[发明专利]基于电子鼻的食品品质检测系统和检测方法

说明书

技术领域

 本发明涉及食品品质检测领域，尤其是涉及一种基于电子鼻的食品品质检测系统和检测方法。 

背景技术

食品品质是食品质量的重要指标之一，也是食品能否为消费者接受的主要因素之一。目前食品品质一般采用人工感官品评方法，但人的感觉器官易受环境、品评员个体差异以及主观因素的干扰，从而降低了品评结果的准确性。同时，人工感官防范更不适合品评有毒害物质。以色谱类为代表的仪器分析方法虽可定性和定量分析食品气味成分，但该方法普遍存在耗时长、成本高、设备昂贵、有毒害等不足，不适合现场检测的需要。 

例如，中国专利授权公告号：CN101769889A，授权公告日2010 年7月7日，公开了一种农产品品质检测的电子鼻系统，包括一主要完成对低浓度气味收集的气体富集模块，一主要把气味信号转化为电信号的气室气路模块及传感器阵列，一主要对传感器阵列输出信号进行滤波、模数转换、特征提取的传感器调理电路与数据预处理模块，一对信号进行识别和判断、且带有数据存储的嵌入式系统，一显示与结果输出模块；所述的气体富集模块由装填有吸附剂的吸附管、电热丝和温控装置构成。该发明不足之处是对检测数据的处理方法单一；能够检测的产品范围窄。 

又如，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。该发明不足之处是对检测数据的处理方法单一，能够检测的产品范围窄，且没有解决气体传感器长时间工作出现的基线漂移问题，这都限制了电子鼻技术在食品快速检测领域所发挥的作用。 

发明内容

本发明的目的在于构建出一套电子鼻系统，提出一种基于电子鼻的食品品质检测系统和检测方法。 

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

   一种基于电子鼻的食品品质检测系统，包括电子鼻系统、空气滤清装置和微型计算机，还包括样品容器，所述空气滤清装置包括第一空气滤清装置和第二空气滤清装置；电子鼻系统与微型计算机相连接；第一空气滤清装置与样品容器相连接，第二空气滤清装置与电子鼻系统相连接。

电子鼻技术是近年来发展较快的一种人工嗅觉系统，它利用多个具有不同敏感特性的气敏传感器阵列，结合模式识别的数据处理方法，仿生人体的嗅觉系统，对被测气体进行智能化检测。 

电子鼻在食品生产质量控制领域处于刚刚兴起阶段，使用方便而且迅速。与传统的人工感官品评法相比，它能避免人为误差，重复性好，还能检测一些人鼻不能够检测的气体，如毒气或一些刺激性气体，它在许多领域，尤其是食品行业发挥着越来越重要的作用。相比色谱、光谱等分析技术，电子鼻技术具有检测速度快、响应灵敏、样品前处理简单、价格低廉、易于使用等优点；其测定评估范围广，它可以检测各种不同种类的食品；这些特点使电子鼻系统成为食品行业非常具有开发潜力的检测仪器。 

作为优选，微型计算机中设有用于控制电子鼻系统进行工作参数设置、样品检测、传感器清洗、实验数据收集、处理和分析的上位机控制软件。 

    作为优选，所述电子鼻系统包括传感器阵列、供气动力装置和若干个气室。 

作为优选，所述传感器阵列包括若干个气体传感器；每个传感器处于独立的气室内；所述气室采用聚四氟乙烯耐高温材料制成。 

作为优选，所述空气滤清装置包括活性炭材料和容纳器具。 

作为优选，所述供气动力装置包括采样泵、清洗泵和电磁阀，电磁阀包括第一电磁阀和第二电磁阀；采样泵通过聚乙烯导管与第一电磁阀相连接，清洗泵一端与第二空气滤清装置通过聚乙烯导管相连，清洗泵另一端与第二电磁阀通过聚乙烯导管相连接，第一电磁阀和第二电磁阀分别通过聚乙烯导管与传感器气室相连接。 

电子鼻系统包含的传感器阵列是由8类半导体气体传感器构成，它们的型号和性能如表1所示。每个传感器的气室独立，气室采用耐高温材料制成，气体可均匀泵入每个传感器的气室，这样做的优点在于避免了传感器间的相互干扰，提高检测精度。