一种对不同品种烤烟烟叶分类鉴别的方法技术

本发明专利技术公开了一种对不同品种烤烟烟叶分类鉴别的方法，主要包括：对待测烤烟烟叶样品进行顶空分析和气相色谱‑离子迁移谱分析，获得三维谱图，比对三维谱图中的特征分析区域，鉴别烤烟烟叶种类。该方法将顶空‑气相色谱‑离子迁移谱联用技术用于不同品种烤烟烟叶快速分类鉴别，方法分辨率和灵敏度高，分析时间短，且无损、无样品前处理，方法环境友好，实验所用的耗材少，检测成本低，结果直观，适合烟叶样品批量分类鉴别，并且本方案采用较低的孵化温度和较长的孵化时间，可以获得足够区分不同品种烟叶的信号峰，较低的温度可有效减少背景干扰，同时减少对仪器的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种对不同品种烤烟烟叶分类鉴别的方法
本专利技术涉及快速分析检测领域，特别涉及一种对不同品种烤烟烟叶分类鉴别的方法。
技术介绍
在考察烟叶质量时，只有按照分类一分型一分组一分级的原理逐步对烟叶进行区分，才能弄清诸如烤烟、白肋烟、香料烟等不同类烟叶之间本质的区别，实现合理地分组和分级。如果不对烟叶进行分类，同一型内的烟叶会出现不同种类的烟叶，容易造成识别烟叶质量的困难，也不可能正确地区分烟叶的质量。因此，分类对烟叶的分级起着决定性作用。离子迁移谱(IMS)是一种痕量化学物质分析检测技术，它是基于气相中不同的气相离子在电场中迁移速度的差异来对化学离子物质进行表征的一项分析技术。IMS检测灵敏度高、响应速度快，在挥发性有机化合物的痕量检测中优势极为突出，适合现场快速检测或分析，检测时间常为毫秒级。但IMS仅靠飘移管对化合物进行分离，分离效果差，不能有效对不同品种的烤烟烟叶进行分类鉴别。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中无法有效对不同品种的烤烟烟叶进行分类鉴别的问题。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式公开了一种对不同品种烤烟烟叶分类鉴别的方法，包括：步骤S1，采用顶空方式进样，分别对待测烤烟烟叶进行顶空分析处理，获得待测烤烟烟叶挥发出的挥发性化合物和半挥发性化合物，其中，设定顶空分析条件为：孵化温度60℃，孵化时间8min，进样体积200μl，进样针温度80℃；步骤S2，利用气相色谱-离子迁移谱对经过顶空分析处理的待测烤烟烟叶进行分析，获得待测烤烟烟叶对应的三维谱图，其中，设定气相色谱-离子迁移谱分析条件为：色谱柱为多毛细管分离柱，固定相为OV-5，色谱柱温度34℃，进样口温度80℃，载气为高纯氮气，载气流量采用程序升气模式，初始流量8ml/min，保留3min后，于8min时升至150ml/min，150ml/min一直保持至10min，10.5min时流量降至初始流量8ml/min；迁移谱漂移气体流量150ml/min，迁移谱漂移管温度45℃；步骤S3，对三维谱图进行分析，获取特征分析区域，对待测烤烟烟叶进行分类鉴别。采用上述技术方案，通过优化设定顶空分析条件和气相色谱-离子迁移谱分析条件，使获得的分析样品的三维谱图更加可靠，能够更加准确地实现定性分析，以对不同品种待测烤烟烟叶进行准确快速分类。并且，该分析方法中不需样品前处理，方法环境友好，检测时间短，灵敏度高，重现性好，且配备多毛细管色谱柱的快速气相色谱分离时间与常规色谱相比大大缩小，可以满足现场快速分析的需要，并且本方案采用较低的孵化温度和较长的孵化时间，可以获得足够区分不同品种烟叶的信号峰，较低的温度可有效减少背景干扰，同时减少对仪器的污染，并且由于本方案采取的孵化温度较低，挥发出的化合物相对少些，因此漂移气体流量只选择了150ml/min。可选地，步骤S3具体包括：步骤S31，对三维谱图进行优化分析，获取挥发性化合物和半挥发性化合物的特征分析区域，特征分析区域能够表征待测烤烟烟叶的品种；步骤S32，利用Gallery插件生成以特征分析区域为横轴，待测烤烟烟叶的样品号码为纵轴的视图库；步骤S33，通过比对特征分析区域，对待测烤烟烟叶进行分类鉴别。可选地，对待测烤烟烟叶进行分类鉴别具体包括：设定匹配度域值；分析待测烤烟烟叶的三维谱图的特征分析区域的结果，得到所有待测烤烟烟叶间特征分析区域的整体匹配度值；将整体匹配度值与匹配度阈值进行比较，鉴别待测烤烟烟叶的品种。可选地，鉴别待测烤烟烟叶的品种具体包括：若整体匹配度值大于或等于匹配度域值，则待测烤烟烟叶为相同品种；若整体匹配度值小于匹配度域值，则待测烤烟烟叶为不同品种。可选地，将整体匹配度值与匹配度阈值进行比较是利用化学计量学评价方法进行的。可选地，化学计量学评价方法为主成分分析法和/或正交偏最小二乘-判别分析法。可选地，对待测烤烟烟叶进行分类鉴别具体为：通过比对特征分析区域的出峰情况，鉴别烟叶品种；其中，若待测烤烟烟叶间的特征分析区域的出峰情况明显不同，则待测烤烟烟叶为不同品种；否则，则待测烤烟烟叶为相同品种。可选地，采用型号为FlavourSpec的气相色谱-离子迁移谱设备进行顶空分析处理。可选地，三维谱图中的信息包括漂移时间、色谱保留时间和粒子响应信号强度。相比于现有技术的有益效果：本专利技术提供的对不同品种烤烟烟叶分类鉴别的方法通过优化设定顶空分析条件和气相色谱-离子迁移谱分析条件，使获得的分析样品的三维谱图更加可靠，能够更加准确地实现定性分析，以对不同品种待测烤烟烟叶进行准确快速分类。并且，该分析方法中不需样品前处理，方法环境友好，检测时间短，灵敏度高，重现性好，且配备多毛细管色谱柱的快速气相色谱分离时间与常规色谱相比大大缩小，可以满足现场快速分析的需要，并且本方案采用较低的孵化温度和较长的孵化时间，可以获得足够区分不同品种烟叶的信号峰，较低的温度可有效减少背景干扰，同时减少对仪器的污染。附图说明图1为本专利技术一实施例的对不同品种烤烟烟叶分类鉴别的方法的流程图；图2为气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)结构示意图；图3为A、B、C三个品种烟叶GC-IMS三维谱图；图4为6个批次A烟叶、4个批次B烟叶、12个批次C烟叶选定分析区域的视图库；图5为D、E烟叶样品特征分析区域的OPLS-DA模型第1、2主成分得分图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。虽然本专利技术的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此专利技术的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作专利技术介绍的目的是为了覆盖基于本专利技术的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本专利技术的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本专利技术也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本专利技术的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的实施方式作进一步地详细描述。烟叶香气成分是烟叶内在品质的主要内容之一，烟叶中的挥发性和半挥发性成分与香气质量密切相关，烟叶香气品质主要受遗传因素和环境因素影响。在环境因素相同或相似的情况下，遗传因素决定了烟叶香气成分的种类、含量和组成比例。不同品种的烤烟烟叶因具有独特的香气和挥发性成分，即一个品种区别于另一个品种烟叶的化学组成，这形成了他们各自的指纹特征和品种特征。图1为本专利技术一实施例提供的对不同品种烤烟烟叶分类鉴别的方法的流程图。...

