yù)測與驗(yàn)證

5個花生油樣品分布在圖中的不同區(qū)域內(nèi)，相互之間沒有重疊，說明電子鼻的主成分分析法能將魯花花生油樣品很好地區(qū)分開。另外，從左到右，花生油樣品的感官評分值呈遞增趨勢。

（4）電子鼻（氣味指紋分析系統(tǒng)）可應(yīng)用于競品模擬

競品模擬（茶）

由傳感器響應(yīng)雷達(dá)圖可知，對照和1-5號樣品的雷達(dá)圖有所不同，1-5號雷達(dá)圖較為相似。其中，對照樣品雷達(dá)響應(yīng)值1-14號傳感器均較小，1-5號樣品沖泡后更易泡出樣品的香氣。此外，對于這6個樣品來說，進(jìn)行傳感器優(yōu)化，后優(yōu)化的傳感器結(jié)果為：S9_P_S6_P_S4_P_S2_P。

PCA中，橫坐標(biāo)表示di一主成分所占整體信息量的百分比，縱坐標(biāo)表示第二主成分所占整體信息量的百分比。在圖中DI值為87.69 %，說明主成分分析法的整體區(qū)分效果很好，主成分1和主成分2的總貢獻(xiàn)率為98.88%，基本可以代表樣品全部信息。由圖可看出，1-3號的風(fēng)味zui為接近，也跟對照品風(fēng)味zui為接近，4、5號樣風(fēng)味均有差異。

（5）電子鼻（氣味指紋分析系統(tǒng)）可應(yīng)用于貨架檢驗(yàn)

 貯藏時間區(qū)分鑒別

由不同番石榴果汁樣品傳感器響應(yīng)雷達(dá)圖可知，這5個樣品的雷達(dá)圖有所不同。（樣品編碼代表貯藏天數(shù)）

其中，6、12、18號的雷達(dá)圖很接近，氣味特征比較接近，0號、24號和6、12、18號樣品的區(qū)別較大。他們的氣味差異主要體現(xiàn)是在1、2、5、6、8、9、10、11、12、13號傳感器上。對于五個樣品來說，進(jìn)行傳感器優(yōu)化，后優(yōu)化的傳感器結(jié)果為：S13_P_S12_P_S11_P_S9_P_S6_P_S5_P_S1_P。

PCA圖中，橫坐標(biāo)表示di一主成分所占整體信息量的百分比，縱坐標(biāo)表示第二主成分所占整體信息量的百分比。在圖中DI值為94.37 %，說明主成分分析法的整體區(qū)分效果很好，主成分1和主成分2的總貢獻(xiàn)率為92.44%，基本可以代表樣品全部信息。圖中，各樣品的重復(fù)性較好。此外，樣品6、12、18聚集在一起，0號和24號樣品單獨(dú)在自己的區(qū)域，說明6、12、18樣品的氣味信息比較相似，0號、24號和6、12、18號區(qū)別較大。LDA同樣區(qū)分效果很好，所以電子鼻作用于番石榴果汁貯藏時間的區(qū)分。

（6）電子鼻（氣味指紋分析系統(tǒng)）可應(yīng)用于藥制品探究

 中藥產(chǎn)地的鑒別

由不同白芷樣品傳感器響應(yīng)雷達(dá)圖可知，A1/A2/A3/A4/Y1/Y2/Y4/Y5號樣品的雷達(dá)圖比較接近，B1/B2/B3/B5比較接近，H1/H2/S系列比較接近。對于21個樣品來說，進(jìn)行傳感器優(yōu)化，后優(yōu)化的傳感器結(jié)果為：S11_P_S10_P_S9_P_S5_P_S4_P_S3_P_S2_P。

由圖中，橫坐標(biāo)表示di一主成分所占整體信息量的百分比，縱坐標(biāo)表示第二主成分所占整體信息量的百分比。在圖中主成分1和主成分2的總貢獻(xiàn)率為98.91%，基本可以代表樣品全部信息。圖中，除A樣品外，剩下的樣品每個產(chǎn)地的均在各自的區(qū)域，A比較特殊：A1和A2比較接近，A3和A4比較接近，可以探究為什么會出現(xiàn)這種情況。各樣品的重復(fù)性較好。此外，樣品S系列和H系列聚集在一起，說明川白芷和杭白芷的氣味信息比較相近，這也與藥典中杭白芷來源于川白芷一致。A系列、B系列、Y系列聚集在一起，說明這三個產(chǎn)地樣品的氣味比較接近。