基于电子鼻的对掺假的伊利牛奶的检测

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第6卷第5期中国食品学报Vo1．6No．52006年10月JournalofChineseInstituteofFoodScienceandTechnology0ct．2006基于电子鼻的对掺假的“伊利"牛奶的检测徐亚丹王俊’赵国军(浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州3100292嘉兴职业技术学院嘉兴313000浙江发展园林有限公司杭州310029)摘要将电子鼻应用于对掺假牛奶的检测，旨在寻求一种快速有效的方法以实现对牛奶的质量监控。实验过程是：纯牛奶中掺入不同比例的奶粉奶，并用电子鼻检测1—7d的气味；纯牛奶中掺入不同体

2、积的蒸馏水并用电子鼻检测。将检测结果用LDA和PCA方法分析。在LDA和PCA分析图中可以得出如下结论：电子鼻可以准确地区分纯牛奶与奶粉奶。当纯牛奶与奶粉奶以不同的比例混合后，电子鼻根据气味的浓度区分它们。在第1～3天，LDA分析图中各组样品根据纯牛奶和奶粉奶的混合比例有规律地分布；当纯牛奶中掺入不同体积水时，电子鼻能准确地区分它们。在PCA分析图中．高浓度奶与低浓度奶被明显地区分．可以籍此来判别牛奶的浓度。电子鼻能区分存放1~4d的牛奶．不能区分存放5～7d的牛奶。随着存放时间的延长，电子鼻可以根据牛奶气味的变化，在LDA和PCA分析图中反映牛奶的新鲜度。关键词电子鼻纯牛

3、奶奶粉奶LDAPCA文章编号1009—7848(2006)05一ol11-08随着人们生活水平的提高，奶制品在国内的本文将电子鼻用于对掺加了奶粉奶和水(蒸馏水)消费量迅速增加，饮用鲜牛奶、纯牛奶等液态奶已的牛奶的检测和区分，用线性判别式分析(Linear渐成习惯。在过去的9年中．全国的牛奶消费量增DiscriminantAnalysis，LDA)和主成分分析(Prin-加了66％。由于我国奶牛以散养为主，组织化程度cipalComponentAnalysis．PCA)方法对实验数据低，牛奶质量难以控制．牛奶掺假、掺杂等问题十进行了分析。分突出。到目前为止，国内对乳制品的质量

4、监控缺少一种快速而有效的方法1材料与方法电子鼻的研究始于2O世纪9O年代，是根据1．1实验材料仿生学原理，由传感器阵列和自动化模式识别系考虑到不同品牌、不同产地和不同加丁工艺统所组成。它是一种新颖的分析、识别和检测复杂对牛奶和奶粉的影响，实验中选用同一品牌的纯气味和大多数挥发性成分的仪器。与普通的化学牛奶和全脂奶粉。从当地超市购得伊利纯牛奶，每分析仪器，如色谱仪、光谱仪等不同，分析得到的1ooomL纯牛奶中蛋白质含量>12．9g：伊利全脂不是被测样品中某种或某几种成分的定性与定量奶粉，每100g全脂奶粉中平均蛋白质含量22g；结果，而是给予样品中挥发成分的整体信息，也称蒸馏

5、水。“指纹”数据[11。在国外，电子鼻在食品行业已有广1．2主要仪器泛的应用f，如水果新鲜度[51、鱼类[61、肉类、饮料[81采用的电子鼻系统是德国AIRSENSE公司的的检测，但是在乳制品行业中的应用并不广泛，仅PEN2便携式电子鼻(PortableElectronicnose)。限于对乳制品产地[91、风味[1ol、保鲜时间⋯1的检测。PEN2电子鼻包含l0个金属氧化物传感器阵列。收稿日期：2005——07—．02根据传感器接触到样品挥发物后的电导率G与传基金项目：国家自然科学基金(30571076)；国家教育部新感器经过标准活性碳过滤气体的电导率G。的比世纪人才支持

6、计划资助(NCET-04—0544)值进行数据处理和模式识别。这个由传感器阵列作者简介：徐亚丹，女，1981年出生．硕士生组成的仪器主要包含以下几个部分：传感器通道、通讯作者：王俊维普资讯http://www.cqvip.com1]【2中国食品学报2006年第5期采样通道和计算机。样品气体通过一个内置泵以平面上。这种计算判别函数的方法可以使组间变400mL／min的速率从进口处被吸附到传感器通道异与组内变异的比率达最大。由于LDA具有分类中，基准气体(zeroair)以600mL／min的速率通过效果好、易实现等优点，所以成为在电子鼻系统中另一泵流到传感器通道，从而使样品通

7、入的速率应用十分广泛的方法，并都取得了良好的效果。被调至200mL／min。PEN2传感器阵列具有自动调1．4．2主成分分析主成分分析是将所提取的传整、自动校准及系统自动富集3个功能，有效地保感器多指标的信息进行数据转换和降维，并对降证了电子鼻测量数据的稳定性和精确度。维后的特征向量进行线性分类，最后在PCA分析1．3实验方法的散点图上显示主要的两维散点图。PCA1和1．3．1纯牛奶和奶粉奶将13．5g奶粉溶于1000PCA2上包含了在PCA转换中得到的第一主成分mL水(蒸馏水)中，用超声波乳化均质，得到均匀和第二