發(fā)布時間：2020-07-15 07:38

【摘要】：電子鼻是當前較為先進的氣味檢測儀器,通過氣敏傳感器可以對一種或多種氣體進行綜合判斷。目前,電子鼻技術在食品藥品的加工過程監(jiān)測以及品質鑒定等方面得到了廣泛的應用。由于茶香氣的組成成分較為復雜,盡管很多人在算法層面進行了多種嘗試,但檢測效果依然不盡人意。明確檢測過程中的實驗參數,篩選更具針對性的氣敏傳感器陣列是解決該問題的關鍵所在。本文確定了基于相關系數及區(qū)分性能值的氣敏傳感器剔除方法,在此基礎上根據聚類分析及區(qū)分性能值的氣敏傳感器陣列篩選方法,分別篩選出了針對綠茶(炒青綠茶、烘青綠茶)、紅茶、烏龍茶三大茶類的氣敏傳感器陣列。構建以STM32為核心的電子鼻硬件系統(tǒng),并在軟件中集成了基于均值和最大方差時刻響應值的PCA、LDA模式識別算法。采用中位值平均濾波法對采集的數據進行濾波處理。除此之外,通過實驗對比確定了茶香氣檢測過程中的最佳實驗參數�；诓柘銡獾慕M成成分,篩選了 15種金屬氧化物氣敏傳感器,通過相關性分析找到其中存在的冗余傳感器組合。在此基礎上結合區(qū)分性能值,剔除冗余傳感器組合中區(qū)分性能值差的一個,完成對冗余氣敏傳感器的剔除�；诰垲惙治黾皡^(qū)分性能值的氣敏傳感器陣列篩選方法,通過聚類分析明確各傳感器的獨立性,篩選時從區(qū)分性能值最大的傳感器開始,逐步選取獨立性大的氣敏傳感器,最終篩選得到最佳的氣敏傳感器陣列�；谙嚓P系數及區(qū)分性能值的冗余氣敏傳感器剔除方法和基于聚類分析及區(qū)分性能值的氣敏傳感器陣列的篩選方法,篩選出了針對紅茶(Lb)、烏龍茶(Lo)、炒青綠茶(Lf)以及烘青綠茶(Lh)的氣敏傳感器陣列。在隨機森林及四種基本模式識別方法下,使用氣敏傳感器陣列檢測其對應的茶香氣,區(qū)分準確率可達到98%以上。通過交叉實驗進一步驗證了當傳感器陣列的針對性越強時,傳感器的檢測效果越好。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP212;TS272.7
【圖文】：

色譜－質譜聯合分析了福建地區(qū)的半發(fā)酵茶的香氣成分，分析出的主要香氣成分包括：菇烯逡逑醇、苯甲醇、苯乙醇等，并且證明這些成分在高品質級茶中的含量較多。逡逑目前使用比較廣泛的質譜儀是韓國ＹＬ９９００Ｌ的質譜儀，如圖１．２邋（ａ）所示。在１９９３逡逑年，趙和濤等［１２］利用色譜－質譜－計算機聯用技術（ＧＣ－ＭＳ）分析紅茶香氣，分析表明構成祁逡逑門紅茶的芳香物質主要是主要是醇類、醋類、酸類、醌類等化合物。如圖１．２邋（ｂ）所示，逡逑為聚光科技公司的Ｍａｒｓ－６１００氣相色譜質譜聯用儀，目前氣相色譜質譜聯用儀的發(fā)展越來逡逑越小型化，便攜化，如圖１．２邋（ｃ）所示，為聚光科技公司的Ｍａｒｓ－４００Ｐｌｕｓ便攜式快速氣逡逑相色譜－質譜聯用儀，該設備首次將快速低熱容氣相色譜技術和三維離子阱質譜技術有機逡逑結合。近些年來，全二維氣相色譜／航行時間質譜（ＧＣＸＧＣ—ＴＯＦＭＳ）被廣泛熟知，如圖逡逑１．３所示，該技術可以更為準確、快速地判斷茶葉種類及品質。逡逑＃rP?邐ｊ逡逑Ｉ邐－１＾—ｔ邐ｍｍ逡逑卜邐＾邋Ｊ邋⑶逡逑？＾邋ｊ邋Ｊ邋．一逡逑（ａ）邋ＹＬ９９００Ｌ質譜儀邐（ｂ）邋Ｍａｒｓ－６１００氣相色譜質譜聯用儀逡逑（ｃ）邋Ｍａｒ?

