牡蠣儲藏期間鮮度劣變與智慧化品質預測之研究

學生姓名: 黃歆慈
指導教授: 王上達
學期: 115上
摘  要: 牡蠣於儲藏與流通過程中容易受到溫度變化影響,造成微生物增殖、揮發性成分累積及異味產生,進而導致鮮度與品質下降。本報告綜合探討儲藏溫度對去殼牡蠣微生物菌相、理化品質及揮發性有機化合物 (volatile organic compounds, VOCs) 的影響,並評估電子鼻結合機器學習應用於牡蠣鮮度監測之可行性。研究結果顯示,相較於 3℃,0℃ 儲藏可有效抑制活菌數增加、三甲胺(trimethylamine, TMA) 與 VOCs 生成及 pH 下降,並降低 Psychrilyobacter 與Psychromonas 等菌屬的增殖,以及 1-丙醇、短鏈脂肪酸等揮發性成分的形成,顯示即使僅有小幅溫差,仍會明顯影響牡蠣品質變化。另一方面,利用 10 顆金屬氧化物半導體 (metal-oxide-semiconductor, MOS) 氣體感測器組成電子鼻,於不同儲藏溫度下即時監測牡蠣揮發性氣體,並結合 TVB-N、微生物、質地及感官分析進行品質評估。電子鼻資料經主成分分析 (principal component analysis,PCA) 降維後,再導入遺傳演算法-反向傳播神經網路 (genetic algorithm-back propagation neural network, GA-BP) 進行鮮度分類,可有效區分新鮮、次新鮮及腐敗樣品,該模型對不同溫度下牡蠣氣體品質等級的預測準確率超過 95%。綜合而言,嚴格的低溫控制可延緩牡蠣品質劣化,而電子鼻結合機器學習則具有快速、非破壞性及即時鮮度監測的應用潛力,可作為未來牡蠣冷鏈品質管理與智慧化監測之參考。