目前農副產(chǎn)品及食品行業(yè)常用的檢測方法主要有感官評價(jià)和儀器分析方法，感官評價(jià)存在著(zhù)明顯的缺陷，人的嗅覺(jué)容易受到生理、心理、經(jīng)驗、環(huán)境等外界主客觀(guān)因素的影響而且容易疲勞，不利于連續工作。儀器分析方法雖在食品行業(yè)中有廣泛應用，但對樣品前處理要求高，檢測過(guò)程漫長(cháng)，耗材昂貴。這兩種檢測方法難以滿(mǎn)足食品工業(yè)化發(fā)展的客觀(guān)、便捷、無(wú)損的要求。
01 電子鼻的產(chǎn)生
電子鼻是模仿生物嗅覺(jué)功能的一種電子系統，主要用來(lái)分析、識別和檢測復雜氣味和大多數揮發(fā)性化學(xué)成分。電子鼻作為一種新興智能感官儀器，是通過(guò)模擬人類(lèi)嗅覺(jué)系統來(lái)實(shí)現對檢測對象的品質(zhì)評價(jià)，主要通過(guò)氣味指紋信息對氣體或揮發(fā)性成分做定性或定量的檢測，在糧油、酒茶類(lèi)、果蔬類(lèi)和肉乳類(lèi)等方面均有諸多報道，顯示出很好的應用前景。
02 電子鼻技術(shù)發(fā)展歷史
人類(lèi)對化學(xué)傳感器的探索已有久遠的歷史，最早可追溯到19世紀末，第一個(gè)“電子鼻”是由Wilkens等在1964年利用氣體分子在電極上的氧化還原反應研制的。
1965年Buck等利用金屬和半導體電導的變化對氣體進(jìn)行了測量，Dravieks等則利用接觸電勢的變化實(shí)現了氣體的測量。然而，電子鼻的概念直到1982年由英國Warwick大學(xué)的Persuad和Dodd模仿哺乳動(dòng)物嗅覺(jué)系統的結構和機理，對幾種有機揮發(fā)氣體進(jìn)行類(lèi)別分析時(shí)提出來(lái)的。隨后的5年電子鼻研究并沒(méi)有引起國際上學(xué)術(shù)界的廣泛重視。
1987年，在英國Warwick大學(xué)召開(kāi)的第八屆歐洲化學(xué)傳感研究組織年會(huì )則是電子鼻研究的轉機，在本次會(huì )議上，以Gardner為首的Warwick大學(xué)氣敏傳感研究小組發(fā)表了傳感器在氣體測量方面應用的論文，重點(diǎn)提出了模式識別的概念，引起了學(xué)術(shù)界廣泛的興趣。
1989年在北大西洋公約組織（North Atlantic Treaty Organization，簡(jiǎn)稱(chēng)NATO）的一次關(guān)于化學(xué)傳感器信息處理會(huì )議上對電子鼻做了如下定義：電子鼻是由多個(gè)性能彼此重疊的氣敏傳感器和適當的模式分類(lèi)方法組成的具有識別單一和復雜氣味能力的裝置。
隨后于1990年舉行了第一屆電子鼻國際學(xué)術(shù)會(huì )議。
1994年Gardner發(fā)表了關(guān)于電子鼻的綜述性文章，正式提出了電子鼻的概念，標志著(zhù)電子鼻技術(shù)進(jìn)入到成熟發(fā)展階段。
1994年以來(lái)歷經(jīng)二十余年的發(fā)展，電子鼻的研究取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。目前對于電子鼻的研究主要集中在傳感器及電子鼻硬件的設計、模式識別及其理論、電子鼻在食品、農業(yè)、醫藥、環(huán)境保護、生物領(lǐng)域的應用、電子鼻與生物系統的關(guān)系等方面。其中傳感器及電子鼻硬件的設計和電子鼻在食品及農業(yè)領(lǐng)域的應用是電子鼻研究中的熱點(diǎn)。
03 電子鼻的概念及工作原理
Gardner給電子鼻下的定義是：電子鼻是由一種有選擇性的電化學(xué)傳感器陣列和適當的識別裝置組成的儀器，能識別簡(jiǎn)單和復雜的氣味。
電子鼻主要由氣敏傳感器陣列、信號預處理和模式識別三部分組成。某種氣味呈現在一種活性材料的傳感器面前，傳感器將化學(xué)輸入轉換成電信號，由多個(gè)傳感器對一種氣味的響應便構成了傳感器陣列對該氣味的響應譜。顯然，氣味中的各種化學(xué)成分均會(huì )與敏感材料發(fā)生作用，所以這種響應譜為該氣味的廣譜響應譜。電子鼻正是利用各個(gè)氣敏器件對復雜成分氣體都有響應卻又互不相同這一特點(diǎn)，借助數據處理方法對多種氣味進(jìn)行識別，從而對氣味質(zhì)量進(jìn)行分析與評定。
電子鼻的工作可簡(jiǎn)單歸納為傳感器陣列——信號預處理——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )和各種算法——計算機識別（氣體定性定量分析）。從功能上講，氣體傳感器陣列相當于生物嗅覺(jué)系統中的大量嗅覺(jué)感受器細胞，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )和計算機識別相當于生物的大腦，其余部分則相當于嗅神經(jīng)信號傳遞系統。
04 電子鼻的實(shí)際應用
電子鼻——嗅覺(jué)測試，可應用于很多方面，比如食品飲料、包裝、化工、制藥、煙草、環(huán)境、病原微生物快速檢測、農殘、醫療診斷等等。
文章來(lái)源：整理自電子鼻的發(fā)展與應用綜述[A]. 漆明星,孫明.中國畜牧獸醫學(xué)會(huì )信息技術(shù)分會(huì )第十二屆學(xué)術(shù)研討會(huì )論文集[C]. 2017，轉載請注明來(lái)源。
