電子鼻（氣味指紋分析系統）簡介

電子鼻（又稱氣味指紋分析系統、氣體分析儀、氣味分析儀），主要利用多個具有不同性質的金屬氧化物半導體傳感器組合成傳感器陣列，結合特定的智能自學習、自辨識模式識別算法構建的一類嗅覺仿生系統。

電子鼻（氣味指紋分析系統）主要進行區分、辨識不同的氣體樣本，可以表征樣品在不同的原料產地、不同的收貨時間、不同的加工條件、不同存放環境等多變量影響下的綜合質量信息。電子鼻作用于檢測含有揮發性物質的液體、固體、半固體等各類樣品。

電子鼻（氣味指紋分析系統）作用領域

電子鼻（氣味指紋分析系統）可應用于食品：酒類，飲料，茶葉，水產品，畜禽肉蛋制品，蜂產品，食用油，糧食貯存，果蔬及加工產品，乳及乳制品，調味料及發酵食品，各種湯料，香精香料，保健食品等。

電子鼻（氣味指紋分析系統）可應用于制藥：中藥原料鑒別，中藥飲片品質控制，西藥配方，氣味分析等。

電子鼻（氣味指紋分析系統）可應用于煙草：各種藥草的產地、等級、品種判斷、成品煙煙氣分析。

電子鼻（氣味指紋分析系統）可應用于化工：化妝品，化工原料等品質及工藝控制等。

電子鼻（氣味指紋分析系統）可應用于環境：惡臭污染，氣體泄漏，污水氣味監控和現場檢查。

電子鼻（氣味指紋分析系統）可應用于醫療診斷：通過病人呼出氣體檢查響應疾病，腫瘤篩查，消化功能等。

電子鼻（氣味指紋分析系統）作用舉例

1. 電子鼻（氣味指紋分析系統）可應用于原料挑選： 

姜樣品的產地鑒別

橫坐標表示di一主成分所占據整體信息量的百分比，縱坐標表示第二主成分所占據整體信息量的百分比。橫縱坐標之和大于80%，就認為此主成分二維得圖可以很好的表示出被測樣品的整體信息。用戶可以通過修改PC1、PC2來查看更多主成分得分圖。

（2）電子鼻（氣味指紋分析系統）可應用于工藝控制

配方篩選

在圖中DI值為93.3%,說明主成分分析法的整體區分效果很好，主成分1和主成分2的總貢獻率為99.8%，*能代表樣品的全部信息。圖中，各樣品的重復性較好。由圖可看出，樣品4、6、7、8、9、10的氣味較為相近，2、3的氣味較為相近，1號，5號和11號樣品的氣味與其他樣品有較大差異，所以配方可在4、6、7、8、9、10中進行替換。

（3）電子鼻（氣味指紋分析系統）可應用于產品篩選

感官預測與驗證

5個花生油樣品分布在圖中的不同區域內，相互之間沒有重疊，說明電子鼻的主成分分析法能將魯花花生油樣品很好地區分開。另外，從左到右，花生油樣品的感官評分值呈遞增趨勢。

（4）電子鼻（氣味指紋分析系統）可應用于競品模擬

競品模擬（茶）

由傳感器響應雷達圖可知，對照和1-5號樣品的雷達圖有所不同，1-5號雷達圖較為相似。其中，對照樣品雷達響應值1-14號傳感器均較小，1-5號樣品沖泡后更易泡出樣品的香氣。此外，對于這6個樣品來說，進行傳感器優化，后優化的傳感器結果為：S9_P_S6_P_S4_P_S2_P。

PCA中，橫坐標表示di一主成分所占整體信息量的百分比，縱坐標表示第二主成分所占整體信息量的百分比。在圖中DI值為87.69 %，說明主成分分析法的整體區分效果很好，主成分1和主成分2的總貢獻率為98.88%，基本可以代表樣品全部信息。由圖可看出，1-3號的風味zui為接近，也跟對照品風味zui為接近，4、5號樣風味均有差異。

（5）電子鼻（氣味指紋分析系統）可應用于貨架檢驗

 貯藏時間區分鑒別

由不同番石榴果汁樣品傳感器響應雷達圖可知，這5個樣品的雷達圖有所不同。（樣品編碼代表貯藏天數）

其中，6、12、18號的雷達圖很接近，氣味特征比較接近，0號、24號和6、12、18號樣品的區別較大。他們的氣味差異主要體現是在1、2、5、6、8、9、10、11、12、13號傳感器上。對于五個樣品來說，進行傳感器優化，后優化的傳感器結果為：S13_P_S12_P_S11_P_S9_P_S6_P_S5_P_S1_P。

PCA圖中，橫坐標表示di一主成分所占整體信息量的百分比，縱坐標表示第二主成分所占整體信息量的百分比。在圖中DI值為94.37 %，說明主成分分析法的整體區分效果很好，主成分1和主成分2的總貢獻率為92.44%，基本可以代表樣品全部信息。圖中，各樣品的重復性較好。此外，樣品6、12、18聚集在一起，0號和24號樣品單獨在自己的區域，說明6、12、18樣品的氣味信息比較相似，0號、24號和6、12、18號區別較大。LDA同樣區分效果很好，所以電子鼻作用于番石榴果汁貯藏時間的區分。

（6）電子鼻（氣味指紋分析系統）可應用于藥制品探究

 中藥產地的鑒別

由不同白芷樣品傳感器響應雷達圖可知，A1/A2/A3/A4/Y1/Y2/Y4/Y5號樣品的雷達圖比較接近，B1/B2/B3/B5比較接近，H1/H2/S系列比較接近。對于21個樣品來說，進行傳感器優化，后優化的傳感器結果為：S11_P_S10_P_S9_P_S5_P_S4_P_S3_P_S2_P。

由圖中，橫坐標表示di一主成分所占整體信息量的百分比，縱坐標表示第二主成分所占整體信息量的百分比。在圖中主成分1和主成分2的總貢獻率為98.91%，基本可以代表樣品全部信息。圖中，除A樣品外，剩下的樣品每個產地的均在各自的區域，A比較特殊：A1和A2比較接近，A3和A4比較接近，可以探究為什么會出現這種情況。各樣品的重復性較好。此外，樣品S系列和H系列聚集在一起，說明川白芷和杭白芷的氣味信息比較相近，這也與藥典中杭白芷來源于川白芷一致。A系列、B系列、Y系列聚集在一起，說明這三個產地樣品的氣味比較接近。