電子鼻可以在哪些領(lǐng)域得到重用

點(diǎn)擊次數(shù)：1754 更新時(shí)間：2020-11-17

電子鼻（氣味指紋分析）推出的c-Nose款檢測(cè)對(duì)象主要針對(duì)揮發(fā)性的風(fēng)味物質(zhì)。當(dāng)一種或多種風(fēng)味物質(zhì)經(jīng)過(guò)電子鼻時(shí)，該風(fēng)味物質(zhì)的“氣味指紋"可以被傳感器感知并經(jīng)過(guò)特殊的智能模式識(shí)別算法提取。利用不同風(fēng)味物質(zhì)的不同“氣味指紋"信息，就可以來(lái)區(qū)分、辨識(shí)不同的氣體樣本。另外，某些特定的風(fēng)味物質(zhì)恰好可以表征樣品在不同的原料產(chǎn)地、不同的收獲時(shí)間、不同的加工條件、不同存放環(huán)境等多變量影響下的綜合質(zhì)量信息。

代謝過(guò)程中以氣體形式排出的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）可在數(shù)種疾病的患者體內(nèi)發(fā)生改變，其中包括結(jié)直腸癌（CRC）患者。在這項(xiàng)原理驗(yàn)證研究中，荷蘭研究者評(píng)估了檢測(cè)呼出氣中VOC模式的電子鼻可否用作篩查結(jié)直腸癌和晚期腺瘤的無(wú)創(chuàng)工具。

在推導(dǎo)、驗(yàn)證和終開(kāi)發(fā)疾病特異性模型的過(guò)程中，研究者共分析了511例患者的呼出氣樣本，這些患者未患炎性腸病，并且在結(jié)腸鏡檢查前無(wú)惡性腫瘤病史。其中64例患者被排除（常見(jiàn)的原因是呼氣測(cè)試失?。?，其余447例患者中包括70例CRC、117例晚期腺瘤、117例非晚期腺瘤和125例未患腫瘤的患者。將電子鼻數(shù)據(jù)結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)算法，進(jìn)行分類(lèi)判別，本實(shí)驗(yàn)得到4 類(lèi)豬肉丸子的電子鼻檢測(cè)數(shù)據(jù)，每種丸子15 組樣本，共60 組樣本。使用MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)工具箱進(jìn)行模型訓(xùn)練，選擇60 組數(shù)據(jù)中的45 組數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集，3 組數(shù)據(jù)作為驗(yàn)證集，12 組數(shù)據(jù)作為測(cè)試集。測(cè)試集正確率為91.7%，12 個(gè)測(cè)試樣本僅有一個(gè)被分類(lèi)錯(cuò)誤。說(shuō)明電子鼻結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)不同肥、瘦肉比例的豬肉丸子的揮發(fā)性風(fēng)味具有顯著的分類(lèi)能力。檢測(cè)出的揮發(fā)性化合物中醛類(lèi)和醇類(lèi)揮發(fā)性物質(zhì)總量超過(guò)80%。醛類(lèi)相對(duì)含量隨著肥肉含量的增加而增加，醇類(lèi)相反。

醛類(lèi)物質(zhì)相對(duì)含量為30.68%～46.75%，在10～11 種醛類(lèi)物質(zhì)中己醛占到了醛類(lèi)總量的75.68%～84.68%。相對(duì)含量多的物質(zhì)分別是己醛（23.42%～37.79%）、戊醛（1.45%～1.99%）和庚醛（0.76%～0.93%）。己醛、戊醛和庚醛在肥肉比例高的丸子中相對(duì)含量更高。

醇類(lèi)物質(zhì)在1號(hào)丸子樣本中相對(duì)含量為53.52%，超過(guò)揮發(fā)性物質(zhì)總量的一半，4號(hào)丸子樣本中醇類(lèi)相對(duì)含量為37.37%，相比1號(hào)丸子減少了16.15%，在檢測(cè)到的22 種醇類(lèi)物質(zhì)中相對(duì)含量較高的主要是桉樹(shù)醇（11.89%～17.56%）、1-辛烯-3-醇（4.22%～8.59%，具有熟蘑菇味）和反-2-辛烯醇（僅在1號(hào)丸子中含量較高，為13.48%）。

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