茶叶解决方案-电子鼻（气味分析系统）在茶叶及其制品品质鉴别中的应用

Time:2020-03-02 11:45:32

摘要：电子鼻（气味分析系统）是一种气味分析仪器，又称人工嗅觉系统，是在材料科学和传感技术的基础上发展起来的，利用各种传感器的仿生学技术，模仿人类嗅觉细胞的工作模式，实现对气体、气味的检测。茶叶及其制品由于不同的产地、不同的品种、不同的种植环境、不同的生长期、不同的加工条件等多变量的影响下，整体气味也会有所不同，而电子鼻（气味分析系统）的传感器对不同的气味会表现出不同的响应度，从而达到区分鉴别的目的。食品的风味是评价食品质量的重要因素，没有人愿意买风味很差的食品。然而评价食品风味是一项很复杂的工作，不仅需要评价风味本身，还需要看消费者对这种风味的接受程度。所以风味评价需要从感觉上、化学或物理等多方面来进行分析。风味物质的成份可以用气相色谱法和GC-MS测量。目前还没有通用的分离方法，用于挥发性风味物质的全色谱分析。但已经建立了一些分离技术，包括液体与液体的分离，液体与固体的分离，固相提取，快速溶剂提取，顶空分析，空气抽取，直接热解吸法等等。这些技术已经应用了很多年，但是简单样品制备，甚至是无需样品制备的情况下分析风味，目前只有电子鼻（气味分析系统）可以做到，或者是人的感官嗅闻。因此近几年利用电子鼻（气味分析系统）测试食品的风味兴起，给科研和产品研发带了了便利。下面我们介绍电子鼻（气味分析系统）的各方面应用。

茶叶及其相关饮料产品中具有挥发性物质，风味对于消费者的选择格外重要，市面上的饮料产品也是琳琅满目，所以茶叶及其相关饮料产品风味的检测对于饮料产品的感官评测特别重要。饮料挥发性化合物的种类和含量是评价其风味品质的重要指标。电子鼻（气味分析系统）在茶叶品质鉴别中有诸多应用。例如：电子鼻（气味分析系统）用于茶叶品质等级及贮藏时间的评定；电子鼻（气味分析系统）进行茶叶香精油中香气成分含量的模糊预测；电子鼻（气味分析系统）检测茶叶香气与品种、加工方法、季节等的关系；茶汤冲泡次数的预测等。如今，电子鼻（气味分析系统）可作为一种通过气味评价茶叶等级的新方法，是目前研究茶叶香气品质的主要趋势和热点。电子鼻（气味分析系统）在茶风味物质气味检测方面的应用，例如：

1.应用于不同荷花茶样品的区分辨别

2.区分不同种类茶样品研究应用

3.应用于不同苦荞茶样品的区分检测

4.应用于普洱生茶&熟茶的区分判别及模型的建立

5.用于不同浓度茶提取物的区分检测

6.进行茶汤冲泡次数的分析研究

7.检测茶风味物质差异性的应用

关于-电子鼻（气味分析系统）检测茶风味物质差异性的应用（竞品模拟），在此案例如下：

电子鼻（气味分析系统）检测茶风味物质差异性的应用

由传感器响应雷达图可知，对照和1-5号样品的雷达图有所不同，1-5号雷达图较为相似。其中，对照样品雷达响应值1-14号传感器均较小，1-5号样品冲泡后更易泡出样品的香气。此外，对于这6个样品来说，进行传感器优化，优化的传感器结果为：S9_P_S6_P_S4_P_S2_P。PCA中，横坐标表示*一主成分所占整体信息量的百分比，纵坐标表示*二主成分所占整体信息量的百分比。在图中DI值为87.69 %，说明主成分分析法的整体区分效果很好，主成分1和主成分2的总贡献率为98.88%，基本可以代表样品全部信息。由图可看出，1-3号的风味接近，也跟对照品风味接近，4、5号样风味均有差异。

电子鼻（气味分析系统）含有多元数理统计系统：对象整体品质差异的区分检验（PCA）、原产地保护产品以及品牌产品真伪辨识（SIMCA、PLS-DA）、产品品质等级评定（DFA）、样品感官属性以及理化指标的快速反演（PLS）、产品货架时间的评价（PCA、PLS）；算法多样：含有Euclidean Dis欧氏距离、CORRELATION相关系数、MAHALANOBIS马氏距离、DP dis个体识别率、DI dis区分指数、Scores Dd得分值分离度、Eigenvalue Dd特征值分离度等算法，可对茶叶产品气味，例如电子鼻（气味分析系统）检测茶风味物质差异性的应用研究，产生重要作用。

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