基于电子鼻和神经网络的牛肉新鲜度的检测

       随着人们经济水平的提高，牛肉需求量日益增加。然而肉品富含丰富的营养物质和水分，极易fu败变质，食用被污染或变质的肉产品会严重危害健康。传统的肉品新鲜度检测方法有很多，但都存在一些问题。

       电子鼻是由性能彼此重叠的多个化学传感器和适当模式识别方法所组成的，可以识别简单和复杂气味的仿生学仪器。类似于人和动物的鼻子，电子鼻“闻到”的是被测样品中挥发成分的整体信息。国外电子鼻领域的研究开始比较早，在肉品新鲜度检测方面，也有不少报道。国内电子鼻领域研究起步比较晚，利用电子鼻检测肉品新鲜度的报道很少。本研究利用电子鼻检测不同冷藏时间的牛肉，同时结合感官评价、挥发性盐基氮和微生物含量检测，建立电子鼻数据与感官得分、挥发性盐基氮、微生物含量的模型，判断牛肉的新鲜程度，并在后期进行重复试验验证该模型的可靠性。

样       品：本实验采用牛后腿肉购于杭州肉联厂。

主要仪器：电子鼻系统，德国Airsense。

检测指标：感官评价、挥发性盐基氮含量检测、微生物含量检测和电子鼻检测

实验结果：本文对一批新鲜牛肉进行感官评价、挥发性盐基氮检测、微生物含量检测和电子鼻检测，检测时间为冷藏第0、3、5、7、10、12、14 d。

1、马氏距离计算结果表明，随着冷藏时间的延长，样品与新鲜样品间的马氏距离增大。冷藏时间为0、3、5 d 的样品之间的马氏距离均比较小，而这三类样本与其他的样品之间的马氏距离较大，说明在冷藏5 d 后，样品的质量才有明显的跃变。
2、 对电子鼻采集的数据进行PCA 与LDA 分析，分析结果表明，对冷藏0~5 d 的样品较难区分，而之后不同冷藏天数的样品之间较好区分，说明冷藏期为0~5 d 时，样品中微生物含量较少，或还处于生长延迟期，样品的气味变化较小。LDA 效果优于PCA。
3、 对数据进行逐步判别分析，结果表明，电子鼻对样品有较好的定性判别的能力，正确率为96.19%。误判样品主要出现在冷藏时间为0、3、5 d 的三类样品。

研究意义：传统的肉品新鲜度检测方法有很多，但都存在一些问题，难以满足日常生活中对肉类新鲜度进行及时检测的需求。因此基于电子鼻的肉类新鲜度快速无损检测，具有重大意义。本研究为牛肉的新鲜度检测提供一种可靠的检测方法。

    本研究成果来源于“浙江大学生物系统工程系”。