提醒：文章用于學(xué)習和交流，僅供參考！如有不當，歡迎留言指正和交流。且讀者不應在在缺乏具體的專(zhuān)業(yè)建議的情況下，擅自根據文章內容采取行動(dòng)，因此導致的損失，本運營(yíng)方不負責。如文章涉及侵權或不愿我平臺發(fā)布，請聯(lián)系處理。
電子鼻是模仿生物嗅覺(jué)功能的一種電子系統，主要用來(lái)分析、識別和檢測復雜氣味和大多數揮發(fā)性化學(xué)成分。電子鼻作為一種新興智能感官儀器，是通過(guò)模擬人類(lèi)嗅覺(jué)系統來(lái)實(shí)現對檢測對象的品質(zhì)評價(jià)，主要通過(guò)氣味指紋信息對氣體或揮發(fā)性成分做定性或定量的檢測，在糧油、酒茶類(lèi)、果蔬類(lèi)和肉乳類(lèi)等方面均有諸多報道，顯示出很好的應用前景。
02 電子鼻技術(shù)發(fā)展歷史
人類(lèi)對化學(xué)傳感器的探索已有久遠的歷史，最早可追溯到19世紀末，第一個(gè)“電子鼻”是由Wilkens等在1964年利用氣體分子在電極上的氧化還原反應研制的。
1965年Buck等利用金屬和半導體電導的變化對氣體進(jìn)行了測量，Dravieks等則利用接觸電勢的變化實(shí)現了氣體的測量。然而，電子鼻的概念直到1982年由英國Warwick大學(xué)的Persuad和Dodd模仿哺乳動(dòng)物嗅覺(jué)系統的結構和機理，對幾種有機揮發(fā)氣體進(jìn)行類(lèi)別分析時(shí)提出來(lái)的。隨后的5年電子鼻研究并沒(méi)有引起國際上學(xué)術(shù)界的廣泛重視。
1987年，在英國Warwick大學(xué)召開(kāi)的第八屆歐洲化學(xué)傳感研究組織年會(huì )則是電子鼻研究的轉機，在本次會(huì )議上，以Gardner為首的Warwick大學(xué)氣敏傳感研究小組發(fā)表了傳感器在氣體測量方面應用的論文，重點(diǎn)提出了模式識別的概念，引起了學(xué)術(shù)界廣泛的興趣。
1989年在北大西洋公約組織（North Atlantic Treaty Organization，簡(jiǎn)稱(chēng)NATO）的一次關(guān)于化學(xué)傳感器信息處理會(huì )議上對電子鼻做了如下定義：電子鼻是由多個(gè)性能彼此重疊的氣敏傳感器和適當的模式分類(lèi)方法組成的具有識別單一和復雜氣味能力的裝置。
隨后于1990年舉行了第一屆電子鼻國際學(xué)術(shù)會(huì )議。
1994年Gardner發(fā)表了關(guān)于電子鼻的綜述性文章，正式提出了電子鼻的概念，標志著(zhù)電子鼻技術(shù)進(jìn)入到成熟發(fā)展階段。
1994年以來(lái)歷經(jīng)二十余年的發(fā)展，電子鼻的研究取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。目前對于電子鼻的研究主要集中在傳感器及電子鼻硬件的設計、模式識別及其理論、電子鼻在食品、農業(yè)、醫藥、環(huán)境保護、生物領(lǐng)域的應用、電子鼻與生物系統的關(guān)系等方面。其中傳感器及電子鼻硬件的設計和電子鼻在食品及農業(yè)領(lǐng)域的應用是電子鼻研究中的熱點(diǎn)。
03 電子鼻的概念及工作原理
電子鼻主要由氣敏傳感器陣列、信號預處理和模式識別三部分組成。某種氣味呈現在一種活性材料的傳感器面前，傳感器將化學(xué)輸入轉換成電信號，由多個(gè)傳感器對一種氣味的響應便構成了傳感器陣列對該氣味的響應譜。顯然，氣味中的各種化學(xué)成分均會(huì )與敏感材料發(fā)生作用，所以這種響應譜為該氣味的廣譜響應譜。電子鼻正是利用各個(gè)氣敏器件對復雜成分氣體都有響應卻又互不相同這一特點(diǎn)，借助數據處理方法對多種氣味進(jìn)行識別，從而對氣味質(zhì)量進(jìn)行分析與評定。
電子鼻的工作可簡(jiǎn)單歸納為傳感器陣列——信號預處理——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )和各種算法——計算機識別（氣體定性定量分析）。從功能上講，氣體傳感器陣列相當于生物嗅覺(jué)系統中的大量嗅覺(jué)感受器細胞，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )和計算機識別相當于生物的大腦，其余部分則相當于嗅神經(jīng)信號傳遞系統。
04 電子鼻的實(shí)際應用
電子鼻——嗅覺(jué)測試，可應用于很多方面，比如食品飲料、包裝、化工、制藥、煙草、環(huán)境、病原微生物快速檢測、農殘、醫療診斷等等。
文章來(lái)源：整理自電子鼻的發(fā)展與應用綜述[A]. 漆明星,孫明.中國畜牧獸醫學(xué)會(huì )信息技術(shù)分會(huì )第十二屆學(xué)術(shù)研討會(huì )論文集[C]. 2017，轉載請注明來(lái)源。
提醒：文章用于學(xué)習和交流，僅供參考！如有不當，歡迎留言指正和交流。且讀者不應在在缺乏具體的專(zhuān)業(yè)建議的情況下，擅自根據文章內容采取行動(dòng)，因此導致的損失，本運營(yíng)方不負責。如文章涉及侵權或不愿我平臺發(fā)布，請聯(lián)系處理。
