电子鼻
电子鼻
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电子鼻子是一种用于分析、识别气味物质总体特征的新型检测仪器。电子鼻是模仿生物的嗅觉感受机制研制出来的，系统中的传感器阵列相当于生物系统中的嗅觉感受细胞，能感受不同的气味物质，将采集到的气体指纹信息输入电脑。电脑发挥生物系统中的大脑功能，通过软件进行气体信息分析处理，区分辨识不同性质物质的整体特征，给出各个物质的感官信息。传感器阵列中每个独立的传感器都具有交互敏感作用，即一个独立的传感器并非只感受一种化学物质，而是感受一类化学物质，并且在感受某类特定化学物质的同时，还感受一部分其它性质的化学物质。
电子鼻-iNose的主要检测对象是挥发性的风味物质。电子鼻检测系统中配备的14或更多个不同的金属氧化物传感器对醇类、醛类、烷烃类、碳氧化合物、氮氧化合物、芳香类化合物等有机物质有很好的选择性。当一种或多种风味物质经过电子鼻时，该风味物质的“气味指纹”能被传感器感知并经过特殊的智能模式识别算法提取。不同风味物质的“气味指纹”信息不同，某些特定的风味物质（样品的特征风味）可以表征样品在不同的原料产地、不同的收货时间、不同的加工条件、不同存放环境等多变量影响下的综合质量信息。样品气味可以被电子鼻检测系统学习和识别。用户通过PCA、DFA、SIMCA、PLS、Euclidean Dis欧氏距离、CORRELATION相关系数、MAHALANOBIS马氏距离、DP dis个体识别率、DI dis区分指数、Scores Dd得分值分离度、Eigenvalue Dd特征值分离度等等自带的智能算法就能直观的得测试结果图。电子鼻-iNose主要适用于检测含有挥发性物质的液体、固体样品。
技术参数（部分）
1.工作环境
（1）工作温度：5—95℃，不会产生冷凝
（2）工作湿度：0—80%
（3）工作电压：220V±10V
2.软件载体要求
（1）硬件要求：处理器主频1GHz以上；内存1G以上；硬盘3G以上空间；显卡：128M显存以上；USB端口：USB2.0及以上
（2）软件要求：操作系统：Vista、Windows7及其以上
3.仪器参数
（1）具有14—28个独特的交互敏感多传感器阵列，选择性操作，分析多种；
（2）采样系统寿命：非耗材，连续工作时间（满负荷，24小时不间断测试）15年以上。
（3）检测数据稳定：每个传感器具有独立的均匀分配的气室；
（4）样品流量：0.1—1 L/min，可程序控制；
（5）传感器清洗流量：6L/min。
（6）进样方式：可采用动态顶空进样，选配自动进样器，样品进样自动采集，可以连接气相色谱质谱等设备。
（7）采样系统：两个内置泵，采集样品与传感器清洗分别由两个内置泵独立进行； 利用进样针（15ml、20ml选配）、定量环（10ml）和空气压缩机（或钢瓶）进行采样。
（8）数据处理软件：完整智能模式识别以及分析系统，包括PCA、SIMCA、DFA、PLS、Euclidean Dis欧氏距离、CORRELATION相关系数、MAHALANOBIS马氏距离、DP dis个体识别率、DI dis区分指数、Scores Dd得分值分离度、Eigenvalue Dd特征值分离度等算法；
（9）数据采集软件：可以调节流量，设置清洗时间和采集时间；可以任意选择测试的传感器，操作软件中英文切换；
（10）应用范围：酒类、饮料、茶叶、水产品、畜产品、禽蛋肉制品、蜂产品、食用油、粮食、果蔬及加工品、乳制品、调味品及发酵食品、各种汤料、香精香料、保健食品等食品的品质和质量控制，真假辨别，货架期和新鲜度评价，原产地保护，不同品牌、不同品种和不同加工方法样品的区分辨别，样品感官属性的定性和定量分析等方面有了充分的应用。
4.电子鼻SuperNose多元数理统计方法
（1）对象整体品质差异的区分检验（PCA）
