CN103416469B - 一种基于电子鼻审评的热泵冷风风干鲢鱼的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于电子鼻审评品质的热泵冷风风干鲢鱼生产方法，涉及电子鼻智能审评的风干鲢鱼生产方法。包括：(1)鲢鱼宰杀、清洗、分割、腌制，使用1HP-5热泵冷风干燥设备干燥得到鲢鱼样品共165个，用于按化学法检测挥发性盐基氮TVB-N建立数据库；(2)构建电子鼻系统，主要包含JSUEN-2型的计算机系统、气味传感器、电子鼻电路部分、测试回路、还原回路，融合新研制的主成分分析识别、K最邻近法识别，偏最小二乘(PLS)建立定量回归模型，实现电子鼻审评出TVB-N含量；(3)电子鼻系统用于审评出热泵冷风风干鲢鱼的优良生产方法，温度为13～17℃、风速为1.4～1.8m/s，风干鲢鱼品质优良。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术和水产品加工技术领域，尤其涉及基于电子鼻智能化审评品质的热泵冷风风干鲢鱼的一种生产方法。
背景技术
风干鱼制品风味独特，是我国一种重要的传统食品，因其具有独特风味且易于储存深受消费者喜爱，在我国及日本等国具有很大的市场。现代生产企业需要使用先进腌制和干燥方法，以求缩短生产周期，提高生产效率。干燥是风干鱼加工工序的重要步骤之一，干燥条件对干制品的品质产生重要影响，适宜的干燥条件能提高产品的贮藏性能、提高干燥产品的质量并促进其风味物质的形成。干燥是一个复杂的传热传质过程，鱼肉中水分能否快速除去直接影响到干燥产品的质量，其中，温度是影响鱼肉中酶活性和微生物活动的重要因素，一定的温度范围内，温度的升高将导致微生物的大量繁殖和产品脂肪的氧化，影响产品质量安全，最终反映到产品的气味品质上，故可以风干鱼产品的气味品质表征其质量优劣。
水产品的传统干燥方法主要有日光干燥和热风干燥。
日光干燥是最经济的干燥方法，它是许多地区，特别是亚洲、非洲和太平洋地区众多发展中国家鱼品干燥的主要方式。由于日光干燥对自然环境条件依赖强，不能根据鱼种品质的不同而人为控制干燥条件，影响干燥水产品的品质风味，产品质量无法得到保障。目前，水产品的日光干燥仅限于阳光充足、空气干燥的地区使用。
热风干燥是以加热后的空气作为媒介，对物料进行加热，促进水分的蒸发，同时将物料表面水分去除的干燥方法。热风干燥设备投资少，操作简单，被广泛地应用于水产品的干燥，例如鲢鱼、草鱼、鳙鱼、罗非鱼、沙丁鱼、虾、鱿鱼等的干燥加工。热风干燥所需干燥时间较长，干燥物料与氧气长时间接触，会导致维生素、色素的氧化，对于脂肪含量较高的鱼还会导致脂肪的氧化，产生不良气味，干燥产品品质风味严重下降。此外，热风干燥过程中还会导致微生物的大量滋生。
水产品的现代干燥技术有真空冷冻干燥、微波干燥、热泵冷风干燥等。真空冷冻干燥由于其在真空冻结状态下脱水而干燥，所以可以保持食品原来的形状，抑制酶的活性和微生物的生长繁殖，降低了脂质的氧化程度，最大限度地保持食品原来的营养和风味，干燥得到的冻干产品成多孔性，复水性极好。钱炳俊以青鱼为原料，采用正交方法研究得出了青鱼片真空冷冻干燥的最佳方法(参考文献：钱炳俊，程美蓉，邓云.青鱼片真空冷冻干燥工艺研究[J].现代农业科技，2010，3：360-362.)。雷桥对三文鱼进行冷冻干燥试验，确定了影响其脱水率的主要因素并建立了一定工艺条件下三文鱼含水量动态变化的预测模型(参考文献：雷桥，俞骏.真空冷冻干燥工艺参数对三文鱼片脱水率的影响研究[J].食品科技，2006，10：119-122)。李敏利用降维法分析了真空冷冻干燥过程中物料厚度、干燥室压强和加热板温度对扇贝真空冷冻干燥升华干燥时间的影响(李敏，蒋小强，关志强.真空冷冻干燥过程参数对扇贝冻干升华干燥时间的影响[J].制冷学报，2007，28(3)：45-49.)。云霞等人已经报道了利用真空冷冻技术干燥海参，并给出了较为详细的真空冷冻干燥操作工艺参数，证明了真空冷冻干燥的海参具有很高的外观质量(云霞，韩学宏，农绍庄，等.海参真空冷冻干燥工艺[J].中国水产科学，2006，13(4)：662-667.)。高福成利用对鱼片进行冷冻干燥，得到的冻干鱼片形状、色泽、风味等均保持良好，复水性较好，煮熟后其外观、稠度、气味同冻鱼相比无明显差异(高福成，刘志胜，李修渠.冻干食品[M].北京：中国轻工业出版社，1998，106-107.)。利用真空冷冻干燥技术干燥得到的水产品色泽风味品质较好，但是真空冷冻干燥设备比较昂贵，干燥时间较长、能耗大，所以干燥得到的水产品的成本很高。
