ISENSO电子鼻 PPT课件.ppt

智鼻——Smartnose
上海瑞玢国际贸易有限公司
陆勤华 **********
电子鼻产生的背景
在我们的日常生活生产中,嗅觉作为重要的感官之一扮演着重要的角色,但我们对嗅觉的了解及人工模拟都处于初步阶段:
(1)嗅觉系统的本质及原理在感官系统中是比较复杂的,而且很难给出具体的描述词汇;
(2)嗅觉的测试对象即气体物质比较复杂的,没有可对应的物理量;
(3)气味分子结构与嗅觉响应之间的函数关系复杂,类似化学结构的化合物可能会产生不同的嗅觉响应;
电子鼻产生的背景
对嗅觉系统理解的缺乏引起了人们对气体分析研究的广泛兴趣。目前有关气味分析及气味分类的研究报道来看,大致可分为3类:感官分析、化学分析、人工嗅觉(电子鼻技术)。
感官分析存在的缺点
(1)上岗前需要对感官品评员进行培训,这需要花费很大的时间和精力;
(2)感官分析的结果受人的情绪、健康状况及环境的影响较大,而且长时间的连续工作会引起嗅觉疲劳,难以保证一贯的准确性和客观性;
(3)再者,部分有毒有害或对人体不适的气味不适合做感官分析。
(4)人类关于嗅觉的词汇相当缺乏,描述起来也往往不够准确,制定食品气味标准也变得十分困难、棘手。
分析化学存在的缺点
气相色谱(GC)和质谱(MS)技术作为常用的化学分析方法可以同时测量气味中上千种化学成分,但是气味不仅仅取决于各组分的浓度和含量,而是更多的考虑到不同化学物质间的融合、促进、削弱及补偿等效应,这恰恰是化学分析很难做到的。另外由于分析化学设备价格昂贵、步骤繁琐、分析费时、以及无法实现在线、实时、无损检测等,在很大程度上限制了其应用。
电子鼻技术
鉴于感官分析与化学分析这两种方法在气味分析上的不足,人们急需要找寻一种和生物嗅觉原理相似,能快速表征气味物质的整体特征信息,并运用一定数学处理方法就可以得出直观的结果新方法。基于这一状况,人工嗅觉技术应运而生了。最具有发展前途的嗅觉模拟技术是电子鼻技术
也称人工嗅觉系统,主要用来分析、识别和检测复杂嗅味和大多数挥发性化学成分。一个完整的电子鼻系统大致需要传感器阵列、气路及测试腔、数据采集设备及模式识别算法这四部分。
电子鼻的概念
电子鼻仿生学原理
人的嗅觉形成过程大致可分为3个阶段:(1)气味分子经空气扩散到达鼻腔,与嗅觉细胞表皮纤毛上皮细胞上的G受体结合蛋白作用,产生信号;
(2)信号在嗅觉细胞神经网络和嗅球中经一系列预处理加工后输入大脑;
(3)大脑接受输入的信号做出分析判断。
电子鼻的组成
一、气体流量控制系统
样品气体采集系统
传感器气内部清洗控制
传感器漂移校准控制
二、传感器组
加热性金属氧化物传感器阵列
三、分析控制软件
全自动控制仪器工作的全过程传感器工作状态检查
等级区分方法:PCA
样品识别判定方法:相关性分析、DFA、SIMCA
定量预测分析方法: PLS
电子鼻内部模块