摘 要

我国农产品种类特别丰富,而如何简洁、快速、正确地评价农产品品质,鉴别农产品的种类、等级是众多企业单位、管理部门面临的难题。目前农产品品质的评价方法主要有两种分别是感官评定和理性分析。

电子鼻是一种分析、识别和检测复杂气味和挥发性成分的人工嗅觉装置。模

拟人的嗅觉形成过程,电子鼻使用性能彼此重叠的多个气体传感器组成阵列,经

过测量电路,得到对气味的响应信号,并应用模式识别技术识别气体的种类。

农产品在腐败和储存的过程中会释放出不同的特征气体,应用电子鼻技术实现对农场品中混合特征气体的检测。使用金属氧化物传感器组成的检测传感器阵列,设计了一套完整的便携式电子鼻系统,并在农产品品质检测中得到了应用。

农场品品质越来越受到社会的重视，此电子鼻实验是测量关于食用油掺假问题。电子鼻系统对在山茶油中分别加入10%到50%的浓度的葵花籽油和玉米胚芽油进行检测。根据不同浓度下电子鼻系统响应数值应用多元线性回归、二次多项式回归和BP网络等图进行数据总结，利用定量数据分析方法建立不同浓度下数据指标与电子鼻系统响应信号这间的数学模型，可以利用建模结果分析掺假油。

关键字：电子鼻 农场品 品质检测 实验 山茶油 浓度

Abstract

The agricultural products of China are particularly rich, and how to evaluate the quality of agricultural products, and identify the variety and grade of agricultural products is a difficult problem for many enterprises and management departments.There are two main evaluation methods of agricultural product quality, which are sensory evaluation and rational analysis.

Electronic nose is an artificial olfactory device for analyzing, identifying and detecting complex odor and volatile components. Model The electronic nose uses multiple gas sensor arrays that are composed of arrays of overlapping multiple gas sensors The signal of the smell is obtained by the measurement circuit and the type of gas is identified by the pattern recognition technique.
The agricultural products can release different characteristic gases during the process of corruption and storage, and apply the electronic nose technology to detect the mixed characteristic gas detection of farm product.. A complete set of portable electronic nose system was designed, and it was applied in the detection of agricultural product quality.

Farm product quality is paid more and more attention, the electronic nose is about measurement of edible oil adulteration. The electronic nose system on the concentration of 10% to 50% were added to camellia oil of sunflower oil and corn oil were detected. According to the different concentrations of electronic nose system response numerical application of multivariate linear regression and quadratic polynomial regression and BP network chart data summary, using quantitative data analysis method, the mathematical model of the signal response of different concentration data index and electronic nose system is established, to take advantage of the modeling results of oil adulteration.

Key words: electronic nose agriculture products quality detection Camellia oil Concentration

目 录

1 绪论 - 1 -

1.1 前言 - 1 -

1.2 研究的目的和意义 - 2 -

1.3国内外研究概况 - 4 -

1.3.1国外研究概况 - 4 -

1.3.2国内研究进展 - 7 -

2 电子鼻的组成 - 11 -

2.1电子鼻的原理和组成 - 11 -

2,1.1电子鼻的原理 - 11 -

2.1.2电子鼻的组成 - 12 -

2.2气体传感器 - 13 -

2.3传感器阵列 - 14 -

2.4数据处理系统 - 15 -

2.5模式识别 - 16 -

2.6电子鼻未来拓展空间 - 17 -

3 电子鼻农场品品质检测实验 - 19 -

3.1 实验准备 - 19 -

3.1.1实验仪器和材料 - 19 -

3.1.2掺假油实验过程 - 20 -

3.2 实验数据处理 - 20 -

3.2.1 数据分析方法 - 20 -

3.2.2 实验原始数据 - 24 -

3.2,3实验数据处理结果 - 25 -

参考文献 - 34 -

1 绪论

1.1 前言

我国地大物博，所以农产品种类特别丰富,科学意义上的农产品的概念包括:粮、林、果、棉、油、牧、鱼和菌等大宗农业产品和其相应的副产品，农产品的品质是指农产品的使用价值,其具体包含营养品质、加工品质和商业品质。农产品品质评定是对农产品的客观属性进行定量的分析检测过程中得到相应的结果,从而得到对农产品进行比较全面和客观的综合评价。因而,由上可知如何快速、便捷、精确地评价农产品品质,评辨出农产品的等级和种类，是众多企业单位目前面临的最大的难题,也是我国科技研究者为提高我国农产品品质的国际竞争力而努力攻关研究的项目。

农产品品质的检测评定主要依据人们对农产品的化学物理分析、性状分析、生物特性分析以及实际品尝试验等的结果来评估农产品的品质等级，目前农产品品质的评价方法主要是依靠感官评定和理化分析，其中感官评定在某些方面所占比重还是比较大，随着科技发展进步，理化分析所占比重日趋上升。

感官评定是利用人体的五官对农产品的气味、色泽、滋味、形状和质地等作出相应的评判,其评定结果将直接决定农产品的可接受性，它具有简单、快速的优点,但同时存在的劣势有主观性强、重复性差、评定结果变异大和不易量化等。理化分析则是根据国家标准,运用各种理化分析技术测定农产品中各种化学成分，作为制定农产品品质标准的定量依据，其中这些理化分析技术包括气相色谱法、色谱一质谱联用技术与电化学方法等。理化分析技术具有精度高的优点,但其缺点是检测费用高、仪器复杂、运作周期长、不易自动化等。因此,在物流过程中进行实时检测存在一定困难,所以迫切地需要出现相关的专业仪器对评价农产品的品质特征。

从 20 世纪50 年代开始，人类首先提出电子鼻系统的概念，在此期间，到电子鼻传感器阵列的出现仅仅用了十年的时间，但对于人类科学研究来讲只是一个瞬间，在如此短的时间内，电子鼻已创造出极大的市场潜力，尤其引人瞩目的是电子鼻具有超过气相色谱分析和质谱仪等传统技术的势头。