基于電子鼻的廣式焙烤食品質(zhì)量評(píng)判方法研究.pdf

1、廣式焙烤食品是指珠江流域及南部沿海地區(qū)所制作的面點(diǎn)，在我國(guó)已享有盛名。由于該地區(qū)的氣候環(huán)境、廣式焙烤食品易氧化酸敗的特點(diǎn)、檢測(cè)手段的陳舊以及假冒偽劣產(chǎn)品屢屢出現(xiàn)，廣式焙烤食品的質(zhì)量安全問(wèn)題變得尤其重要。在對(duì)食品質(zhì)量評(píng)判方法的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，本文探索利用電子鼻采集廣式焙烤食品的氣味信息，通過(guò)適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類(lèi)別和不同存儲(chǔ)期的焙烤食品的質(zhì)量評(píng)判。
　　 研究思路是：選擇廣式杏仁餅作為研究對(duì)象，利用P

2、EN3電子鼻獲取不同類(lèi)別和不同存儲(chǔ)期杏仁餅的氣味信號(hào)；通過(guò)傳感器信號(hào)的基線處理和歸一化變換得到原始數(shù)據(jù)集合；選擇能夠代表原始數(shù)據(jù)各個(gè)方面的特征組成一個(gè)完備的特征集合，通過(guò)鑒別結(jié)果的反饋對(duì)特征集合進(jìn)行優(yōu)化，得到一個(gè)使判別分類(lèi)最優(yōu)的特征子集；用主成分分析方法(PCA)對(duì)特征子集數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的降維處理：接著采用Fisher線性判別分析(LDA)、馬氏距離判別分析以及帶動(dòng)量項(xiàng)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)率的三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得出判別結(jié)果；把這些圖形、指標(biāo)、結(jié)論

3、和理化指標(biāo)(過(guò)氧化值、酸價(jià))進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)行區(qū)別和聯(lián)系的分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)杏仁餅的類(lèi)別和存儲(chǔ)期評(píng)判。
　　 選擇了6種不同類(lèi)別的杏仁餅、12個(gè)批次的不同存儲(chǔ)期的夾肉杏仁餅和12個(gè)批次的不同存儲(chǔ)期的粒粒杏仁餅作為研究對(duì)象。其結(jié)論如下：
　　 (1)不同類(lèi)別的杏仁餅的鑒別
　　 采取以下兩種方法：PCA+LDA的方法和PCA+帶動(dòng)量的自適應(yīng)學(xué)習(xí)率的三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法。通過(guò)響應(yīng)曲線圖和雷達(dá)圖分類(lèi)效果很差；而基于特征子集的P

4、CA方法分類(lèi)效果有了很大的改善，但是分類(lèi)面還是靠的很近；PCA+LDA的分類(lèi)圖能夠做到類(lèi)內(nèi)集中，類(lèi)間分散的良好效果；通過(guò)對(duì)比，PCA+BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法(正確率100％)優(yōu)于PCA+LDA的方法(正確率96％)。
　　 (2)不同存儲(chǔ)期的杏仁餅的質(zhì)量評(píng)判
　　 首先獲得不同存儲(chǔ)期的夾肉杏仁餅和粒粒杏仁餅的理化指標(biāo)作為專(zhuān)家數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析采用PCA+LDA的方法，并和理化指標(biāo)作對(duì)比。利用響應(yīng)曲線圖和雷達(dá)圖可以得到存儲(chǔ)期不同的

5、杏仁餅的大致變化趨勢(shì)；通過(guò)均值和方差特征圖譜得到比較滿意的結(jié)果，并根據(jù)第二個(gè)傳感器的相應(yīng)值給出了驗(yàn)證變質(zhì)與否的兩個(gè)指標(biāo)；而通過(guò)特征子集下的PCA圖譜可以看出存儲(chǔ)期的詳細(xì)變化趨勢(shì)，但是內(nèi)間距靠的很近；通過(guò)特征子集下的PCA+LDA的分類(lèi)圖譜能夠清晰的區(qū)別過(guò)期與不過(guò)期的杏仁餅；最后通過(guò)馬氏距離判別分析，把數(shù)據(jù)分為過(guò)期與不過(guò)期的兩類(lèi)，對(duì)不同存儲(chǔ)期的夾肉杏仁餅和粒粒杏仁餅得到正確率96％和97％的判別率。
　　 結(jié)果表明，采用便攜式電子