微波干燥是指依靠高频电磁波引发被干燥原料的分子运动，从而达到对原料加热的效果，当原料内部的水分在微波的作用下快速加热而汽化，形成一定的蒸汽压，迫使原料中内部水分向外快速迁移，而使原料得以干燥。此外，在干燥过程中，传热与传质的方向相同，进一步提高了干燥速度。微波干燥具有干燥速度快、节能、生产效率高、清洁、干燥均匀、易实现自动化控制等优点，能较好地保留食品的色、香、味，减少物料在干燥过程中营养成分的损失。孙月娥以鲢鱼为原料比较了热风干燥、微波干燥、微波真空干燥对鱼片干燥的影响，发现微波干燥是鲢鱼片最佳的干燥方法，干燥时间短，脂肪氧化轻(孙月娥，王卫东，付湘晋.干燥方法对白鲢鱼片质量的影响[J].食品科学，2012，33(10)：16-19.)。
热泵干燥主要是引入了热泵系统。热泵主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等组成，系统内的工作介质首先在蒸发器中吸收来自干燥室的气体中的热量，由液体蒸发为蒸汽，再经压缩机压缩后送至冷凝器中，在高压下热泵工质冷凝液化，放出冷凝热去加热来自蒸发器的低温干燥的空气，所以，能将干燥过程中排放的废气中的水蒸汽冷凝释放的潜热转化为通过冷凝器的显热，从而达到有效利用干燥废气潜热的效果。多年来，热泵已被认为是一种有效的能量回收方法。与热风干燥相比，热泵干燥装置具有节能、环境友好、易于实现常压下低温干燥等优势，热泵干燥的干燥介质可在干燥器、蒸发器、冷凝器组成的封闭系统中循环使用，可防止外界空气进入干燥室污染被干燥物料。当被干燥的物料对空气中的氧气敏感，易于氧化时，可采用惰性介质(如N2、CO2等)代替空气作为干燥介质，实现无氧干燥，因此，避免了水产品中不饱和脂肪酸的氧化、表面发黄，减少了污染，有效抑制了微生物的滋生。此外，热泵干燥的温度比较容易控制在25℃-32℃，而在此温度范围内对水产品进行干燥，减少了蛋白质的热变性、变色、物料变形和风昧物质的损失，能够获得符合食品卫生要求的干燥水产品。
目前，热泵干燥技术已经在水产品干燥中得到研究。中国海洋大学的博士论文系统研究了热泵风干设备的设计方法和性能(参考文献：石启龙.竹荚鱼热泵干燥工艺及其状态图研究[D].山东青岛：中国海洋大学，2008.)。顾霞以淡水鱼为原料，研究分析了预处理工艺、干燥室内风速、干燥室内风温对干燥时间、产品的主要控制指标挥发性盐基氮(TVB-N)和产品复水性的影响，确定了适合淡水鱼片热泵干燥的工艺参数，在该工艺条件下干燥的鱼片干制品复水性好，感官评定好，新鲜度好，属于一级品，并且具有干燥时间短的优点(参考文献：顾震，徐刚，张森旺，等.淡水鱼热泵干燥工艺研究[J].食品工业，2012，33(6)：82-84.)。母刚对海参进行热泵干燥法和传统“高温挂盐”法进行了比较研究，发现热泵干燥海参法节省了干燥时间，简化了操作步骤，提高了产品的感官品质(参考文献：母刚，张国琛，邵亮.热泵干燥海参的初步研究[J].渔业现代化，2007，34(5)：47-50.)。胡光华等利用热泵梯度变温干燥罗非鱼，结果表明，热泵变温干燥能提高干燥速度，降低能耗(参考文献：胡光华，张进疆.罗非鱼热泵梯度变温干燥试验研究[J].现代农业装备，2004，5：35-37.)。
本发明为了使所生产的风干鲢鱼基于先进的生产方法，采用带热泵的冷风风干装置进行风干的方法，使得鲢鱼冷风风干产品具有上述冷风风干鱼所具有的高品质，以此作为组合发明创造所组合的内容之一，方法较热风风干和自然风干鲢鱼的方法先进新颖，具有创造性，也具有实用性。
