電子鼻在食品中的研究現(xiàn)狀【文獻(xiàn)綜述】

《電子鼻在食品中的研究現(xiàn)狀【文獻(xiàn)綜述】》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述食品質(zhì)量與安全電子鼻在食品中的研究現(xiàn)狀摘要：電子鼻作為一種嗅覺傳感器技術(shù)，以其客觀性、可靠性和重現(xiàn)性等優(yōu)點(diǎn)在食品分析中得到廣泛應(yīng)用。該文介紹了電子鼻工作原理及基本組成基礎(chǔ)，并建立了一種快速檢測食源性致病菌的電子鼻方法,通過利用電子鼻技術(shù)檢測細(xì)菌培養(yǎng)液的揮發(fā)性代謝產(chǎn)物，以期對改善我國食品分析現(xiàn)狀提供有益參考。關(guān)鍵詞：電子鼻微生物代謝產(chǎn)物應(yīng)用通常情況下，人們判定食品氣味和香味主要靠嗅覺，但是這種方法主觀性強(qiáng)，重復(fù)性差，存在較大的個(gè)體差異，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)人的嗅覺對氣味具有適應(yīng)性，容易出現(xiàn)疲勞而影響分析結(jié)果[1]。目前人們用常規(guī)的氣體分析設(shè)備，如氣相色譜一質(zhì)譜(GC／

2、MS)來分析食品中氣味的成分和濃度，它的測定需要制備和處理樣品，選擇合適的萃取劑，以及合適的色譜分析條件，雖然這種方法能精確測定氣味的組成和濃度，但是該操作比較煩瑣，耗時(shí)久，分析費(fèi)用高，而且無法建立它們與嗅覺效果之間的關(guān)系[2]。直到1982年英國Warwick大學(xué)的Persaud和Dodd模仿哺乳動物嗅覺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和機(jī)理提出了電子鼻的概念，此后，電子鼻作為一種分析、識別和檢測復(fù)雜嗅味和揮發(fā)性成分的儀器就產(chǎn)生并發(fā)展起來[3]。近年來，由于電子鼻技術(shù)具有檢測速度快、操作簡單、靈敏度高、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，使其在諸多領(lǐng)域得到深入的研究和廣泛的應(yīng)用，尤其是在食品行業(yè)，它已發(fā)展成為很重要的裝置

3、[4]。1關(guān)于電子鼻結(jié)構(gòu)與原理1994年，英國Warwiek大學(xué)Gardner和Southampton大學(xué)Bartlett使用“電子鼻”這一術(shù)語并定義為“電子鼻是一種由具有部分選擇性化學(xué)傳感器陣列和適當(dāng)模式識別系統(tǒng)組成、能識別簡單或復(fù)雜氣味儀器”。電子鼻又稱氣味掃描儀，在檢測時(shí)充分發(fā)揮其客觀性、可靠性和重現(xiàn)性等優(yōu)點(diǎn)，主要用以識別、分析、檢測一些會揮發(fā)成分。1.1結(jié)構(gòu)電子鼻整個(gè)系統(tǒng)主要是由氣敏傳感器陣列、信號預(yù)處理單元和模式識別單元三大部分組成，分別包括氣敏傳感器陣列，信號處理和模式識別。1.2原理電子鼻工作原理是模擬人的嗅覺形成過程一種技術(shù)應(yīng)用。人的嗅覺系統(tǒng)由嗅覺細(xì)胞、嗅覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

