Electronic Nose Technology for Food and Beverage Industry

ระบบการรับรู้กลิ่นนั้นมีความซับซ้อนมาก จึงต้องใช้คนที่ผ่านการฝึกฝนมาโดยเฉพาะ ตัวอย่างเช่น นักดมน้ำหอมระดับมืออาชีพ อาจมีความสามารถในการจดจำกลิ่นได้ถึง 10,000 ชนิด แต่สำหรับคนทั่วไปนั้น อาจจะสามารถจดจำกลิ่นได้เพียงแค่จำนวนหลักร้อยหรือพันเท่านั้น โดยการรับรู้กลิ่นขึ้นกับอารมณ์ความรู้สึก และผู้ประเมินไม่สามารถดมกลิ่นได้อย่างต่อเนื่อง อีกทั้งการระบุกลิ่นอาจจะไม่เที่ยงตรง เนื่องจากแต่ละคนมีความรู้สึกไม่เหมือนกัน และที่สำคัญคือ การใช้คนในการประเมินจะไม่สามารถระบุกลิ่นในเชิงปริมาณได้ สามารถรู้เพียงว่ากลิ่นนั้นมีความแรงหรืออ่อนมากน้อยเพียงใดเท่านั้น ดังนั้น จึงเกิดแนวคิดทางวิศวกรรมเพื่อพัฒนาระบบดมกลิ่น โดยการสร้างอุปกรณ์ที่เรียกว่า จมูกอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic nose) ซึ่งอาศัยการเลียนแบบจมูกของมนุษย์

The olfactory system is very complex. Therefore, it requires a well-trained person; for example, a professional perfumer can recognize more than 10,000 types of fragrances, but the average person may be able to remember only the number in the hundreds or thousands. Smell perception depends on emotion, and the assessor is unable to continuously work for a long time. Moreover, smell identification may not be accurate because each individual has different feelings. The important barrier to using human assessment is that they cannot quantify the smell, but they know how strong or weak the scent is. Therefore, an engineering concept was generated to develop the artificial olfactory system by creating a device called the electronic nose which relies on the imitation of the human nose.

 

จมูกอิเล็กทรอนิกส์ เป็นอุปกรณ์เลียนแบบการทำงานของจมูกมนุษย์ โดยมีลักษณะที่เลียนแบบระบบรับรู้กลิ่นในธรรมชาติดังนี้

(1) ส่วนรับกลิ่น ประกอบด้วยตัวนำกลิ่นเข้ามา ซึ่งอาจมีมอเตอร์ดูดอากาศ และท่อรวบรวมกลิ่น (Concentrator) เพื่อให้กลิ่นมีความเข้มข้นสูงขึ้น และส่วนประกอบที่สำคัญที่สุด คือเซ็นเซอร์รับกลิ่นจำนวนมาก ตั้งแต่ 4 ตัวขึ้นไปจนถึงมากกว่าร้อยตัว

(2) ส่วนรวบรวมสัญญาณ ทำหน้าที่แปรสัญญาณจากเซ็นเซอร์ และจัดการสัญญาณรบกวน (Signal conditioning) จากนั้นจะแปลงสัญญาณจากอนาล็อกให้เป็นข้อมูลดิจิทัล

(3) ส่วนประมวลผล เป็นส่วนนำสัญญาณที่ได้รับมาทำการเปรียบเทียบเชิงสถิติกับฐานข้อมูลที่มีอยู่เดิม ซึ่งอาจจะใช้ระบบประสาทเทียม (Artificial Neural Networks) เพื่อทำการแยกแยะกลิ่น รวมไปถึงการเรียนรู้และจดจำรูปแบบของกลิ่น

The electronic nose is a device that mimics both the functioning of a human nose and other natural olfactory systems as follows:

1. Detection part: This section contains the smell carrier that may have an air suction motor and concentrator to make the concentrated smell. The main component is a large number of smell sensors, from four to more than a hundred.

2. Signal collection part: It acts to convert the signal from the sensors and handle noise (signal conditioning), then converts the signal from analog to digital.

3. Processing part: It is the part that brings the received signals to be statistically compared with the database. It may use artificial neural networks to identify odors and learn as well as recognize the patterns of smells.