基于电子鼻技术的苹果霉变快速检测方法研究

来源 :三峡大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dubo2536
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前对苹果的检测方法主要分两类:一类是感官分析,即通过专业人员根据掌握的知识、经验对苹果的品质好坏进行评价,该方法主观性强且耗时;另一类是使用大型色谱仪器分析,如气相色谱分析法,高效液相色谱分析法等。这类仪器检测方法会对苹果样品产生损坏,只能对单个样本进行分析、效率低,且无法进行整体评价。因此,使用电子鼻技术对贮藏期苹果实时监测及初期霉变的识别具有重要意义,已成为科研人员的研究热点。  本课题以昌平地区种植的元帅系苹果为研究对象,依据电子鼻阵列中不同传感器对不同种类气体敏感度不同的原理,采用PEN3电子鼻和HeraclesⅡ型电子鼻分别对单个新鲜和霉变苹果进行气味分析,再使用 PEN3电子鼻对整体样本进行检测。因HeraclesⅡ型电子鼻的数据被加密,故开发了针对PEN3电子鼻技术的数据分析系统。  具体研究内容包括:  第一部分霉菌的分离、提纯和接种。取霉烂苹果坏掉的部分制成溶液,采用倒混菌平板法和平板划线法对其中的霉菌进行分离和提纯,挑取发病率高的霉菌进行培养。在本课题中,挑取的是黑霉菌、皮落青霉和扩展青霉三种霉菌,待其长成菌落后挑取活性高的部分接种于新鲜苹果上。  第二部分PEN3电子鼻和HeraclesⅡ型电子鼻结合使用。首先采用PEN3电子鼻对接种霉菌的苹果进行检测,进而将接种过霉菌的苹果混入新鲜苹果中,对苹果整体气味进行检测。其次,采用科研人员最新研发的基于气象色谱原理的 HeraclesⅡ型电子鼻对接种霉菌的苹果的进行检测。然后对两种电子鼻测定结果进行数据分析、比较其性能差异。结果表明HeraclesⅡ型电子鼻比PEN3电子鼻更加灵敏,对于被皮落青霉和扩展青霉感染的苹果,PEN3电子鼻无法进行有效区分,而HeraclesⅡ型电子鼻则以98%的识别率将其识别。除此之外,采用HeraclesⅡ型电子鼻对霉变苹果和新鲜苹果的数据进行分析,可以发现其主要成分差异为乙醇和乙酸乙酯。因此,对基于气象色谱原理的便携式电子鼻开发已成为了研究热点。  第三部分模式识别软件开发。针对 PEN3电子鼻的数据,采用 Matlab编写算法程序,使用 GUI图形可视化界面方便人机交互。该软件能读取 PEN3电子鼻的实验数据,选用PCA和LDA两种线性算法以及基于神经网络的BPNN和RBF算法分别对实验数据进行处理。  本研究主要对PEN3电子鼻的数据进行分析,用LDA、BPNN、RBF算法分别建立模型以后带入测试集对接种不同霉菌的苹果进行分析,其检测准确率分别为80.00%、100.00%、85.00%;对混入不同霉菌的批量苹果进行检测,其检测准确率分别为80.00%、86.67%、86.67%。上述结果表明,在对电子鼻数据进行分析时,采用神经基于神经网络的模式识别算法比线性模式识别算法具有更高的准确度,在本实验中,BP神经网络算法的精确度最高。
其他文献
学位
本文针对三个NP-hard图修改问题设计固定参数可解算法。第一个问题是如何从一个简单的无向图中删除最少的结点,使得剩余的图中所有顶点的度都不大于3。在前人所给的时间复杂
在信息技术日新月异的今天,计算机的应用越来越深入到我们口常生活的细节当中。人们越来越多的考虑将计算机技术应用到我们日常捕捉的图像中,获得理想的效果,同时提取我们想
为了解决传统搜索引擎系统面临的众多问题,计算机科研人员和学者提出在P2P网络系统之上构建搜索引擎,通过P2P对等网络把分散在各地的计算机用户联系起来,整合各地计算机的运算能
随着三维激光扫描技术的迅速发展,三维点云数据在自主导航、逆向工程、工业检测等领域的应用越来越广泛。三维点云数据的分割和分类是三维点云数据处理中两个非常关键的技术。
半定规划是线性规划的一种推广,是在满足约束“对称矩阵的仿射组合半正定”的条件下使线性函数极大(极小化)的问题,这个约束是非线性的,非光滑的,凸的[1][2][3][4]。半定规划
随着网络基础设施的普及,各种上网终端的流行以及Web2.0技术和社交网络的兴起,位于任何地方的用户都能很容易的获取和创造内容,因此一个应用程序的数据以及对这些数据的访问和更
Web服务为企业和多个组织的应用程序构建提供了一个通用机制。随着面向服务的计算(SOC)和面向服务架构(SOA)的发展,越来越多的企业开始利用Web服务来快速、低价、高效地构建应
迁移工作流(Migrating Workflow)是将移动agent计算模式应用于工作流管理的一门新技术。迁移工作流是一个或多个迁移实例(Migrating Instance)在不同工作位置(Work Place)之
学位