4、（包括多個(gè)嗅覺神經(jīng)元）和大腦組成。氣敏傳感器（具有單一選擇性）作為電子鼻感知?dú)馕痘驹喈?dāng)于人嗅覺系統(tǒng)嗅覺細(xì)胞，將多個(gè)具有不同選擇性氣敏傳感器組成陣列，利用其對多種氣體交叉敏感性，可通過不同氣味分子在其表面產(chǎn)生作用轉(zhuǎn)化為可測物理信號組。而信號預(yù)處理單元和模式識別單元就相當(dāng)于人的大腦，信號預(yù)處理單元對信號進(jìn)行特征提取后，信號進(jìn)入模式識別單元接受進(jìn)一步處理從而得出混合氣體組成成分和濃度。因智能氣敏傳感器陣列系統(tǒng)裝有不同類型傳感器，所以能模擬出類似鼻子復(fù)雜判斷識別系統(tǒng)[5]。另外，在建立數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，傳入氣體組分經(jīng)信號分析后與存儲于數(shù)據(jù)庫中該種氣體圖案進(jìn)行比較鑒定后，就能快速進(jìn)行系統(tǒng)化

5、、科學(xué)化氣味監(jiān)測、鑒別、判斷和分析。其最早應(yīng)用是1982年英國學(xué)者Persuad和Dodd用3個(gè)SnO：氣體傳感器模擬哺乳動物嗅覺系統(tǒng)對戊基醋酸脂、乙醇、乙醚、戊酸、檸檬油、異茉莉酮等有機(jī)氣體進(jìn)行類別分析[6-7]。2關(guān)于微生物代謝產(chǎn)物微生物揮發(fā)性代謝產(chǎn)物是微生物代謝產(chǎn)物的重要組成部分,是重要的信息素,也是人類了解微生物生命活動本質(zhì)規(guī)律的重要窗口。不同微生物個(gè)體的揮發(fā)性代謝產(chǎn)物往往不同,它們一般具有種屬特征,因此這些氣味物質(zhì)以及由它們組成的氣味指紋圖譜可以做為微生物鑒定與檢測的潛在依據(jù)[8-9]。微生物檢測方法較多。傳統(tǒng)方法依靠微生物的培養(yǎng)及形態(tài)學(xué)生理生化實(shí)驗(yàn),耗時(shí)長、效率低且敏感

6、性差,不能及時(shí)檢出樣品中的病原菌;現(xiàn)代免疫學(xué)和分子生物學(xué)等方法主要針對微生物的蛋白質(zhì)和核酸進(jìn)行檢測,特異性好、效率高,但是這些方法往往需要對微生物進(jìn)行富集培養(yǎng)或者細(xì)胞破壁提取DNA等,預(yù)處理過程相當(dāng)麻煩,而且達(dá)不到實(shí)時(shí)檢測的目的?；跉庵讣y技術(shù)的電子鼻檢測方法主要是針對微生物的揮發(fā)性代謝產(chǎn)物,對樣品本身沒有什么特殊要求,檢測迅速、靈敏度高,而且最主要的優(yōu)點(diǎn)是無需對樣品本身進(jìn)行任何處理,因而在微生物快速無損檢測方面具有良好的應(yīng)用前景。3關(guān)于電子鼻技術(shù)的應(yīng)用基于氣味指紋技術(shù)的電子鼻檢測方法主要是針對微生物的揮發(fā)性代謝產(chǎn)物,對樣品本身沒有什么特殊要求,無需對樣品本身進(jìn)行任何處理,具有檢測

7、迅速、靈敏度高、使用壽命長、成本低廉，因而在微生物快速無損檢測方面具有良好的應(yīng)用前景[9-11]。其次由于不同種類的細(xì)菌菌體所含的酶系統(tǒng)不同,從而分解能力不同造成其代謝產(chǎn)物不同。另外,由于細(xì)菌生長要經(jīng)歷遲緩期、對數(shù)期、穩(wěn)定期、衰退期四個(gè)階段，所以對同一細(xì)菌的不同生長階段,揮發(fā)物的濃度也有差異。也就是說在同樣的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一定時(shí)間后,對營養(yǎng)基質(zhì)的利用情況和所產(chǎn)生的產(chǎn)物就會不同[12]。電子鼻區(qū)別于其他檢測系統(tǒng)的最大特點(diǎn)就是能夠很好顯示被測液體樣品的綜合信息。基于上述兩方