用于山核桃陈化时间检测的电子鼻传感器阵列优化 - ingenta connect.pdfVIP

第 33 卷 第 3 期 农 业 工 程 学 报 Vol.33 No.3 2017 年 2 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Feb. 2017 281 用于山核桃陈化时间检测的电子鼻传感器阵列优化 ※ 徐克明，王 俊 ，邓凡霏，韦真博，程绍明 （浙江大学生物系统工程与食品科学学院，杭州 310058 ） 摘 要：为更好地进行山核桃陈化时间检测，论文拟通过传感器阵列优化来有效提高电子鼻对其区分预测能力。该文依 据响应曲线保留响应明显的传感器，并在提取传感器特征值构成初始特征矩阵的基础上，结合均值分析、变异系数分析、 聚类分析、相关性分析和多重共线性分析进行逐步优化以获取最终优化传感器阵列。对优化前后的数据采用主成分分析 法（principal component analysis ，PCA ）和偏最小二乘回归（partial least squares regression ，PLSR ）进行样品区分和预测 能力的对比。结果表明：通过优化，经不同人工陈化时间（0、5、10、15d）处理的山核桃能有效区分开，且在 PCA 得 2 2 分图中更为聚集；优化后的陈化时间回归模型（R =0.933 4 ）较优化前（R =0.888 7 ）具有更好的预测能力。说明所给出 的阵列优化方法有效可行，为电子鼻针对性检测提供了一种思路。 关键词：传感器；优化；主成分分析；电子鼻；特征值矩阵；偏最小二乘回归 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.03.038 中图分类号：S225.5+3 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-03-0281-07 徐克明，王 俊，邓凡霏，韦真博，程绍明. 用于山核桃陈化时间检测的电子鼻传感器阵列优化[J]. 农业工程学报，2017， 33(3)：281－287. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.03.038 Xu keming, Wangjun, Deng fanfei, Wei zhenbo, Cheng Shaoming. Optimization of sensor array of electronic nose for aging time detection of pecan[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(3): 281 －287. (in Chinese with English abstract) doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.03.038 性气体来分析其内部品质，受外壳干扰小，准确度高， 0 引 言  在坚果品质检测领域具有很好的应用前景。 中国是山核桃生产大国，2013～2015 年，山核桃产 传感器阵列是电子鼻系统尤为关键的一部分，其性 量分别为 1422 万 t 、1562 万 t 、172 万 t[1-2] ，占世界总产 能的优劣在很大程上决定了电子鼻检测性能的好坏。由 量的近一半。由于山核桃极高的营养价值和独特的口感， 于山核桃气味成分复杂，且不同陈化时间山核桃之间的 使其成为广受消费者喜爱的高档坚果。然而，坚果中的