风干鱼制品的独特风味是其最重要的一个品质评价指标，水产品的蛋白质含量极高，但其发生腐败变质时挥发性盐基氮(TVB-N)含量会发生显著增加，因此TVB-N常被用来衡量水产品等富含蛋白质食品的新鲜度，是目前国际上水产、肉、蛋等食品使用较为普遍的鲜度指标。目前对风干鱼制品品质评价主要通过人感官评价，主观性较强，而电子鼻是一种融合了计算机技术的模拟人类嗅觉系统的人工智能电子仪器，可以用来测量一种或多种物质的气体敏感系统，可以综合评价气味整体信息。研究新的融合了计算机技术的电子鼻智能化审评热泵冷风风干鱼的气味品质，发明现代检测技术应用于热泵冷风风干鱼的生产产品品质评价，具有发明创造的特征。发明人所在的江苏大学在电子鼻、光谱、计算机视觉等多信息融合检测农产品品质的研究方面，处于国内外领先水平，本发明专利发明人之一的赵杰文所领导的团队2008年获得国家发明二等奖，本发明专利发明人黄星奕、陈全胜均为赵杰文团队的主要成员。黄星奕目前正在承担农业部项目(农业部公益性行业科研专项(子项)，编号201003008，项目名称：鱼的新鲜度及食用安全性快速检测技术与装置示范(注意是新鲜整鱼不是加工鱼片，加工鱼之一的电子鼻审评是本发明专利主要内容之一))进行鱼的味觉和嗅觉品质的新型检测技术研究。陈全胜一篇关于高光谱检测技术研究的论文在国际上已经成为高被引论文(参考文献：Quansheng Chen，Jiewen Zhao，et a1.，Feasibility study onidentification of green tea black and Oolong teas using near-infrared spectroscopybased on support vector machine(SVM).Spectrochimica Acta Part A，2007，66：568-574.)，以上成果和项目均代表江苏大学在此领域处于领先水平。本专利发明人之一的赵杰文、黄星奕、陈全胜现在拥有自己研制的JSUEN-2型电子鼻系统，传感器为日本费加罗公司(Figro)公司生产的厚膜金属氧化锡传感器TGS825、TGS822TF、TGS822、TGS813、TGS2611、TGS2610、TGS2602、TGS2600、TGS880，共9个，组成电子鼻的传感器信号检测阵列，用于构成审评各种鱼的气味信号输入通道，另有计算机系统和需自我研发的审评软件。利用电子鼻审评热泵冷风干制鲢鱼气味品质从而决定热泵冷风干制鲢鱼的生产方法的研究尚未见报道。发明人之一的赵杰文、黄星奕、陈全胜研制的JSUEN-2型电子鼻硬件系统也是在本发明中第一次用于热泵冷风风干鲢鱼的气味品质审评并用于决定热泵冷风干制鲢鱼的生产方法。要实现本发明的思路，首先需要根据一定的热泵冷风风干生产方法的不同条件，得到多个产品，采用化学分析的方法，得到TVB-N的原始数据库，再运用电子鼻对不同干燥方法条件下的腌制鲢鱼气味进行检测，然后进行适当的特征提取，结合统计模式识别方法和偏最小二乘回归分析方法对输入的鲢鱼气味信号进行模式识别，实现不同腌干鲢鱼制品气味的电子鼻区分识别，并和化学测定的TVB-N相关联，最终用于审评产品品质和决定鲢鱼的热泵冷风风干方法。现有的电子鼻不能拿来就用，需要将鱼的品种、热泵冷风干燥方法、化学TVB-N的检测相关联后，成为一个整体，才能得到应用，本发明所要组合的这些问题还没有人解决过，故上述内容是本发明需要重点解决的理论问题。
鉴于此，采用发明人研制的新的电子鼻系统审评热泵冷风干燥鱼的气味品质，是本发明专利组合的发明内容之二。采用本发明的电子鼻审评方法，较化学测定和人工嗅闻先进新颖，针对性的电子鼻软件具有独特性，同样具有实用性。
一般的热泵冷风风干鱼生产方法是试验一定的工艺，生产出产品，人工嗅闻或实验室检测TVB-N，而实验室检测TVB-N耗时耗力，因此需要研究一种电子鼻检测的方法，将实验室检测的TVB-N、生产方法和电子鼻检测相关联，最终实现电子鼻审评决定的热泵冷风风干鱼生产方法。电子鼻可以快速决定生产方法和产品品质，从而实现现代检测技术与热泵冷风风干鱼生产相结合，实现发明创造的目的。该生产方法即为本发明创造的方法，有别于现有的其它生产方法。
此种生产方法要求先建立TVB-N电子鼻检测与实验室检测的相关联，然后用电子鼻审评决定热泵冷风风干鱼的生产方法，为本发明专利组合的发明内容之三。采用本发明的电子鼻审评方法决定鲢鱼的热泵冷风风干方法，较化学测定决定的方法快速、先进、新颖，在本发明的领域范围内具有创造性，同样具有实用性。