色譜－質譜聯合分析了福建地區(qū)的半發(fā)酵茶的香氣成分，分析出的主要香氣成分包括：菇烯逡逑醇、苯甲醇、苯乙醇等，并且證明這些成分在高品質級茶中的含量較多。逡逑目前使用比較廣泛的質譜儀是韓國ＹＬ９９００Ｌ的質譜儀，如圖１．２邋（ａ）所示。在１９９３逡逑年，趙和濤等［１２］利用色譜－質譜－計算機聯用技術（ＧＣ－ＭＳ）分析紅茶香氣，分析表明構成祁逡逑門紅茶的芳香物質主要是主要是醇類、醋類、酸類、醌類等化合物。如圖１．２邋（ｂ）所示，逡逑為聚光科技公司的Ｍａｒｓ－６１００氣相色譜質譜聯用儀，目前氣相色譜質譜聯用儀的發(fā)展越來逡逑越小型化，便攜化，如圖１．２邋（ｃ）所示，為聚光科技公司的Ｍａｒｓ－４００Ｐｌｕｓ便攜式快速氣逡逑相色譜－質譜聯用儀，該設備首次將快速低熱容氣相色譜技術和三維離子阱質譜技術有機逡逑結合。近些年來，全二維氣相色譜／航行時間質譜（ＧＣＸＧＣ—ＴＯＦＭＳ）被廣泛熟知，如圖逡逑１．３所示，該技術可以更為準確、快速地判斷茶葉種類及品質。逡逑＃rP?邐ｊ逡逑Ｉ邐－１＾—ｔ邐ｍｍ逡逑卜邐＾邋Ｊ邋⑶逡逑？＾邋ｊ邋Ｊ邋．一逡逑（ａ）邋ＹＬ９９００Ｌ質譜儀邐（ｂ）邋Ｍａｒｓ－６１００氣相色譜質譜聯用儀逡逑（ｃ）邋Ｍａｒ?

用德國Ａｉｒｓｅｎｓｅ公司的ＰＥＮ２電子鼻研究了邋３種不同等級信陽毛尖茶的揮發(fā)性氣味，建逡逑立了傳感器信號和信陽毛尖茶的茶多酚含量之間的檢測模型，該研究證明了電子鼻結合有逡逑效地模式識別方法可以對不同種類及品質的茶香氣進行區(qū)分。ＰＥＮ２電子鼻如圖１．４所示，逡逑是目前應用較為廣泛的電子鼻之一。逡逑歐，．一逡逑圖１．４邋ＰＥＮ２電子鼻逡逑Ｍ電子鼻系統(tǒng)研究現狀逡逑（１）國外研究現狀逡逑近些年來，電子鼻技術快速發(fā)展，１９９３年，Ｗｉｎｑｕｉｔ等自主研發(fā)了筒易的電子鼻系逡逑統(tǒng)。２０００年，黃俊雄等［２１］采用英國ＡｒｏｍａＳｃａｎ公司的ＬａｂＳｔａｔｉｏｎ電子鼻進行了香煙的檢逡逑測，該電子鼻包括了邋３２個氣敏傳感器并融合了數據處理及圖像識別算法。德國Ａｉｒｓｅｎｓｅ公逡逑司生產的ＰＥＮ系列的電子鼻系統(tǒng)中包含１０種氣敏傳感器系統(tǒng)，目前以廣泛應用于食品質逡逑

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本文編號：2756190