（2）原产地保护产品以及品牌产品真伪辨识（SIMCA、PLS-DA）
（3）产品品质等级评定（DFA）
（4）样品感官属性以及理化指标的快速反演（PLS）
（5）产品货架时间的评价（PCA、PLS）
（6）数据多算法分析（Euclidean Dis、CORRELATION、MAHALANOBIS、DP dis、DI dis、Scores Dd、Eigenvalue Dd）
应用（部分）
1.电子鼻-SuperNose在马蹄饮料检测中的应用
从图可以看出，主成分1和主成分2的总贡献率为100.0%，完全可以代表样品的整体信息。从图中还可以看出，4个马蹄汁样品分布在图中的不同区域内，相互之间没有重叠，且DI值为97.6%(DI值反映整体区分效果，DI值越大，整体区分效果越好)，说明电子鼻的主成分分析法能将4个马蹄汁样品很好地区分开。另外，马蹄原汁标准品和马蹄饮料标准品在图中较马蹄原汁变质和马蹄饮料变质距离较近，说明马蹄原汁标准品和马蹄饮料标准品的气味在一定程度上差异性小。而且马蹄原汁标准品和马蹄原汁变质以及马蹄饮料标准品和马蹄饮料变质在图中距离较远，说明马蹄原汁标准品和马蹄原汁变质气味差异较大，马蹄饮料标准品和马蹄饮料变质气味差异较大。
2. 电子鼻-SuperNose在茶叶竞品模拟中的应用
由传感器响应雷达图可知，对照和1-5号样品的雷达图有所不同，1-5号雷达图较为相似。其中，对照样品雷达响应值1-14号传感器均较小，1-5号样品冲泡后更易泡出样品的香气。此外，对于这6个样品来说，进行传感器优化，优化的传感器结果为：S9_P_S6_P_S4_P_S2_P。
PCA中，横坐标表示第一主成分所占整体信息量的百分比，纵坐标表示第二主成分所占整体信息量的百分比。在图中DI值为87.69 %，说明主成分分析法的整体区分效果很好，主成分1和主成分2的总贡献率为98.88%，基本可以代表样品全部信息。由图可看出，1-3号的风味接近，也跟对照品风味接近，4、5号样风味均有差异。
3.电子鼻-SuperNose在判断产品相似度中的应用
判别函数分析（LDA）结果图中，图中各个样品分布在图中的不同区域内，且相互之间没有重叠，重复性较好；DI值为100.00%，说明每个样品可以被区分开。可以看到样品3（柠檬蒸馏酒）和4（芒果蒸馏酒）聚集在一起，样品8芒果米酒（不锈钢陈酿）和9芒果酒（橡木桶陈酿）聚集在一起，样品5（种植大果山楂酒）6（猕猴桃酒）7（丹桂酒）被划分到同一区域中，样品1（银桂酒）2（柠檬发酵酒）10（丹桂酒）则在另一区域中。综合上述结果来看，各个种类的果酒在滋味上是有区别的；蒸馏法制得的酒在滋味上相近，说明酒的制作方式（蒸馏与非蒸馏）对酒的滋味具有一定的影响，不同种类蒸馏酒之间的差异小于同种原料不同制作方式的样品。
4.电子鼻-SuperNose在黄酒异样品排查中的应用
由不同黄酒样品传感器响应雷达图可知，A1/A2/A3号样品的雷达图较为接近，A4与这3种样品的气味响应信号相差较大。他们的气味差异主要体现是在1、2、4、6、7、9、10、11号传感器上。对于四个样品来说，进行传感器优化，优化的传感器结果为：S11_P_S7_P_S6_P。PCA图中，横坐标表示第一主成分所占整体信息量的百分比，纵坐标表示第二主成分所占整体信息量的百分比。在图中DI值为94.63 %,说明主成分分析法的整体区分效果很好，主成分1和主成分2的总贡献率为99.95%，基本可以代表样品全部信息。图中，各样品的重复性较好。此外，样品1-3聚集在一起，4单独在自己的区域，说明样品1-3的气味信息比较相似，4和他们区别较大。说明在生产过程中，1/2/3号阶段均生产正常，4号时出现了生产异常，需要排查问题关键所在。
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