由于鲢鱼在国内产量较大，采用鲢鱼做原料进行热泵冷风风干鲢鱼的生产，并由电子鼻审评决定风干方法，此发明思路还未曾被提出过，故本发明专利提出此思路。此为本发明专利组合的发明内容之四，考虑了本发明经济适用的属性。
本发明在设计之时，考虑组合了四个方面的内容，分别是热泵冷风风干方法、电子鼻审评的新系统(硬件和软件融合，硬件为发明者自我研制，软件为能够关联本发明领域所建热泵冷风鲢鱼产品的TVB-N库数据的新开发软件)、自我研制的电子鼻系统审评决定热泵冷风风干方法、量大面广的鲢鱼深加工，是一项具有综合性(将四者有机融合，未见此研究应用报道)的发明创造，不是简单相加，而是需要付出创造性的劳动，才能推出的新方法，在本发明的范围内，具有新颖性、创造性和实用性，完全符合发明创造的主要特性。
发明内容
本发明将热泵冷风风干方法、电子鼻审评新系统(硬件和软件融合)的研制、自我研制的电子鼻系统审评决定热泵冷风风干方法、鲢鱼深加工进行组合，形成一种新的方法。本发明首先研究得到不同热泵冷风风干条件下的风干鲢鱼，对风干鲢鱼风味的TVB-N进行化学检测，建立数据库。本发明其次研究电子鼻审评系统，将自我研制的JSUEN-2电子鼻硬件系统和新研究的针对本发明热泵冷风风干鲢鱼TVB-N数据库的关联软件系统相融合，得到能正确工作的电子鼻审评系统。本发明还研究电子鼻智能化审评决定的热泵冷风风干鲢鱼的生产，得到先进的基于电子鼻智能化审评品质的热泵冷风风干鲢鱼的方法。
本发明技术方案，一种基于电子鼻审评品质的热泵冷风风干鲢鱼生产方法，包括鲢鱼宰杀、清洗、分割、腌制、风干、真空包装、挥发性盐基氮检测化学检测、电子鼻硬件和软件研制融合(软件包含数据处理建模等)、研制成功的电子鼻系统审评决定热泵冷风风干鲢鱼的生产方法。具体如下：
(1)鲢鱼的宰杀、清洗：活鲢鱼宰杀、放血、去除头、鳞、内脏后用清水洗净；
(2)鲢鱼的分割：可根据原料大小分割成不同部位和重量的的产品；
(3)鲢鱼的腌制：将晾干后的鲢鱼置于质量浓度为6％的NaCl溶液中，室温真空腌制2小时。
(4)鲢鱼的风干：使用1HP-5热泵冷风干燥设备干燥，干燥温度5～35℃，风速0.35～1.65m/s，空气旁通率0～1.0，空气相对湿度35％以下，风干至鲢鱼中水分含量为50％左右，得到不同方法条件的风干鲢鱼样品共165个，用于化学法检测TVB-N；
(5)真空包装：用真空包装袋包装，真空度＞0.08；真空包装抽气时间12～15秒；
(6)TVB-N检测：准确称取5.0g风干鲢鱼肉样品，采用半微量凯氏定氮法，参照国家标准SC/T 3032-2007水产品中TVB-N的测定，建立起风干鲢鱼中挥发性盐基氮的数据库，结果如附表1；
(7)电子鼻硬件结构选择：选用JSUEN-2型电子鼻检测硬件系统，主要包含计算机系统、气味传感器、电子鼻电路部分、测试回路、还原回路。主体部分的传感器为日本费加罗公司(Figro)公司生产的厚膜金属氧化锡传感器TGS825、TGS822TF、TGS822、TGS813、TGS2611、TGS2610、TGS2602、TGS2600，、TGS880共9个，构成气味感应输入通道；
(8)电子鼻硬件系统用于检测：取5.0g鲢鱼肉样品，切碎，置于250mL三角瓶中，用保鲜膜封口，20℃下顶空5min，将三角瓶放入集气室中并密封，然后启动真空泵并打开控制气体测试回路的电磁阀，测试时间为5min，每次测完用氧气对传感器进行还原，使其响应值降至与上次试验的的响应值基本一致，然后进行下一个样品测试。
(9)电子鼻软件研制部分的主成分分析模式识别：提取每个传感器信号的最大值，最小值和平均值作为特征向量，进行降维处理，观察主成分因子数为3时，特征信息的贡献率在95％以上，说明采用3个主成分即可对原始数据进行降维处理，方便数据处理，同时得知选用3个主成分时即可使得不同的干燥方法条件下电子鼻的反应信号归属于不同的聚类，说明选用3个主成分即可使得此电子鼻在无监督的识别模式下可以较好反映干燥方法的变化对气味品质产生的影响，为此电子鼻的使用和后续继续建造有监督的模式识别模型提供一定的理论支撑；
