[发明专利]利用电子鼻检测草鱼新鲜度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及鱼类新鲜度检测领域，更具体地说，是涉及一种基于气体传感器阵列的利用电子鼻检测草鱼新鲜度的方法。

背景技术

草鱼（Grass carp）是中国淡水养殖的四大家鱼之一。草鱼肉性味甘、温、无毒，有暖胃和中之功效，肉质肥嫩，味道鲜美，具有较高的营养价值。

新鲜度是鱼类或鱼类制品质量的一个重要指标，对产品最终质量十分重要。现已发展了一系列的指标和方法来评价鱼肉鲜度，如感官评价方法、微生物学方法、物理及化学方法等，但以上检测方法较难满足准确、快速检测的要求。普遍存在着检测过程繁琐、成本高、耗时长等缺点。

目前，用于电子鼻的气敏传感器普遍存在基线漂移、重复性差等问题，影响检测结果的准确性，成为电子鼻技术发展的壁垒。此外，传统模式的识别方法主要包括主成分分析法、因子分析、聚类分析、偏最小二乘法、人工神经网络等，但这些方法存在一定局限性。主成分分析法将原始多维数据降维至少数几个变量，通过计算主成分函数得分来评价原始数据的信息贡献影响力。但当主成分的因子负荷的符号有正有负时，评价函数意义就不明确。因子分析重组原始变量信息以寻求影响变量的共同因子，但该方法在计算因子得分时采用最小二乘法可能导致结果失效。聚类分析在样本量较大时获得聚类结果较为困难。偏最小二乘法可有效地克服样本容量低于变量个数时回归建模的问题，但存在影响点就会使回归结果失效。人工神经网络在输入样本较多的情况下会出现训练效率降低、预报精度下降的问题，需反复学习。同时，以上模式识别方法可以定性的区分样品，但基本无法量化样品区分信息。

中国专利授权公告号：CN101382531A ，授权公告日2009年3月11日，公开了一种利用电子鼻检测虾新鲜度的方法，包括下述步骤：将待检测虾样品放入密封容器中，恒温水浴加热；在测试室中通入流速稳定的气体，将加热后的虾样品放入测试室中，使气流携带样品散发出的气味经过由5个不同类型的气体传感器组成的阵列进行检测；收集气体传感器阵列采集的数据，对采集的数据进行数据处理，根据数据处理结果评定虾新鲜度。该发明的不足之处是过程繁琐、成本高、耗时长、传感器基线易漂移。

    发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的过程繁琐、成本高、耗时长、传感器基线漂移等的不足，提供了一种简便、快速、有效的利用电子鼻检测草鱼新鲜度的方法。

本发明为达到上述目的所采用的具体技术方案为：

一种利用电子鼻检测草鱼新鲜度的方法，包括下述步骤：

    （1）将待检测草鱼样品放入样品容器中，静置30min；

（2）常温下将电子鼻的进样针头插入样品容器，同时将装有活性炭的空气滤清器插入样品容器以平衡气压，开启电子鼻将静置的样品所散发出的气体吸入电子鼻气室；

（3）电子鼻气室内的气体传感器阵列对样品所散发出的气体进行检测，检测时间为50s；    

（4）收集气体传感器阵列采集的数据，对采集的数据进行数据处理，根据数据处理结果评定草鱼新鲜度。

电子鼻是模仿人和动物的鼻子，用于分析、识别、检测复杂气味和挥发性成分的新型仪器，与常用的分析仪器（如色谱仪、光谱仪等）相比，电子鼻具有客观、准确、快捷地评价气味，并且重复性好的特点，其应用越来越广泛。它利用气体传感器阵列的响应曲线来识别样品的挥发性气味。近年来，电子鼻检测技术已被国内外学者广泛应用于牛奶、谷物、肉类等食品的新鲜度研究中。

    本发明的检测原理为：被测草鱼样品挥发出的气体作用于电子鼻传感器阵列，引起各传感器的电导率发生变化，该变化与各传感器特异性敏感气体的种类、浓度有关，该相互关系可以作为标定被测样品信息的依据。具体来说一种气体呈现在一个传感器面前，传感器把气体输入转换成电信号，多个传感器对一种气体的响应便构成了传感器阵列对该气味的响应谱，每种气体都会有它的特征响应，根据多传感器的特征响应便可区分气体的种类、浓度。

    不同新鲜度的草鱼样品其挥发性气体成分也不同，用电子鼻跟踪草鱼样品挥发性气体的变化，以非线性随机共振处理电子鼻检测信号并提取新鲜度特征值，实现草鱼新鲜度检测的目标。

   作为优选，所述步骤（3）中气体传感器阵列包括及挥发性硫化物气体传感器、可燃气体传感器、挥发性的氨类或胺类气体传感器、乙醇类传感器、芳香性气体传感器、烷烃类气体传感器和挥发性氮氧化物传感器。传感器类型在选择上必须确保具有交叉特异性敏感，并可适当增加传感器数量以适应传感器阵列优化的需要。

作为优选，通过电子鼻气室的气体流量为800~1200ml/min。