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電子鼻:制枳殼質(zhì)量檢測(cè)的智能先鋒
發(fā)布時(shí)間:2025/03/04 瀏覽:

在中藥制枳殼的生產(chǎn)過(guò)程中,發(fā)酵程度對(duì)其質(zhì)量有著關(guān)鍵影響。傳統(tǒng)依靠人工經(jīng)驗(yàn)判斷發(fā)酵程度的方式,主觀性強(qiáng)且難以精準(zhǔn)把控,導(dǎo)致市場(chǎng)上制枳殼質(zhì)量參差不齊。如何快速、準(zhǔn)確地判別制枳殼發(fā)酵程度并檢測(cè)其質(zhì)量,成為行業(yè)亟待解決的難題。而電子鼻技術(shù)的出現(xiàn),為這一問(wèn)題提供了創(chuàng)新解決方案。

電子鼻在制枳殼質(zhì)量檢測(cè)方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。研究人員利用電子鼻對(duì)不同發(fā)酵程度的制枳殼進(jìn)行檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn),它能敏銳捕捉到枳殼氣味的細(xì)微變化。從電子鼻的檢測(cè)結(jié)果來(lái)看,生枳殼與不同發(fā)酵程度制枳殼的整體氣味輪廓存在差異,其中以S1、S2、S6、S14、S15、S176個(gè)傳感器的響應(yīng)值變化較為明顯,這表明枳殼中含碳類和醛、酮類物質(zhì)的含量隨著發(fā)酵程度改變而變化。并且,隨著炮制過(guò)程的推進(jìn),多個(gè)傳感器響應(yīng)值降低,發(fā)酵過(guò)度樣品的響應(yīng)值下降最為顯著,這清晰地反映出發(fā)酵過(guò)程中部分成分的減少或轉(zhuǎn)化情況。


然而,僅依靠電子鼻的氣味檢測(cè),難以單獨(dú)準(zhǔn)確判別制枳殼的發(fā)酵程度。研究人員巧妙地將電子鼻與測(cè)色儀所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,借助先進(jìn)的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法,構(gòu)建出了強(qiáng)大的判別模型。在眾多模型中,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)判別模型脫穎而出。它以電子鼻傳感器響應(yīng)值和色度值作為輸入層數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)訓(xùn)練學(xué)習(xí)后,能夠精準(zhǔn)地對(duì)制枳殼的發(fā)酵程度進(jìn)行分類預(yù)測(cè)。與傳統(tǒng)的Fisher線性判別模型相比,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)判別模型的優(yōu)勢(shì)十分顯著。在留一驗(yàn)證法測(cè)試中,Fisher判別模型的準(zhǔn)確率僅為88.9%,部分樣品還存在誤判現(xiàn)象;而BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)判別模型無(wú)論是訓(xùn)練集、測(cè)試集還是驗(yàn)證集,準(zhǔn)確率均達(dá)到100%,真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)制枳殼發(fā)酵程度的快速、高效、精準(zhǔn)辨別。

 

電子鼻在制枳殼質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用,不僅體現(xiàn)在判別發(fā)酵程度上,還能通過(guò)與內(nèi)在成分的相關(guān)性分析,為質(zhì)量控制提供更多依據(jù)。研究發(fā)現(xiàn),電子鼻的18個(gè)傳感器中,除S3、S10外,其余傳感器響應(yīng)值均與柚皮苷、蕓香柚皮苷、橙皮苷、枸橘苷等多種黃酮類成分的含量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)。這意味著,電子鼻檢測(cè)到的氣味變化能夠在一定程度上反映制枳殼內(nèi)在成分的變化情況。通過(guò)進(jìn)一步的逐步回歸分析,研究人員建立了外觀性狀與內(nèi)在成分的回歸方程,利用電子鼻響應(yīng)值和色度值,便可預(yù)測(cè)制枳殼中8種黃酮類成分的含量,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)制枳殼質(zhì)量的快速檢測(cè)。

在實(shí)際生產(chǎn)中,電子鼻的應(yīng)用價(jià)值不可估量。生產(chǎn)企業(yè)只需在生產(chǎn)線上引入電子鼻設(shè)備,采集制枳殼的氣味信息并結(jié)合色度數(shù)據(jù),輸入到預(yù)先構(gòu)建好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中,就能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地判斷制枳殼的發(fā)酵程度,有效識(shí)別未發(fā)酵和發(fā)酵過(guò)度的產(chǎn)品,避免不合格產(chǎn)品流入市場(chǎng)。電子鼻技術(shù)為制枳殼的質(zhì)量控制提供了一種客觀、高效的手段,有助于提升整個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)水平和產(chǎn)品質(zhì)量。選擇電子鼻,就是選擇更科學(xué)、更精準(zhǔn)的制枳殼質(zhì)量檢測(cè)方案,為中藥行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展注入新的活力。 

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