(10)电子鼻软件研制部分的K最邻近(KNN，K-Nearest Neighbor algorithm)模式识别：为了得到可知判断正确率的有监督的模式识别模型，根据多种研究结果，最终选择了KNN模式识别模型，用已知样本进行训练，得到KNN判别模型；为检测模型的判别能力，用另外一组已知类别的样本作为预测集来验证模型，通过机器学习方法，实现传感器对不同干燥条件下风干鲢鱼品质的身份描述，其KNN模型中训练集、预测集均达到了90％以上；
(11)电子鼻软件研制部分的偏最小二乘(PLS)定量回归模型确定：PLS建立样本的电子鼻传感器数据和该样本对应的TVB-N含量两块数据之间的关系，由交互验证的方法优化PLS模型，当主成分数为4时均方根误差值最小为3.6691，此情形下的TVB-N含量的PLS模型的训练集的预测值和真实值散点图、预测集的预测值和真实值散点图如附图1和附图2所示，对于不同干燥条件下的白鲢TVB-N的PLS定量分析效果较好，其中训练集和预测集的相关系数r分别为0.9135和0.933，交互验证均方根误差值分别为3.67、3.26，实现了电子鼻审评出不同干燥条件下的白鲢中TVB-N含量；
(12)电子鼻系统用于审评决定热泵冷风风干鲢鱼的生产：按照上述(1)～(4)发明内容，控制1HP-5型或生产型热泵冷风风干机的生产条件，生产出风干鲢鱼，称取某一条件下干燥好的样品5.0g，对其进行电子鼻检测，根据电子鼻给出的TVB-N含量值，确定好的生产方法条件是温度13～17℃、空气旁通率0.5～0.7(考虑能耗)、风速1.4～1.8m/s，此条件下干燥的鲢鱼TVB-N值较小，TVB-N值预测值为17.5～28.00mg/100g，风干鲢鱼的品质优良，根据电子鼻的审评，可以决定此范围内的方法是合理有效的热泵冷风干燥鱼的方法。
本发明采用新研制的电子鼻系统进行冷风风干鲢鱼品质的智能化审评，决定合理的热泵冷风风干鲢鱼方法，方法先进、独特、实用。
附图说明
图1为热泵冷风风干鲢鱼不同干燥因素水平下样本的训练集TVB-N(mg/100g)含量的PLS模型预测值与实测值之间的散点图。
图2为热泵冷风风干鲢鱼不同干燥因素水平下样本预测集TVB-N(mg/100g)含量的PLS模型预测值与实测值之间的散点图。
具体实施方式
实施例1：
(1)鲢鱼的宰杀、清洗：将质量为1.25kg的鲢鱼宰杀、放血、去除头、鳞、内脏后用清水洗净；
(2)鲢鱼的分割：将鲢鱼肉切段(5cmx4cmx(1.3±0.2)cm)；
(3)鲢鱼的腌制：将晾干后的鲢鱼置于质量浓度为6％的NaCl溶液中，室温真空腌制2小时。
(4)鲢鱼的风干：使用1HP-5热泵冷风干燥设备干燥，风速1.4m/s，空气旁通率0.5，空气相对湿度35％以下，干燥温度分别为13℃，风干至34小时；
(5)真空包装：用真空包装袋包装，真空度＞0.08；真空包装抽气时间12～15秒；
(6)电子鼻检测：取5.0g鲢鱼肉样品，切碎，置于250mL三角瓶中，用保鲜膜封口，20℃下顶空5min，将三角瓶放入集气室中并密封，然后启动真空泵并打开控制气体测试回路的电磁阀，测试时间为5min。测得的信号值对应的挥发性盐基氮含量为27.06mg/100g，JSUEN-2型电子鼻硬件系统融合新开发的软件系统审评出此热泵冷风干燥鲢鱼方法为可以得到优良品质的风干鲢鱼的方法。
实施例2：
(1)鲢鱼的宰杀、清洗：将质量为1.25kg的鲢鱼宰杀、放血、去除头、鳞、内脏后用清水洗净；
(2)鲢鱼的分割：将鲢鱼肉切段(5cmx4cmx(1.3±0.2)cm)；
(3)鲢鱼的腌制：将晾干后的鲢鱼置于质量浓度为6％的NaCl溶液中，室温真空腌制2小时。
(4)鲢鱼的风干：使用1HP-5热泵冷风干燥设备干燥，，风速1.7m/s，空气旁通率0.6，空气相对湿度35％以下，干燥温度分别为15.5℃，风干至34小时；
(5)真空包装：用真空包装袋包装，真空度＞0.08；真空包装抽气时间12～15秒；
(6)电子鼻检测：取5.0g鲢鱼肉样品，切碎，置于250mL三角瓶中，用保鲜膜封口，20℃下顶空5min，将三角瓶放入集气室中并密封，然后启动真空泵并打开控制气体测试回路的电磁阀，测试时间为5min。测得的信号值对应的挥发性盐基氮含量为18.5.0mg/100g，JSUEN-2型电子鼻硬件系统融合新开发的软件系统审评出此热泵冷风干燥鲢鱼方法为可以得到优良品质的风干鲢鱼的方法。
