基于電子鼻和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的牛肉新鮮度的檢測(cè)

       隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的提高，牛肉需求量日益增加。然而肉品富含豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分，極易fu敗變質(zhì)，食用被污染或變質(zhì)的肉產(chǎn)品會(huì)嚴(yán)重危害健康。傳統(tǒng)的肉品新鮮度檢測(cè)方法有很多，但都存在一些問題。

        電子鼻是由性能彼此重疊的多個(gè)化學(xué)傳感器和適當(dāng)模式識(shí)別方法所組成的，可以識(shí)別簡(jiǎn)單和復(fù)雜氣味的仿生學(xué)儀器。類似于人和動(dòng)物的鼻子，電子鼻“聞到”的是被測(cè)樣品中揮發(fā)成分的整體信息。國(guó)外電子鼻領(lǐng)域的研究開始比較早，在肉品新鮮度檢測(cè)方面，也有不少報(bào)道。國(guó)內(nèi)電子鼻領(lǐng)域研究起步比較晚，利用電子鼻檢測(cè)肉品新鮮度的報(bào)道很少。本研究利用電子鼻檢測(cè)不同冷藏時(shí)間的牛肉，同時(shí)結(jié)合感官評(píng)價(jià)、揮發(fā)性鹽基氮和微生物含量檢測(cè)，建立電子鼻數(shù)據(jù)與感官得分、揮發(fā)性鹽基氮、微生物含量的模型，判斷牛肉的新鮮程度，并在后期進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證該模型的可靠性。

樣       品：本實(shí)驗(yàn)采用牛后腿肉購于杭州肉聯(lián)廠。

主要儀器：電子鼻系統(tǒng)，德國(guó)Airsense。

檢測(cè)指標(biāo)：感官評(píng)價(jià)、揮發(fā)性鹽基氮含量檢測(cè)、微生物含量檢測(cè)和電子鼻檢測(cè)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：本文對(duì)一批新鮮牛肉進(jìn)行感官評(píng)價(jià)、揮發(fā)性鹽基氮檢測(cè)、微生物含量檢測(cè)和電子鼻檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)間為冷藏第0、3、5、7、10、12、14 d。

1、馬氏距離計(jì)算結(jié)果表明，隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，樣品與新鮮樣品間的馬氏距離增大。冷藏時(shí)間為0、3、5 d 的樣品之間的馬氏距離均比較小，而這三類樣本與其他的樣品之間的馬氏距離較大，說明在冷藏5 d 后，樣品的質(zhì)量才有明顯的躍變。
2、 對(duì)電子鼻采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA 與LDA 分析，分析結(jié)果表明，對(duì)冷藏0~5 d 的樣品較難區(qū)分，而之后不同冷藏天數(shù)的樣品之間較好區(qū)分，說明冷藏期為0~5 d 時(shí)，樣品中微生物含量較少，或還處于生長(zhǎng)延遲期，樣品的氣味變化較小。LDA 效果優(yōu)于PCA。
3、 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行逐步判別分析，結(jié)果表明，電子鼻對(duì)樣品有較好的定性判別的能力，正確率為96.19%。誤判樣品主要出現(xiàn)在冷藏時(shí)間為0、3、5 d 的三類樣品。

研究意義：傳統(tǒng)的肉品新鮮度檢測(cè)方法有很多，但都存在一些問題，難以滿足日常生活中對(duì)肉類新鮮度進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)的需求。因此基于電子鼻的肉類新鮮度快速無損檢測(cè)，具有重大意義。本研究為牛肉的新鮮度檢測(cè)提供一種可靠的檢測(cè)方法。

    本研究成果來源于“浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程系”。