一、研究背景

在煙草行業(yè)，煙葉的質(zhì)量把控至關(guān)重要。煙葉在收購、醇化和儲存過程中，霉變問題猶如一顆 “dinshizhadan"，嚴重威脅著煙葉品質(zhì)。

煙葉在自然醇化時，為保證其柔韌性，需含有一定水分，這為細菌滋生創(chuàng)造了條件。研究表明，當溫度處于 20 - 40℃，相對濕度達 90% 以上；或者溫度在 30 - 40℃，相對濕度為 85% 以上時，煙葉極易發(fā)生霉變。并且，隨著霉變的產(chǎn)生，煙葉會釋放出與正常狀態(tài)下煙草清香不同的氣味。傳統(tǒng)檢測方法主要依賴人工，通過觀察外觀、嗅聞氣味來判斷，不僅效率低下，而且主觀性強，難以精準判斷早期霉變及不同霉變程度。因此，開發(fā)一種高效、準確的煙葉霉變檢測技術(shù)迫在眉睫，電子鼻技術(shù)應運而生。

二、工作原理

保圣電子鼻運用仿生學設計，模擬人類嗅覺系統(tǒng)。其核心構(gòu)造是由多個性質(zhì)各異的金屬氧化物半導體傳感器組成的傳感器陣列，如同人類鼻子中的嗅覺受體細胞。

當煙葉散發(fā)的揮發(fā)性氣味物質(zhì)接觸到電子鼻的傳感器陣列時，不同傳感器會對特定類型的氣味物質(zhì)產(chǎn)生響應。這些傳感器基于表面吸附和催化反應原理，與氣味分子發(fā)生相互作用，導致傳感器的電學性能（如電阻、電導等）發(fā)生改變。例如，某些傳感器對含硫的異味物質(zhì)敏感，一旦檢測到此類物質(zhì)，其電阻值會顯著變化。每種氣味物質(zhì)與傳感器陣列作用后，會產(chǎn)生dute的響應模式，形成該氣味的 “氣味指紋"。電子鼻通過對這些 “氣味指紋" 的采集和分析，就能識別和區(qū)分不同的氣味，進而判斷煙葉是否霉變。

三、檢測過程

1.樣品準備

從待檢測的煙葉堆中，按照科學的抽樣方法選取具有代表性的煙葉樣品。將樣品放入密封的進樣瓶中，依據(jù)固氣平衡及固液平衡原理，使樣品揮發(fā)的氣體充分充滿進樣瓶上部的頂空空間。同時，要嚴格控制測試環(huán)境的溫度恒定在 25℃（室溫）、濕度一致，為檢測提供穩(wěn)定的環(huán)境條件。 

2.檢測操作

啟動保圣電子鼻，設置好各項參數(shù)，如進樣準備時間、氣體流速、檢測時間、清洗時間等。將裝有煙葉樣品的進樣瓶連接到電子鼻的進樣口，電子鼻通過真空泵將進樣瓶頂空的氣味氣體吸入傳感器氣室。在氣室內(nèi)，氣味物質(zhì)與傳感器陣列充分接觸并發(fā)生反應，傳感器產(chǎn)生相應的電信號變化。

3.數(shù)據(jù)采集與分析

電子鼻內(nèi)部的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)快速、精準地收集傳感器產(chǎn)生的電信號數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)隨后被傳輸?shù)街悄芊治瞿K，運用主成分分析（PCA）、線性判別分析（LDA）等多種先進的數(shù)據(jù)處理算法對數(shù)據(jù)進行深入分析。通過分析，將煙葉的氣味特征與預先建立的正常煙葉和不同霉變程度煙葉的氣味數(shù)據(jù)庫進行比對，從而判斷煙葉的霉變狀況，最終生成量化報告，清晰呈現(xiàn)煙葉是否霉變以及霉變的程度。