实施例3：
(1)鲢鱼的宰杀、清洗：将质量为1.25kg的鲢鱼宰杀、放血、去除头、鳞、内脏后用清水洗净；
(2)鲢鱼的分割：将鲢鱼肉切段(5cmx4cm×(1.3±0.2)cm)；
(3)鲢鱼的腌制：将晾干后的鲢鱼置于质量浓度为6％的NaCl溶液中，室温真空腌制2小时；
(4)鲢鱼的风干：使用1HP-5热泵冷风干燥设备干燥，，干燥温度17℃，空气旁通率0.7，空气相对湿度35％以下，风速1.8m/s，风干至34小时；
(5)真空包装：用真空包装袋包装，真空度＞0.08；真空包装抽气时间12～15秒；
(6)电子鼻检测：取5.0g鲢鱼肉样品，切碎，置于250mL三角瓶中，用保鲜膜封口，20℃下顶空5min，将三角瓶放入集气室中并密封，然后启动真空泵并打开控制气体测试回路的电磁阀，测试时间为5min。测得的信号值对应的挥发性盐基氮含量为28.0mg/100g，JSUEN-2型电子鼻硬件系统融合新开发的软件系统审评出此热泵冷风干燥鲢鱼方法为可以得到优良品质的风干鲢鱼的方法。
实施例4：
(1)鲢鱼的宰杀、清洗：将质量为1.25kg的鲢鱼宰杀、放血、去除头、鳞、内脏后用清水洗净；
(2)鲢鱼的分割：将鲢鱼肉切段(5cmx4cmx(1.3±0.2)cm)；
(3)鲢鱼的腌制：将晾干后的鲢鱼置于质量浓度为6％的NaCI溶液中，室温真空腌制2小时；
(4)鲢鱼的风干：使用1HP-5热泵冷风干燥设备干燥，，干燥温度14℃，空气旁通率0.4，空气相对湿度35％以下，风速1.45m/s，风干至34小时；
(5)真空包装：用真空包装袋包装，真空度＞0.08；真空包装抽气时间12～15秒；
(6)电子鼻检测：取5.0g鲢鱼肉样品，切碎，置于250mL三角瓶中，用保鲜膜封口，20℃下顶空5min，将三角瓶放入集气室中并密封，然后启动真空泵并打开控制气体测试回路的电磁阀，测试时间为5min。测得的信号值对应的挥发性盐基氮含量为24.32mg/100g，JSUEN-2型电子鼻硬件系统融合新开发的软件系统审评出此热泵冷风干燥鲢鱼方法为可以得到优良品质的风干鲢鱼的方法。
实施例5：
(1)鲢鱼的宰杀、清洗：将质量为1.25kg的鲢鱼宰杀、放血、去除头、鳞、内脏后用清水洗净；
(2)鲢鱼的分割：将鲢鱼肉切段(5cmx4cmx(1.3±0.2)cm)；
(3)鲢鱼的腌制：将晾干后的鲢鱼置于质量浓度为6％的NaCI溶液中，室温真空腌制2小时；
(4)鲢鱼的风干：使用1HP-5热泵冷风干燥设备干燥，，干燥温度16.5℃，风速1.8m/s，空气相对湿度35％以下，空气旁通率分别为0.5，风干至34小时；
(5)真空包装：用真空包装袋包装，真空度＞0.08；真空包装抽气时间12～15秒；
(6)电子鼻检测：取5.0g鲢鱼肉样品，切碎，置于250mL三角瓶中，用保鲜膜封口，20℃下顶空5min，将三角瓶放入集气室中并密封，然后启动真空泵并打开控制气体测试回路的电磁阀，测试时间为5min。测得的信号值对应的挥发性盐基氮含量为19.5mg/100g，JSUEN-2型电子鼻硬件系统融合新开发的软件系统审评出此热泵冷风干燥鲢鱼方法为可以得到优良品质的风干鲢鱼的方法。
实施例6：
(1)鲢鱼的宰杀、清洗：将质量为1.25kg的鲢鱼宰杀、放血、去除头、鳞、内脏后用清水洗净；
(2)鲢鱼的分割：将鲢鱼肉切段(5cmx4cmx(1.3±0.2)cm)；
(3)鲢鱼的腌制：将晾干后的鲢鱼置于质量浓度为6％的NaCl溶液中，室温真空腌制2小时。
(4)鲢鱼的风干：使用1HP-5热泵冷风干燥设备干燥，，干燥温度13.5℃，风速1.65m/s，空气相对湿度35％以下，空气旁通率分别为0.7，风干至34小时；
(5)真空包装：用真空包装袋包装，真空度＞0.08；真空包装抽气时间12～15秒；
(6)电子鼻检测：取5.0g鲢鱼肉样品，切碎，置于250mL三角瓶中，用保鲜膜封口，20℃下顶空5min，将三角瓶放入集气室中并密封，然后启动真空泵并打开控制气体测试回路的电磁阀，测试时问为5min。测得的信号值对应的挥发性盐基氮含量为20.03mg/100g，JSUEN-2型电子鼻硬件系统融合新开发的软件系统审评出此热泵冷风干燥鲢鱼方法为可以得到优良品质的风干鲢鱼的方法。
