[發明專利]一種電子鼻檢測蜂蜜中的參數優化方法

有效

• 申請號: 201310323227.5
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN104730140B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 史波林;趙鐳;劉寧晶;支瑞聰;裴高璞;汪厚銀;張璐璐;解楠
• 申請（專利權）人: 中國標準化研究院
• 主分類號: G01N27/60
• 分類號: G01N27/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本申請涉及一種電子鼻檢測蜂蜜中的參數優化方法。

背景技術

我國蜂蜜產量居世界首位，近年來產量一直保持快速增長的趨勢，由2001 年的25.2 萬噸增加到2009 年的40.2 萬噸，占世界總產量也由近20%提高到30%多。但由于經濟利益的驅動，目前蜂蜜市場摻假嚴重，導致摻假蜂蜜占據了蜂蜜市場的20%～30%，有些地區摻假造假的蜂產品占50%左右，嚴重損壞了消費者利益、影響蜂蜜產業健康發展、打擊出口貿易創匯。

由于缺乏檢測手段的影響，導致摻假打擊面臨困難，其根本原因如下：（1）由于蜂蜜本身的主要物質結構比較簡單，包含水和糖類成分，給摻假提供了便利條件，同時，單靠檢測這幾種物質含量的多少根本沒辦法判別是否摻假；（2）由于蜂蜜受蜜源植物種類、蜜蜂群勢強弱、蜜期時間長短、空氣的溫度和濕度，以及蜂蜜的加工、貯存、結晶等多種因素影響，造成蜂蜜主要物質的含量范圍變化較大，使得蜂蜜摻假簡單、方便；（3）C4等摻假檢測費用高、無法大規模用于實際檢測和執法。

香氣是產品品質體現的重要屬性之一，產品香氣表征需要突出其客觀性、真實性與全面性。目前氣相色譜(GC)、氣相色譜-質譜聯用(GC-MS)和氣相色譜- 嗅辨(GC-O)等方法，只能檢測產品中有限的單體香氣物質，并且這些香氣之間存在協同、變調等現象，很難從整體上反映樣品的香氣品質。而智能嗅覺系統（電子鼻）能夠模擬人類嗅聞特征，綜合表征香氣的整體信息，體現香氣的嗅覺特征和整體品質，同時比人的嗅覺更加客觀、可靠。目前已在食品新鮮度、食用油變質判別、果蔬成熟度檢測、茶葉產地品種識別、酒類品牌界定等方面開展了相關研究。

蜂蜜中含有300多種芳香物質，因此它是研究智能嗅覺表征的重要樣例；同時不同蜜源、不同產地其風味物質各異，并且蜂蜜摻假與否或品質優劣能在整體香氣上有所體現，使得香氣成為蜂蜜品質檢測與摻假鑒別的重要指標之一；充分說明采用智能嗅覺表征蜂蜜品質具有可行性，也為蜂蜜品質檢測及摻假鑒別提供了一種快速、經濟、準確且利于實時應用的檢測方法。因此選擇蜂蜜作為研究對象具有實用意義，對其行業健康發展更具深遠價值。

采用電子鼻進行產品品質判別或摻假鑒別分析，其本質是利用智能嗅覺圖譜的整體香氣信息，尋找樣品間的差異性，其核心是尋找代表樣品間差異性的圖譜信息，即“差異化信息”，也叫“智能嗅覺的差異化圖譜信息”。但是電子鼻的傳感器陣列具有交叉敏感性，即每根傳感器對每個香氣都有不同程度的響應，因此通過電子鼻采集的呈香物質圖譜具有廣譜、重疊等特點，很難單獨用肉眼從圖譜上區分不同樣品，需要進行“信號挖掘”，特別是“代表樣品間差異化信息的挖掘”，挖掘的差異性化信息越多，就越有助于快捷的區分產品特征與品質。但目前在差異化信息挖掘方面還很薄弱，也是制約電子鼻發展的瓶頸。。

發明內容

一種電子鼻檢測蜂蜜中的參數優化方法，以不同蜂蜜樣本間信號差異最大化為導向，選擇最佳區分效果的電子鼻檢測條件，其特征在于檢測參數分為頂空參數和檢測參數，其中檢測參數又可分為進樣參數和信號采集參數，考慮到檢測參數反應的為儀器的檢測特點，當儀器穩定時，其對檢測結果的影響較小，頂空參數則影響樣品頂空氣體的生成，而頂空氣體則為電子鼻的直接檢測對象，即直接影響最終的檢測結果，電子鼻的頂空參數主要包括頂空溫度和頂空時間，同時考慮到頂空瓶中不同樣品量的差異也會影響最終的檢測結果，因此最終選擇樣品量、頂空溫度和頂空時間為優化對象，利用正交實驗對三因素進行優化，在對各因素的不同水平進行選擇時，考慮到頂空瓶10ml在頂空室內需要震蕩加熱，為防止進樣針觸及液體樣品而影響儀器性能，樣品最大量不可超過頂空瓶的1/2，根據蜂蜜的密度為1.4g/ml，確定頂空進樣量的三個水平分別為4g、5g、6g，在頂空溫度的水平選擇中，選三個水平分別為40、50、60℃，頂空時間選擇中，選擇較短的頂空時間，三個水平分別為120s，180s、240s，即樣品量4g、5g、6g，頂空溫度40、50、60℃，頂空時間120s，180s、240s，研究所選擇的蜂蜜樣品為5種不同蜜源蜂蜜樣品，分別為油菜蜜、洋槐蜜、荊條蜜、荔枝蜜、椴樹蜜，每類蜜源6份樣品，共計30份樣品。

根據權利要求1所述的參數優化方法，對于同類樣本穩定性評價指標的正交實驗，每組實驗下5種蜂蜜各取3份樣品，通過計算該實驗條件下電子鼻18根傳感器對各類樣本信號的標準差均值，來衡量該條件下電子鼻對同類樣本信號檢測的穩定性C，計算方法如下式所示