恭喜電子(zi)鼻SuperNose在武漢大學成功(gong)安(an)裝!
恭(gong)喜電子鼻(嗅(xiu)覺指紋分(fen)析系統)-SuperNose入駐(zhu)武漢大(da)學(xue)生命科學(xue)學(xue)院雜交水稻國家重點(dian)實驗室。
武漢大(da)(da)學(xue)雜交水(shui)稻(dao)(dao)(dao)國家重點實驗(yan)室于2011年(nian)10月13日獲得(de)國家科技部正式(shi)批(pi)準,由湖(hu)南(nan)雜交水(shui)稻(dao)(dao)(dao)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)中心和(he)武漢大(da)(da)學(xue)共建。武漢大(da)(da)學(xue)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)歷史悠久。水(shui)稻(dao)(dao)(dao)的(de)遺(yi)傳和(he)發(fa)育研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)始于上世紀(ji)50年(nian)代(dai),特別是從20世紀(ji)70年(nian)代(dai)初至今,一直(zhi)進行水(shui)稻(dao)(dao)(dao)生殖(zhi)與(yu)(yu)發(fa)育、水(shui)稻(dao)(dao)(dao)雄(xiong)性(xing)不育與(yu)(yu)雜交優勢利用研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu),先后在紅(hong)蓮(lian)型、馬協型水(shui)稻(dao)(dao)(dao)細(xi)胞(bao)(bao)質雄(xiong)性(xing)不育新(xin)質源(yuan)的(de)發(fa)現與(yu)(yu)利用、光敏核不育系研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)與(yu)(yu)開發(fa)、水(shui)稻(dao)(dao)(dao)生殖(zhi)生物(wu)學(xue)與(yu)(yu)細(xi)胞(bao)(bao)工程(cheng)、野生稻(dao)(dao)(dao)資源(yuan)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)等方面取得(de)一系列原創性(xing)成果(guo)。
在朱英國院士(shi)(shi)的(de)帶領下,實驗室實行“開放、流動、聯(lian)合(he)、競爭(zheng)”的(de)運(yun)行機制,為(wei)各位有志之士(shi)(shi)立足國內,面向世界,為(wei)各位有志之士(shi)(shi)一liu的(de)研究平臺和服務。
本次入駐(zhu)的電(dian)子鼻(氣(qi)(qi)(qi)味分析(xi)系統)-SuperNose是一種氣(qi)(qi)(qi)味分析(xi)儀器,又稱人工(gong)嗅(xiu)覺系統,是在材料(liao)科學(xue)和(he)傳(chuan)感技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)基礎上發展(zhan)起來(lai)的(de)(de)(de),利(li)用(yong)各種傳(chuan)感器的(de)(de)(de)仿生(sheng)學(xue)技(ji)術(shu),模仿人類嗅(xiu)覺細胞的(de)(de)(de)工(gong)作模式,實現對(dui)氣(qi)(qi)(qi)體、氣(qi)(qi)(qi)味的(de)(de)(de)檢測。稻米等糧谷(gu)產品(pin)(pin)由于不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)產地、不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)品(pin)(pin)種、不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)生(sheng)長環(huan)境、不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)生(sheng)長期、不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)加工(gong)條件等多變量的(de)(de)(de)影響下,整(zheng)體氣(qi)(qi)(qi)味也(ye)會有所不(bu)(bu)(bu)同,而電子鼻(氣(qi)味(wei)(wei)(wei)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析系(xi)統(tong))的(de)(de)傳感器對(dui)不同的(de)(de)氣(qi)味(wei)(wei)(wei)會表現(xian)出不同的(de)(de)響應(ying)(ying)度,從(cong)而(er)達到(dao)區分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)鑒別的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)。