一、什么是電子鼻

生物嗅覺(jué)系統在日常生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著(zhù)非常重要的作用，比如人們利用警犬識別犯罪嫌疑人在現場(chǎng)留下的氣味來(lái)破案，抓捕罪犯等等，但是生物嗅覺(jué)系統在靈敏度、易中毒、易疲勞等方面都存在著(zhù)缺陷，因此人們試圖發(fā)明一種可以模擬生物嗅覺(jué)系統的儀器，即人工智能嗅覺(jué)系統，利用它模仿生物嗅覺(jué)系統對不同氣味進(jìn)行辨別區分。人工智能嗅覺(jué)系統又稱(chēng)"氣味指紋儀"，俗稱(chēng)"電子鼻"。由于"電子鼻"這個(gè)名字通俗易懂、形象生動(dòng)，現在已經(jīng)被廣泛使用。

二、煙草行業(yè)對于電子鼻的需求

煙草行業(yè)主要依靠評吸專(zhuān)家對煙葉的香氣、煙葉的吸味、生理強度、煙葉的刺激性等感官來(lái)評估香煙的質(zhì)量和風(fēng)格。然而感官評估主要依賴(lài)人的生理和心理條件，往往受到專(zhuān)家知識結構、經(jīng)驗、情緒甚至環(huán)境等條件的影響，具有較大的主觀(guān)性和隨意性。卷煙感官特征與其化學(xué)成分之間存在內在聯(lián)系，不同化學(xué)組分會(huì )對卷煙感官特征產(chǎn)生不同程度的影響。要在短時(shí)間內利用色譜技術(shù)測定煙草以及煙氣的所有組成，并用于實(shí)時(shí)評價(jià)香煙的內在品質(zhì)難以實(shí)現。因此，采用電子鼻技術(shù)，研究準確度高、操作簡(jiǎn)便、成本低廉的快速檢測方法具有很強的實(shí)用價(jià)值，近年來(lái)已成為煙草研究機構探究快速檢測方法的熱門(mén)手段。

三、電子鼻在煙草行業(yè)中的應用

3.1卷煙的真偽判斷

目前，卷煙真偽鑒別主要是通過(guò)質(zhì)檢人員對卷煙包裝形式及原輔材料的辨別進(jìn)行判定，存在檢驗人員工作量大和結論帶有一定主觀(guān)性等問(wèn)題。另外，國內外的假冒卷煙越來(lái)越智能化，有時(shí)幾乎達到以假亂真的程度。因此，采用儀器鑒別檢驗法進(jìn)行卷煙真偽鑒別具有重要的現實(shí)意義，且已成為卷煙真偽鑒別方法的發(fā)展趨勢。

利用具有電子鼻對卷煙的真偽進(jìn)行鑒別，采用動(dòng)態(tài)頂空法測定，結果表明真品與假煙存在著(zhù)明顯的差別。研究者也采用不同品牌、經(jīng)過(guò)優(yōu)化改良的電子鼻和數據統計處理方法對卷煙的真偽進(jìn)行研究，結果表明：相比于傳統的色譜分析，電子鼻在快速、準確辨別卷煙真偽方面具有明顯優(yōu)勢。

3.2煙草及卷煙的品牌及產(chǎn)地研究

不同類(lèi)型煙草在致香成分上具有一定的相似性，但煙葉之間香氣的質(zhì)和量差異很大。煙葉香氣品質(zhì)由遺傳因素、環(huán)境因素和栽培技術(shù)措施共同決定，遺傳因素主要影響香氣質(zhì)，環(huán)境因素則影響香氣量。其中基因型是影響煙草香氣品質(zhì)的根本內在因素，對煙草香氣的貢獻可達50%左右。因此，煙草的產(chǎn)地、品種成為卷煙質(zhì)量好壞的關(guān)鍵因素之一。卷煙質(zhì)量不僅和煙草的產(chǎn)地、品種等有關(guān)，也與不同品牌的卷煙廠(chǎng)的制作工藝有很大關(guān)系。因此，如果需要對卷煙進(jìn)行區分，需要從煙草的產(chǎn)地、品種及卷煙的品牌等方面對其進(jìn)行研究。

結果表明：基于煙絲電子鼻的主成分分析（PCA），單料煙按地域差異進(jìn)行分類(lèi)；基于煙氣電子鼻的PCA分析，單料煙按地域和部位差異進(jìn)行分類(lèi)，且分析結果與人的感官評定結果接近，因此煙氣電子鼻分析可作為鑒別原料煙葉的客觀(guān)手段之一。

主成分分析圖(PCA)

3.3煙用香精香料的質(zhì)量評價(jià)與監控

煙絲加香是制絲工藝過(guò)程中的重要環(huán)節，煙絲加香質(zhì)量是影響卷煙質(zhì)量的重要因素之一，加香精度和均勻度是卷煙生產(chǎn)過(guò)程中的重要工藝指標，直接影響卷煙的內在質(zhì)量。

判別函數分析圖(LDA)

由于煙草的香精香料成分的復雜性，僅從顏色、密度、粘稠性等簡(jiǎn)單物性指標定性定量判定，是遠遠不夠的。所以現時(shí)的香煙生產(chǎn)企業(yè)對香精的檢測除了檢測物理指標外，更重要是利用專(zhuān)業(yè)評香人員對香精的質(zhì)與量進(jìn)行感官香氣評價(jià)。利用電子鼻對幾種人工難以識別且未知的煙用香精香料進(jìn)行分析，對得到的數據進(jìn)行主成分分析和統計質(zhì)量控制分析，快速判別煙用香精香料。結果表明：實(shí)驗結果與樣品種類(lèi)、編號*吻合。電子鼻能夠對人工難以識別的煙用香精香料進(jìn)行快速、準確的識別，并以圖形的形式給出直觀(guān)、易懂的分析結果，可作為煙用香精香料品質(zhì)控制的一種客觀(guān)、可靠的重要手段。

氣味指紋分析圖譜

四、電子鼻未來(lái)發(fā)展的展望

感官分析專(zhuān)家—瑞玢智能科技技術(shù)應用部的專(zhuān)家指出，經(jīng)過(guò)近30年的開(kāi)發(fā)和研究，電子鼻已經(jīng)廣泛應用于氣味的識別與區分。相比于傳統的基于氣敏傳感器的電子鼻，許多研究將電子鼻的概念應用到相比于氣敏傳感器更加靈敏、便捷、可提供更多樣品信息的儀器上。電子鼻技術(shù)的發(fā)展使復雜成分氣體樣品的檢測成為可能。靈敏、便攜、實(shí)用性好是未來(lái)電子鼻的發(fā)展方向，其在生產(chǎn)生活中的應用也將得到進(jìn)一步拓展。