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白酒是中国传统食品之一。近年来,随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,我国白酒的产出与消费量越来越大,生产者和消费者对白酒的质量检测也越来越重视。白酒的质量检测主要有常规检测和感官评价两种方法。白酒常规检测方法操作繁琐,耗时耗力;感官评价主观性较强,可重现性差。由于这两种方法均难以满足在日常生产生活中对白酒进行及时客观检测的需要,因此,需要寻找一种快速简便而又科学客观的白酒检测方法。人工嗅觉技术是新兴的无损检测手段之一,随着材料科学与计算机技术的不断发展,人工嗅觉技术己被广泛应用于食品、环境、医药以及其他行业,它在农产品品质的鉴别上也具有较好的应用前景。鉴于此,本研究提出利用人工嗅觉技术鉴别白酒种类。
嗅觉可视化技术是人工嗅觉技术的一个新的分支。论文主要对嗅觉可视化技术做了一些基础研究,并利用嗅觉可视化系统对白酒进行了区分。主要研究内容如下:
1.课题组研制了一台嗅觉可视化仪器。该装置由控温、气路控制、图像获取装置等部分组成。设计了气路和反应室的结构;介绍了图像获取装置(平板扫描仪)的相关性能,选取了平板扫描仪与其它设备之间的最佳匹配参数。
2.探讨了嗅觉可视化系统的敏感性。在实验室现有条件下,研究了嗅觉可视化系统对正丁胺的最低可检测浓度。试验表明:嗅觉可视化技术可以检测到0.158ppm的正丁胺,检测浓度低于文献中报道的人对正丁胺的嗅觉阈值0.17ppm,该技术具有较高的灵敏性。
3.利用嗅觉可视化系统识别了六种醇类物质(包括三种同分异构体)。试验分析结果表明,嗅觉可视化技术不仅能正确区分一元醇、二元醇、三元醇、四元醇,还可以区分性质相近的醇类的同分异构体(正丁醇、异丁醇和仲丁醇)。嗅觉成像技术可以将试验结果用图像直观显示,用肉眼就可以识别这六种醇类物质。嗅觉可视化技术能够区分同分异构体说明了该技术具有分子识别功能。
4.嗅觉可视化技术结合模式识别方法区分了四种不同酒精度和香型的白酒。试验结果表明,嗅觉可视化技术可以准确地识别不同酒精度和香型的白酒。采用主成分分析和BP神经网络相结合的模式识别方法,当均方误差在10-2时,识别率为100%。
论文为白酒的快速无损检测提供了一种新的思路,研究的成果对提高我国的白酒检测和鉴别水平有着重要的意义。但论文对嗅觉可视化技术的研究尚处在初级阶段,嗅觉可视化系统还有待于进一步完善,其应用还有待于进一步的开发。