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感官分析方案-電子鼻在茶行業的應用

東南科儀 2025-07-21 | 閱讀：529

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茶是世界各地非常流行的飲料它是消費持續增長和大數字的品種和附加口味，它構成了一種有趣的咖啡替代品。茶葉生產商總是尋求新的口味或更好的產品質量來擴大市場。本研究擬使用HERACLES NEO快速氣相色譜、香氣分析儀來評價不同品牌的薄荷綠茶。

材料與方法

樣品

使用三個商業品牌的薄荷綠茶進行分析。這些茶在不同時間（1、2、3、5、 10、15 和 20 分鐘）浸泡在 80°C 的水中。每個輸注水平均進行三次重復分析。 3 分鐘輸注樣本已用于基準測試（表 1）。比較所有樣品以進行風味特征研究。

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 個不同極性的金屬柱（非極性 MXT-5 和微極性 MXT-1701，10m 長，180μm 直徑，Restek）并聯，并耦合到 2 個火焰離子化檢測器 (FID)。同時獲得兩個色譜圖，可以更清晰地識別化合物。它允許頂空或液體注射模式。

由珀爾帖冷卻器(0-280°C) 進行溫度調節的集成固體吸附劑捕集器可實現光揮發物的有效預濃縮，并表現出極高的靈敏度。憑借快速的色譜柱加熱速率（高達 480°C/分鐘），可在幾秒鐘內得出結果，通常的分析周期時間為 8 分鐘。

電子鼻與自動進樣器（PAL3 RSI、CTC Analytics）耦合以自動進樣和進樣。該儀器由Alpha Soft 軟件監控。除了經典的色譜功能外，它還提供化學計量學數據處理工具，例如用于比較的樣品指紋分析、定性和定量模型、質量控制圖。

AroChemBase: 用于化學和感官表征的Kovats索引庫

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

氣味分析

分析條件

對于所有樣品，在相應時間將一袋茶泡入80°C 的100 mL 水中。將1mL 這些樣品轉移到小瓶中。優化后的分析參數如表2 所示。

使用正烷烴的標準混合物（正戊烷到正十六烷）來校準系統，以便將保留時間轉換為科瓦茨指數。

揮發性成分

茶葉樣品的氣味特征比較3所示。3個品牌的色譜圖顯示出定量和定性的差異。可以使用區分揮發性化合物來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。

風味概況比較

借助保質期算法，AlphaSoft 可以隨時間跟蹤三個品牌茶的整體揮發性特征的演變。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 分鐘左右具有最強烈的揮發性特征，并從第 5 分鐘開始減弱。則相反，其香氣似乎在注入 3 分鐘后仍然增加。

AroChemBase：揮發性化合物鑒定

使用Kovats 指數和 AroChemBase 數據庫研究了茶葉樣品中最具辨別力的揮發性化合物的性質。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 還允許訪問感官描述符具有用于檢測和識別的氣味閾值（圖 7 中的香芹酮示例）。這些化合物給茶樣品帶來了果香和薄荷味。可以跟蹤每次輸注時間的每種分子的強度。圖6 顯示了主要化合物之一（由 AroChemBase 鑒定為 1,8 桉樹腦）強度的后續情況。

結論

這項針對薄荷味綠茶商業品牌的研究是通過使用HERACLES NEO電子鼻進行調查的。電子鼻能夠清楚地區分三個不同的品牌，并顯示每個品牌在輸注過程中香氣特征的演變。該軟件還可以跟蹤不同時間分子的強度。 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。

這項研究表明HERACLES NEO 電子鼻可以成為茶行業的一個有價值的決策工具。它在產品開發或質量保證方面有許多應用，可分析茶葉、干茶產品或即飲茶飲料：