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感官分析方案-電子鼻在茶行業(yè)的應(yīng)用

東南科儀 2025-07-21 | 閱讀：186

茶是世界各地非常流行的飲料它是消費(fèi)持續(xù)增長(zhǎng)和大數(shù)字的品種和附加口味，它構(gòu)成了一種有趣的咖啡替代品。茶葉生產(chǎn)商總是尋求新的口味或更好的產(chǎn)品質(zhì)量來(lái)擴(kuò)大市場(chǎng)。本研究擬使用HERACLES NEO快速氣相色譜、香氣分析儀來(lái)評(píng)價(jià)不同品牌的薄荷綠茶。

材料與方法

樣品

使用三個(gè)商業(yè)品牌的薄荷綠茶進(jìn)行分析。這些茶在不同時(shí)間（1、2、3、5、 10、15 和 20 分鐘）浸泡在 80°C 的水中。每個(gè)輸注水平均進(jìn)行三次重復(fù)分析。 3 分鐘輸注樣本已用于基準(zhǔn)測(cè)試（表 1）。比較所有樣品以進(jìn)行風(fēng)味特征研究。

HERACLES NEO 氣味分析儀

HERACLES NEO電子鼻（圖 1）基于超快速氣相色譜法。它具有 2 個(gè)不同極性的金屬柱（非極性 MXT-5 和微極性 MXT-1701，10m 長(zhǎng)，180μm 直徑，Restek）并聯(lián)，并耦合到 2 個(gè)火焰離子化檢測(cè)器 (FID)。同時(shí)獲得兩個(gè)色譜圖，可以更清晰地識(shí)別化合物。它允許頂空或液體注射模式。

由珀?duì)柼鋮s器(0-280°C) 進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的集成固體吸附劑捕集器可實(shí)現(xiàn)光揮發(fā)物的有效預(yù) 濃縮，并表現(xiàn)出極高的靈敏度。憑借快速的色譜柱加熱速率（高達(dá) 480°C/分鐘），可在幾秒鐘內(nèi)得出結(jié)果，通常的分析周期時(shí)間為 8 分鐘。

電子鼻與自動(dòng)進(jìn)樣器（PAL3 RSI、CTC Analytics）耦合以自動(dòng)進(jìn)樣和進(jìn)樣。該儀器由Alpha Soft 軟件監(jiān)控。除了經(jīng)典的色譜功能外，它還提供化學(xué)計(jì)量學(xué)數(shù)據(jù)處理工具，例如用于比較的樣品指紋分析、定性和定量模型、質(zhì)量控制圖。

AroChemBase: 用于化學(xué)和感官表征的Kovats索引庫(kù)

HERACLES NEO 電子鼻還配備了AroChemBase 模塊（Alpha MOS，法國(guó)），可在AlphaSoft E-Nose 軟件中使用。它由一個(gè)化合物庫(kù)組成，其中包含名稱、分子式、CAS 編號(hào)、分子量、科瓦茨保留指數(shù)、感官屬性和相關(guān)參考書目。它可以通過(guò)直接點(diǎn)擊色譜圖的峰來(lái)預(yù)先篩選化合物并給出感官特征。

氣味分析

分析條件

對(duì)于所有樣品，在相應(yīng)時(shí)間將一袋茶泡入80°C 的100 mL 水中。將1mL 這些樣品轉(zhuǎn)移到小瓶中。優(yōu)化后的分析參數(shù)如表2 所示。

使用正烷烴的標(biāo)準(zhǔn)混合物（正戊烷到正十六烷）來(lái)校準(zhǔn)系統(tǒng)，以便將保留時(shí)間轉(zhuǎn)換為科瓦茨指數(shù)。

揮發(fā)性成分

茶葉樣品的氣味特征比較3所示。3個(gè)品牌的色譜圖顯示出定量和定性的差異。可以使用區(qū)分揮發(fā)性化合物來(lái)生成基于主成分分析的氣味圖。三種茶樣品之間具有良好的辨別力。

風(fēng)味概況比較

借助保質(zhì)期算法，AlphaSoft 可以隨時(shí)間跟蹤三個(gè)品牌茶的整體揮發(fā)性特征的演變。這種演變顯示為與第一次輸注（參考）相比的距離。三種不同茶樣品的浸泡時(shí)間表示顯示出不同的演變（圖5）。在輸注 2-3 分鐘左右具有最強(qiáng)烈的揮發(fā)性特征，并從第 5 分鐘開(kāi)始減弱。則相反，其香氣似乎在注入 3 分鐘后仍然增加。

AroChemBase：揮發(fā)性化合物鑒定

使用Kovats 指數(shù)和 AroChemBase 數(shù)據(jù)庫(kù)研究了茶葉樣品中最具辨別力的揮發(fā)性化合物的性質(zhì)。表 3 列出了可能的化合物鑒定。萜烯是主要的鑒別化合物。 AroChemBase 還允許訪問(wèn)感官描述符具有用于檢測(cè)和識(shí)別的氣味閾值（圖 7 中的香芹酮示例）。這些化合物給茶樣品帶來(lái)了果香和薄荷味。可以跟蹤每次輸注時(shí)間的每種分子的強(qiáng)度。圖6 顯示了主要化合物之一（由 AroChemBase 鑒定為 1,8 桉樹(shù)腦）強(qiáng)度的后續(xù)情況。

結(jié)論

這項(xiàng)針對(duì)薄荷味綠茶商業(yè)品牌的研究是通過(guò)使用HERACLES NEO電子鼻進(jìn)行調(diào)查的。電子鼻能夠清楚地區(qū)分三個(gè)不同的品牌，并顯示每個(gè)品牌在輸注過(guò)程中香氣特征的演變。該軟件還可以跟蹤不同時(shí)間分子的強(qiáng)度。 AroChemBase 表明，茶的主要化合物是薄荷醇、1,8-桉葉素和香芹酮，并帶有一些果香和薄荷味。

這項(xiàng)研究表明HERACLES NEO 電子鼻可以成為茶行業(yè)的一個(gè)有價(jià)值的決策工具。它在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)或質(zhì)量保證方面有許多應(yīng)用，可分析茶葉、干茶產(chǎn)品或即飲茶飲料：