食(shi)(shi)品(pin)的(de)(de)風(feng)(feng)味(wei)(wei)(wei)是(shi)(shi)(shi)評(ping)(ping)價食(shi)(shi)品(pin)質量的(de)(de)重要(yao)因素,沒有人愿(yuan)意買風(feng)(feng)味(wei)(wei)(wei)很差的(de)(de)食(shi)(shi)品(pin)。然而(er)評(ping)(ping)價食(shi)(shi)品(pin)風(feng)(feng)味(wei)(wei)(wei)是(shi)(shi)(shi)一(yi)項很復雜(za)的(de)(de)工作,不僅需(xu)要(yao)評(ping)(ping)價風(feng)(feng)味(wei)(wei)(wei)本(ben)身,還(huan)需(xu)要(yao)看消費者(zhe)對(dui)這種風(feng)(feng)味(wei)(wei)(wei)的(de)(de)接(jie)(jie)受(shou)程度。所以(yi)風(feng)(feng)味(wei)(wei)(wei)評(ping)(ping)價需(xu)要(yao)從(cong)感覺(jue)上(shang)、化學或物理等(deng)(deng)多方面來(lai)進(jin)行分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析。風(feng)(feng)味(wei)(wei)(wei)物質的(de)(de)活性成份可以(yi)用氣(qi)相色譜(pu)(pu)法和GC-MS測(ce)量得到(dao)。但是(shi)(shi)(shi)化學分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析儀器是(shi)(shi)(shi)復雜(za)的(de)(de),目(mu)(mu)前還(huan)沒有通用的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離方法,用于揮發性風(feng)(feng)味(wei)(wei)(wei)物質的(de)(de)全色譜(pu)(pu)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析。但已(yi)經建立(li)了一(yi)些分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離技(ji)術,包括液體(ti)(ti)與(yu)液體(ti)(ti)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離,液體(ti)(ti)與(yu)固(gu)(gu)體(ti)(ti)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)離,固(gu)(gu)相提取,快速溶劑提取,頂空分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析,空氣(qi)抽取,直(zhi)接(jie)(jie)熱解吸法等(deng)(deng)等(deng)(deng)。這些技(ji)術已(yi)經應(ying)(ying)用了很多年,但是(shi)(shi)(shi)簡單樣(yang)品(pin)制備,甚至(zhi)是(shi)(shi)(shi)無(wu)需(xu)樣(yang)品(pin)制備的(de)(de)情況下分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析風(feng)(feng)味(wei)(wei)(wei),目(mu)(mu)前只有電子鼻(氣味分(fen)析系統)可以(yi)做到,或者是人的感官嗅聞(wen)。因此(ci)近(jin)幾年利用電(dian)子鼻(氣味分析系(xi)統(tong))測(ce)試食品的風味全面興起,給(gei)科研(yan)和產品研(yan)發(fa)帶了(le)了(le)便利。
對消(xiao)費者(zhe)而言,糧食的氣味是衡量糧谷質量的一(yi)個重要標準。電子(zi)鼻(氣味分(fen)析(xi)系(xi)統)可運用于糧食(shi)霉變、蟲害、貯藏期(qi)等方面的(de)檢測判別。電子鼻(bi)(氣味分析系統)可用(yong)于稻米食味品質評價;電子鼻(氣(qi)味分析系(xi)統)可以(yi)快速、準確地分析所測谷物散發的氣(qi)味從而判定所測谷物是(shi)否(fou)霉變(bian);電子鼻(氣(qi)味分析系統(tong))可用于預測害蟲種類的正(zheng)確識別;電子鼻(氣(qi)味(wei)分析系統(tong))能用于(yu)帶殼稻米(mi)和去殼稻米(mi)的區分辨別。電子鼻(氣味(wei)分析系統)可判別糧食糧食在貯(zhu)藏后其氣味(wei)會隨著時間的(de)推移而發生(sheng)相應的(de)變化,根(gen)據這(zhe)一原理,電子鼻(bi)(氣味分析系(xi)統)便可檢測出糧食的貯藏期(qi)。電(dian)子(zi)鼻(bi)(氣味分析系統)可應用到稻(dao)米等糧(liang)谷(gu)檢測的方(fang)方(fang)面面,如下所示:
