电子鼻（气味指纹分析系统）简介

电子鼻（又称气味指纹分析系统、气体分析仪、气味分析仪），主要利用多个具有不同性质的金属氧化物半导体传感器组合成传感器阵列，结合特定的智能自学习、自辨识模式识别算法构建的一类嗅觉仿生系统。

电子鼻（气味指纹分析系统）主要进行区分、辨识不同的气体样本，可以表征样品在不同的原料产地、不同的收货时间、不同的加工条件、不同存放环境等多变量影响下的综合质量信息。电子鼻作用于检测含有挥发性物质的液体、固体、半固体等各类样品。

电子鼻（气味指纹分析系统）作用领域

电子鼻（气味指纹分析系统）可应用于食品：酒类，饮料，茶叶，水产品，畜禽肉蛋制品，蜂产品，食用油，粮食贮存，果蔬及加工产品，乳及乳制品，调味料及发酵食品，各种汤料，香精香料，保健食品等。

电子鼻（气味指纹分析系统）可应用于制药：中药原料鉴别，中药饮片品质控制，西药配方，气味分析等。

电子鼻（气味指纹分析系统）可应用于烟草：各种药草的产地、等级、品种判断、成品烟烟气分析。

电子鼻（气味指纹分析系统）可应用于化工：化妆品，化工原料等品质及工艺控制等。

电子鼻（气味指纹分析系统）可应用于环境：恶臭污染，气体泄漏，污水气味监控和现场检查。

电子鼻（气味指纹分析系统）可应用于医疗诊断：通过病人呼出气体检查响应疾病，肿瘤筛查，消化功能等。

电子鼻（气味指纹分析系统）作用举例

1. 电子鼻（气味指纹分析系统）可应用于原料挑选： 

姜样品的产地鉴别

横坐标表示di一主成分所占据整体信息量的百分比，纵坐标表示第二主成分所占据整体信息量的百分比。横纵坐标之和大于80%，就认为此主成分二维得图可以很好的表示出被测样品的整体信息。用户可以通过修改PC1、PC2来查看更多主成分得分图。

（2）电子鼻（气味指纹分析系统）可应用于工艺控制

配方筛选

在图中DI值为93.3%,说明主成分分析法的整体区分效果很好，主成分1和主成分2的总贡献率为99.8%，*能代表样品的全部信息。图中，各样品的重复性较好。由图可看出，样品4、6、7、8、9、10的气味较为相近，2、3的气味较为相近，1号，5号和11号样品的气味与其他样品有较大差异，所以配方可在4、6、7、8、9、10中进行替换。

（3）电子鼻（气味指纹分析系统）可应用于产品筛选

感官预测与验证

5个花生油样品分布在图中的不同区域内，相互之间没有重叠，说明电子鼻的主成分分析法能将鲁花花生油样品很好地区分开。另外，从左到右，花生油样品的感官评分值呈递增趋势。

（4）电子鼻（气味指纹分析系统）可应用于竞品模拟

竞品模拟（茶）

由传感器响应雷达图可知，对照和1-5号样品的雷达图有所不同，1-5号雷达图较为相似。其中，对照样品雷达响应值1-14号传感器均较小，1-5号样品冲泡后更易泡出样品的香气。此外，对于这6个样品来说，进行传感器优化，后优化的传感器结果为：S9_P_S6_P_S4_P_S2_P。

PCA中，横坐标表示di一主成分所占整体信息量的百分比，纵坐标表示第二主成分所占整体信息量的百分比。在图中DI值为87.69 %，说明主成分分析法的整体区分效果很好，主成分1和主成分2的总贡献率为98.88%，基本可以代表样品全部信息。由图可看出，1-3号的风味zui为接近，也跟对照品风味zui为接近，4、5号样风味均有差异。

（5）电子鼻（气味指纹分析系统）可应用于货架检验

 贮藏时间区分鉴别

由不同番石榴果汁样品传感器响应雷达图可知，这5个样品的雷达图有所不同。（样品编码代表贮藏天数）

其中，6、12、18号的雷达图很接近，气味特征比较接近，0号、24号和6、12、18号样品的区别较大。他们的气味差异主要体现是在1、2、5、6、8、9、10、11、12、13号传感器上。对于五个样品来说，进行传感器优化，后优化的传感器结果为：S13_P_S12_P_S11_P_S9_P_S6_P_S5_P_S1_P。

PCA图中，横坐标表示di一主成分所占整体信息量的百分比，纵坐标表示第二主成分所占整体信息量的百分比。在图中DI值为94.37 %，说明主成分分析法的整体区分效果很好，主成分1和主成分2的总贡献率为92.44%，基本可以代表样品全部信息。图中，各样品的重复性较好。此外，样品6、12、18聚集在一起，0号和24号样品单独在自己的区域，说明6、12、18样品的气味信息比较相似，0号、24号和6、12、18号区别较大。LDA同样区分效果很好，所以电子鼻作用于番石榴果汁贮藏时间的区分。

（6）电子鼻（气味指纹分析系统）可应用于药制品探究

 中药产地的鉴别

由不同白芷样品传感器响应雷达图可知，A1/A2/A3/A4/Y1/Y2/Y4/Y5号样品的雷达图比较接近，B1/B2/B3/B5比较接近，H1/H2/S系列比较接近。对于21个样品来说，进行传感器优化，后优化的传感器结果为：S11_P_S10_P_S9_P_S5_P_S4_P_S3_P_S2_P。

由图中，横坐标表示di一主成分所占整体信息量的百分比，纵坐标表示第二主成分所占整体信息量的百分比。在图中主成分1和主成分2的总贡献率为98.91%，基本可以代表样品全部信息。图中，除A样品外，剩下的样品每个产地的均在各自的区域，A比较特殊：A1和A2比较接近，A3和A4比较接近，可以探究为什么会出现这种情况。各样品的重复性较好。此外，样品S系列和H系列聚集在一起，说明川白芷和杭白芷的气味信息比较相近，这也与药典中杭白芷来源于川白芷一致。A系列、B系列、Y系列聚集在一起，说明这三个产地样品的气味比较接近。