实施例7：
(1)鲢鱼的宰杀、清洗：将鲢鱼宰杀、放血、去除头、鳞、内脏后用清水洗净；
(2)鲢鱼的分割：将鲢鱼肉切段(5cmx4cmx(1.3±0.2)cm)；
(3)鲢鱼的腌制：将晾干后的鲢鱼置于质量浓度为6％的NaCl溶液中，室温真空腌制2小时。
(4)鲢鱼的风干：使用热泵冷风干燥生产设备干燥，按最大装料量的80％平铺放入鲢鱼块，干燥温度14.2℃，风速1.75m/s，空气相对湿度35％以下，空气旁通率0.55，风干至34小时；
(5)真空包装：用真空包装袋包装，真空度＞0.08；真空包装抽气时间12～15秒；
(6)电子鼻检测：取5.0g鲢鱼肉样品，切碎，置于250mL三角瓶中，用保鲜膜封口，20℃下顶空5min，将三角瓶放入集气室中并密封，然后启动真空泵并打开控制气体测试回路的电磁阀，测试时间为5min。测得的信号值对应的挥发性盐基氮含量为23.26mg/100g，JSUEN-2型电子鼻硬件系统融合新开发的软件系统审评出此热泵冷风干燥鲢鱼方法为可以得到优良品质的风干鲢鱼的方法。
实施例8：
(1)鲢鱼的宰杀、清洗：将鲢鱼宰杀、放血、去除头、鳞、内脏后用清水洗净；
(2)鲢鱼的分割：将鲢鱼肉切段(5cmx4cmx(1.3±0.2)cm)；
(3)鲢鱼的腌制：将晾干后的鲢鱼置于质量浓度为6％的NaCl溶液中，室温真空腌制2小时；
(4)鲢鱼的风干：使用热泵冷风干燥生产设备干燥，按最大装料量的80％平铺放入鲢鱼块，干燥温度15.7℃，风速1.66m/s，空气相对湿度35％以下，空气旁通率0.6，风干至34小时；
(5)真空包装：用真空包装袋包装，真空度＞0.08；真空包装抽气时间12～15秒；
(6)电子鼻检测：取5.0g鲢鱼肉样品，切碎，置于250mL三角瓶中，用保鲜膜封口，20℃下顶空5min，将三角瓶放入集气室中并密封，然后启动真空泵并打开控制气体测试回路的电磁阀，测试时间为5min。测得的信号值对应的挥发性盐基氮含量为25.03mg/100g，JSUEN-2型电子鼻硬件系统融合新开发的软件系统审评出此热泵冷风干燥鲢鱼方法为可以得到优良品质的风干鲢鱼的方法。
附表1 165个热泵冷风风干鲢鱼样品的挥发性盐基氮数据库(单位为mg/100g)
| 18.659 | 34.300 | 52.959 | 28.812 | 26.068 | 32.105 | 27.440 | 26.891 | 18.659 | 21.952 | 31.007 |
| 17.836 | 32.928 | 52.136 | 29.910 | 26.892 | 31.282 | 26.342 | 28.263 | 17.836 | 23.324 | 31.282 |
| 19.208 | 33.202 | 52.085 | 30.184 | 24.696 | 31.556 | 27.436 | 26.617 | 19.208 | 22.501 | 31.012 |
| 17.848 | 34.026 | 53.508 | 29.086 | 26.063 | 32.379 | 26.891 | 27.433 | 17.837 | 23.050 | 32.109 |
| 18.385 | 32.938 | 52.683 | 29.635 | 25.250 | 31.554 | 26.068 | 27.167 | 18.385 | 22.509 | 31.563 |
| 18.658 | 33.477 | 52.137 | 29.096 | 25.523 | 31.565 | 26.617 | 27.448 | 18.654 | 22.775 | 31.568 |
| 18.657 | 33.751 | 53.234 | 29.625 | 24.699 | 32.379 | 27.445 | 26.882 | 18.664 | 23.318 | 31.001 |