1. 電子鼻(bi)(氣(qi)味分析系統)基于(yu)稻米(mi)不同成(cheng)長期(qi)品質變化的(de)研究應用
2.電子鼻(氣味分析(xi)系(xi)統)用于(yu)方(fang)便米飯的檢(jian)測結(jie)果品質鑒別
3.電(dian)子鼻(氣味分(fen)析系統)在(zai)谷物霉變檢測中(zhong)的應用(yong)
4.電子鼻(氣味分析系(xi)統)在(zai)儲糧害蟲(chong)檢測中(zhong)的應用(yong)
關于-電(dian)子鼻(氣味(wei)分析系(xi)統(tong))檢測糧(liang)食氣味(wei)差異研究中的應(ying)用(yong),在此舉例(li)如下(xia):
電子鼻(氣味分(fen)析系統)基于(yu)稻米不同成長(chang)期品質變(bian)化的研究(jiu)應用(yong)
從上圖可以看出(chu),主成分(fen)1和(he)主成分(fen)2的(de)總貢獻率(lv)為97.7%,基本可以代表樣(yang)(yang)品(pin)的(de)整體信息。10個稻米樣(yang)(yang)品(pin)分(fen)布在圖中的(de)不同區(qu)域內,相互之間(jian)沒有重疊(die);且DI值為97.5%,說明電子(zi)鼻的主成分分析法能將這10個稻米(mi)樣(yang)品很好(hao)地區分開。在圖中,SIMCA法能將帶殼稻米(mi)和去殼稻米(mi)區分在兩個不同的區域(yu)內,這也說明電(dian)子鼻能用于帶殼稻(dao)米和(he)去(qu)殼稻(dao)米的區分辨(bian)別。在圖(tu)中,1號(hao)去(qu)殼樣品(pin)和(he)其他(ta)去(qu)殼樣品(pin)在圖(tu)中距離較遠,說明(ming)1號(hao)去(qu)殼樣品(pin)和(he)其他(ta)不帶殼樣品(pin)在氣(qi)味上可能存(cun)在較大的差異性。總之,電子鼻(bi)既能(neng)將(jiang)帶殼稻米和去(qu)殼稻米區分(fen)開,也(ye)能(neng)將(jiang)不(bu)同的(de)帶殼稻米和不(bu)同的(de)去(qu)殼稻米很好(hao)地區分(fen)開。
10個稻(dao)米(mi)樣(yang)品分布(bu)在圖(tu)中的不(bu)同區域內,相互(hu)之(zhi)間沒(mei)有重疊,另(ling)外帶殼(ke)稻(dao)米(mi)和去殼(ke)稻(dao)米(mi)樣(yang)品分布(bu)在兩個不(bu)同區域內,說明電子鼻的判(pan)別函(han)數分析法(fa)也(ye)既能將(jiang)帶殼稻(dao)(dao)(dao)米(mi)和去(qu)殼稻(dao)(dao)(dao)米(mi)區(qu)分開,也(ye)能將(jiang)不同的帶殼稻(dao)(dao)(dao)米(mi)和不同的去(qu)殼稻(dao)(dao)(dao)米(mi)很好地(di)區(qu)分開。
本實(shi)驗將已(yi)知的去殼(ke)稻(dao)米樣(yang)(yang)品1、2、3、4、5、7、9、10作為(wei)標(biao)準樣(yang)(yang)品,將已(yi)知樣(yang)(yang)品1、2、3、4、5、6、7、8、9、10作為(wei)未(wei)知樣(yang)(yang)品來(lai)判斷(duan)是(shi)否帶(dai)(dai)殼(ke),從(cong)圖(tu)4可(ke)以(yi)看(kan)出(chu),只有6和8是(shi)帶(dai)(dai)殼(ke)稻(dao)米,判斷(duan)結果(guo)(guo)與(yu)已(yi)知結果(guo)(guo)100%吻合(he)。
后,電子鼻(bi)(氣味分(fen)(fen)析系(xi)統)含(han)有多元數理(li)(li)統計系(xi)統:對(dui)象整體(ti)品(pin)質(zhi)差異的(de)區(qu)分(fen)(fen)檢驗(PCA)、原產(chan)(chan)地保護產(chan)(chan)品(pin)以及品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)真偽辨識(shi)(SIMCA、PLS-DA)、產(chan)(chan)品(pin)品(pin)質(zhi)等(deng)級評(ping)(ping)定(DFA)、樣品(pin)感官屬性以及理(li)(li)化指(zhi)標的(de)快速反演(PLS)、產(chan)(chan)品(pin)貨架時間的(de)評(ping)(ping)價(PCA、PLS);算法多樣:含(han)有Euclidean Dis歐氏(shi)距離、CORRELATION相關系(xi)數、MAHALANOBIS馬氏(shi)距離、DP dis個體(ti)識(shi)別率、DI dis區(qu)分(fen)(fen)指(zhi)數、Scores Dd得分(fen)(fen)值分(fen)(fen)離度、Eigenvalue Dd特征值分(fen)(fen)離度等(deng)算法,可對(dui)糧食產(chan)(chan)品(pin)氣味,例如電(dian)子鼻(氣味(wei)分析系統)基于稻(dao)米不同成長期品質(zhi)變化的研究應(ying)用(yong),產生重要(yao)作用(yong)。