基于随机共振的电子鼻系统构建及在谷物霉变程度检测中的应用*

惠国华,陈裕泉

1.浙江工商大学食品与生物工程学院,杭州 310035;2.浙江大学生物医学工程与仪器科学学院,杭州 310027

民以食为天,食以安为先。食品安全直接影响着人类的健康,也是世界各国相关部门研究的重点课题。粮食中富含碳水化合物、蛋白质、脂肪以及无机盐等成分,为人类和其它动物提供了丰富的营养。但粮食携带的微生物在适宜的条件下大量繁殖而导致粮食霉变,其中起主导作用的霉菌有黄曲霉、青曲霉、镰刀曲霉等[1]。全世界每年有 5%～7%的粮食受霉菌污染,同时霉变产生的大量毒素也威胁人类健康。因此,粮食的霉变监测对于指导粮食储藏、运输,及食品质量与安全监控意义重大。传统的检测方法主要有感官判断法[2-5]、DNA探针法、聚合酶链式反应法、乳凝集反应法、显微镜检验法、薄层层析法 、酶联免疫法、气相色谱法 、高效液相色谱法、气相色谱 -质谱联用法等,然而这些方法在准确性、检测时间、灵敏度、选择性、样品前处理方法、样品基质干扰、价格等诸多方面存在着制约因素[6],很难满足实际应用。

电子鼻是一种由具有部分选择性的化学传感器阵列和适当的模式识别系统组成,能够识别简单或复杂气味的仪器[7]。粮食在霉变过程中会产生霉味、甜味、腐败味、酸败味等气味挥发物,其主要成分为由微生物作用产生的硫化物、羟基类、醛基类等化合物[3]。作为人类嗅觉的延伸[8],电子鼻避免了人类主观因素的干扰,检测结果更为客观、准确、稳定,这使得电子鼻在食品、化妆品、化工过程控制、香料香精等领域有着广泛应用[9-10]。……