| 18.385 | 32.929 | 52.969 | 29.920 | 25.519 | 31.010 | 26.612 | 28.812 | 18.117 | 22.505 | 31.279 |
| 18.110 | 34.302 | 52.679 | 30.188 | 26.077 | 32.109 | 26.888 | 27.445 | 16.865 | 22.782 | 31.013 |
| 18.934 | 33.479 | 52.410 | 29.361 | 25.795 | 31.830 | 26.059 | 27.168 | 18.379 | 22.498 | 31.548 |
| 18.387 | 33.761 | 52.676 | 29.912 | 25.524 | 32.109 | 26.347 | 26.898 | 17.839 | 22.775 | 31.288 |
| 18.660 | 32.930 | 52.955 | 29.089 | 26.068 | 31.566 | 26.618 | 27.164 | 18.389 | 22.504 | 31.551 |
| 18.935 | 33.481 | 52.695 | 29.639 | 26.891 | 32.111 | 26.899 | 27.443 | 18.381 | 23.318 | 31.003 |
| 19.207 | 34.016 | 53.518 | 30.187 | 25.509 | 31.564 | 26.337 | 28.823 | 17.845 | 22.777 | 31.277 |
| 17.847 | 33.755 | 53.244 | 29.078 | 25.234 | 32.103 | 27.450 | 27.159 | 18.664 | 23.055 | 31.552 |
Claims (1)
1.一种基于电子鼻智能化审评品质的热泵冷风风干鲢鱼的生产方法，包括宰杀、清洗、分割、腌制、风干、真空包装、电子鼻系统硬件软件技术融合、电子鼻检测挥发性盐基氮、电子鼻审评决定较优生产方法，主要步骤为：
(1)热泵冷风风干鲢鱼的生产方法：鲢鱼经宰杀、放血、去除头、鳞、内脏后用清水洗净；根据原料大小分割成不同部位和质量的产品；将晾干后的鲢鱼块置于质量浓度为6％的NaCl溶液中，室温真空腌制2小时；将腌制鲢鱼块风干，使用1HP-5热泵冷风干燥设备干燥，干燥温度5～35℃，风速0.35～1.8m/s，空气旁通率0～1.0，空气相对湿度35～60％，风干至鲢鱼块中水分含量为50％；用真空包装袋包装，真空度＞0.08；真空包装抽气时间12～15秒；化学法检测165个产品的挥发性盐基氮(TVB-N)，并建成实现本发明的方法所需要的数据库；
(2)电子鼻审评的硬件和软件技术融合：电子鼻硬件系统选用JSUEN-2型电子鼻的硬件结构，主要包含计算机系统、气味传感器、电子鼻电路部分、测试回路、还原回路；电子鼻的传感器为日本费加罗公司(Figro)公司生产的厚膜金属氧化锡传感器TGS825、TGS822TF、TGS822、TGS813、TGS2611、TGS2610、TGS2602、TGS2600、TGS880，共9个组成电子鼻的信号输入通道；电子鼻硬件系统用于检测获取输入信号；电子鼻软件研制部分主要包括无监督的模式识别法主成分分析法、有监督的模式识别法K最邻近(KNN)法，实现传感器对不同干燥条件下风干鲢鱼品质的身份描述，其KNN模型中训练集、预测集均达到了90％以上；偏最小二乘(PLS)定量回归模型实现电子鼻审评出不同干燥条件下鲢鱼的TVB-N含量；
(3)JSUEN-2型电子鼻硬件系统融合研制的软件系统，用于审评决定热泵冷风风干鲢鱼的生产，根据电子鼻给出的TVB-N含量值，确定优良的生产方法的温度是13～17℃、考虑能耗时的空气旁通率是0.5～0.7、风速是1.4～1.8m/s，风干鲢鱼的TVB-N值较小，TVB-N值预测值为17.5～28.00mg/100g，风干鲢鱼的品质优良，根据所用电子鼻的审评，可以决定此范围内的方法是合理有效的热泵冷风干燥鱼的方法。
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