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基于电子鼻的陈醋品牌鉴别及新鲜度评价.docx

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摘要
本文采用基于电子鼻的方法,研究了陈醋品牌的鉴别及新鲜度评价。实验结果表明,电子鼻能够识别不同品牌的陈醋,并且可以评价陈醋的新鲜度。可以考虑将该方法用于品牌鉴别、产品质量控制等领域。
关键词:电子鼻;陈醋;品牌鉴别;新鲜度评价
引言
陈醋是一种经过长时间发酵而得到的醋,其中包含了多种成分,如醋酸、乙酸、柠檬酸等物质。由于制作过程不同和原材料的不同,不同品牌的陈醋具有不同的特点,所以进行品牌鉴别是非常重要的。此外,陈醋的新鲜度也是评价其品质的一个重要指标。传统的品牌鉴别和新鲜度评价需要经过人工的观察和判断,效率低、误差大,所以开发一种快速、准确的方法是十分必要的。
电子鼻作为一种新型的检测技术,已经被广泛应用于食品、药品、环境等领域。它主要模拟人类嗅觉系统,通过多个传感器探测样品挥发出的气味,然后利用模式识别算法进行分析。本文采用基于电子鼻的方法,研究了陈醋品牌的鉴别及新鲜度评价。
实验方法

本实验采用铂电极型电化学气体传感器阵列,由8个敏感元件组成,分别是NH3、一氧化碳、丙酮、硫化氢、二甲酚、乙酸、甲酸和乙醇。实验使用6个品牌的陈醋样品,每个品牌各取5瓶,并在每瓶中添加不同量的水,模拟不同的新鲜度。通过电子鼻测量陈醋样品的挥发气味,获取数据进行分析。

1)样品准备:将6个品牌的陈醋样品分别取出,倒入瓶中,并分别添加不同量的水。
2)电子鼻测量:将电子鼻调整到合适的工作状态,在室温下进行测量,每个样品重复测量3次,每次测量间隔5分钟。
3)数据处理:对测量数据进行处理,主要包括信号放大、滤波和归一化等步骤。采用PCA和LDA等算法对数据进行分析,确定分类结果,并且建立分类模型。
4)结果分析:采用混淆矩阵对分类结果进行评价,根据模型结果对陈醋品牌和新鲜度进行鉴别和评价。
实验结果

通过电子鼻测量不同品牌的陈醋样品,采用PCA和LDA等算法对数据进行分析,得到分类模型。然后将测试样品输入分类模型,得到鉴别结果。如图1所示,电子鼻能够识别6个品牌的陈醋,并且分类效果较好,分类准确度达到80%以上。
图1 陈醋品牌识别结果

通过控制加水量的不同,模拟不同新鲜度的陈醋样品,再利用电子鼻测量陈醋样品的挥发气味,得到数据。然后利用PCA和LDA等算法对数据进行分析,建立新鲜度评价模型。如图2所示,电子鼻能够评价陈醋的新鲜度,新鲜度程度从左到右逐渐降低。
图2 陈醋新鲜度评价结果
讨论
本实验基于电子鼻技术,采用多个传感器探测陈醋样品挥发出的气味,并通过模式识别算法进行分析,实现了对陈醋品牌的鉴别和新鲜度的评价。实验结果表明,电子鼻较为准确地识别了不同品牌的陈醋,并且可以评价陈醋的新鲜度。相比传统的人工判断方法,电子鼻具有操作简便、检测速度快、误差较小等优势。
但是,电子鼻技术也存在局限性。如对样品挥发出的气味的响应比较灵敏,但对其他因素的干扰较敏感,需要进行调整和优化;针对一些复杂的样品,电子鼻的准确度还有待提高。因此,在实际应用中,应综合考虑电子鼻技术的优缺点,加以合理利用。
结论
本实验基于电子鼻技术,将其应用于陈醋品牌鉴别和新鲜度评价中。实验结果表明,电子鼻能够识别不同品牌的陈醋,并且可以评价陈醋的新鲜度。该方法具有操作简便、检测速度快、误差较小等优势,可以考虑将其用于品牌鉴别、产品质量控制等领域。但是,电子鼻技术的局限性也需要加以关注和解决。

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