Enews297 智慧型電子感官分析系統（電子鼻，enose）之簡介

出自KMU e-News

當前修訂版本

高雄醫學大學e快報 第297期　

智慧型電子感官分析系統（電子鼻，enose）之簡介

藥學院香粧品學系 柯宏慧主任

　　對大多數的動物而言，嗅覺的功能常是攸關生死的重要感官系統。許多動物利用氣味來辨識敵我、求偶以及辨認勢力範圍。在日常生活中，某些東西的味道真是好聞極了，其實主要是嗅覺系統發揮了功能，讓我們察覺到我們認為是好的特質。美酒、咖啡或野草莓等所散發出來的化學分子活化了整群的嗅受器，讓我們聞到不同的氣味分子。某種特殊的氣味，不管是好的或壞的，可以啟動鮮明的童年記憶或情緒記憶。相反地，喪失嗅覺會是件可怕的事，因為不但無法聞出不同食物的味道，也不能由嗅覺察覺警訊。所有生物都可以偵測並辨認來自環境中的化學物質，辨認適當的食物與腐爛不適的食物，對生物的存活與否極為重要。長久以來，對人類而言，在眾多感官功能中嗅覺就一直是身體上最令人迷惑的感覺，直到2004年的諾貝爾生理醫學獎桂冠艾克謝爾與巴克兩位的研究解決了為何人類可以辨認大約10,000種不同味道的這個疑問，其一系列領先的研究讓我們了解嗅覺系統如何運作。

　　大多數的氣味都含有多種氣味分子，而每個氣味分子都可和多種受器結合，這樣的組合就形成了所謂的氣味模式。然而人類的嗅覺是一個複雜的過程，雖然目前有許多化學分析工具，像是氣相層析儀(GC)、氣相層析-質譜儀(GC-Mass)、高效能液相層析儀(HPLC)等，可以分析產品中個別的揮發性成分，但這些多為樣品經過破壞及分離後的結果，無法完全解釋人體感官對原樣品的整體感覺。因此多年以來，從事氣味和味道進行原料或成品的品管及研發工作，只能藉由受訓練過的專業人員進行集體鑒別及判斷(人工品評)。但這種傳統方法主觀性強、重複性差，除了鼻子與舌頭對氣味與味道有適應性，容易在檢測數個樣品後產生疲勞影響結果外，品評人員的健康不佳及離職退休也會影響正常的運作。隨著產業界國際化與自動化的提高，需要一種客觀、快捷、重複性佳的方法，來評估產品氣味和味道等資訊，增加產品品質穩定及新口味研發的效率。

　　智慧電子感官分析系統(電子鼻)是近年來迅速發展起來的研究領域，為可模擬人類感官分析之電子分析軟體。起源於英國Warwick大學的Persaud和Dodd模擬哺乳動物嗅覺系統的結構及原理，提出了以感測器矩陣技術為基礎的電子鼻，才讓這些主觀的感覺有了科學化的基礎。嗅覺與味覺主要是數十種乃至上百種揮發性和半揮發性有機化學成分與感官間的相互作用，當我們聞到特定的氣味後，經由嗅覺細胞取樣、分析、訊號處理及指紋辨識後，會產生對應於此氣味的唯一指紋圖，再和先前記憶中對特定氣味所建立的指紋庫比對，便可確認氣味之異同。電子鼻即是應用不同感測器適當地配置成陣列，當氣味分子接觸到感測器陣列時，會使每個感測器產生程度不同的電阻變化，不同氣體及濃度會讓陣列中各感測器產生不同的反應，如此便成為該氣味獨特的指紋圖。電子鼻結合了快速氣相層析偵測技術，其軟體利用科法茲滯留指數(Kovats retention index)為依據，將氣相層析譜峰不同的滯留時間和峰面積或峰高，組成相對於樣品特有的氣味總合反應指紋圖；再由指紋模式鑒別技術進行複合體氣味之定性判斷和定量分析。同時也可當成快速GC使用，對個別成分進行快速定量和定性分析。運用此原理，對於新開發之新式香料/芳香組成即可利用電子鼻建立其特定指紋圖譜，據此，可做為不同批次之間氣味一致性之比對，亦可辨別產品中是否摻偽、亦或是因變質而產生異味，故可做為產品質量控制之用。香粧品學系由資本門預算購買的智慧電子感官分析系統(電子鼻)，主要藉由此儀器的購買來提升香粧品學系的能見度，進而吸引未來學生就讀之意願。

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