【技术保护点】
1.一种对不同品种烤烟烟叶分类鉴别的方法，其特征在于，包括：/n步骤S1，采用顶空方式进样，分别对待测烤烟烟叶进行顶空分析处理，获得所述烤烟烟叶挥发出的挥发性化合物和半挥发性化合物，其中，设定所述顶空分析条件为：孵化温度60℃，孵化时间8min，进样体积200μl，进样针温度80℃；/n步骤S2，利用气相色谱-离子迁移谱对经过所述顶空分析处理的待测烤烟烟叶进行分析，获得所述待测烤烟烟叶对应的三维谱图，其中，设定气相色谱-离子迁移谱分析条件为：色谱柱为多毛细管分离柱，固定相为OV-5，色谱柱温度34℃，进样口温度80℃，载气为高纯氮气，载气流量采用程序升气模式，初始流量8ml/min，保留3min后开始增加流量，于8min时升至150ml/min，150ml/min一直保持至10min，10.5min时流量降至初始流量8ml/min；迁移谱漂移气体流量150ml/min，迁移谱漂移管温度45℃；/n步骤S3，对所述三维谱图进行分析，获取特征分析区域，对所述待测烤烟烟叶进行分类鉴别。/n

【技术特征摘要】
1.一种对不同品种烤烟烟叶分类鉴别的方法，其特征在于，包括：
步骤S1，采用顶空方式进样，分别对待测烤烟烟叶进行顶空分析处理，获得所述烤烟烟叶挥发出的挥发性化合物和半挥发性化合物，其中，设定所述顶空分析条件为：孵化温度60℃，孵化时间8min，进样体积200μl，进样针温度80℃；
步骤S2，利用气相色谱-离子迁移谱对经过所述顶空分析处理的待测烤烟烟叶进行分析，获得所述待测烤烟烟叶对应的三维谱图，其中，设定气相色谱-离子迁移谱分析条件为：色谱柱为多毛细管分离柱，固定相为OV-5，色谱柱温度34℃，进样口温度80℃，载气为高纯氮气，载气流量采用程序升气模式，初始流量8ml/min，保留3min后开始增加流量，于8min时升至150ml/min，150ml/min一直保持至10min，10.5min时流量降至初始流量8ml/min；迁移谱漂移气体流量150ml/min，迁移谱漂移管温度45℃；
步骤S3，对所述三维谱图进行分析，获取特征分析区域，对所述待测烤烟烟叶进行分类鉴别。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
步骤S31，对所述三维谱图进行优化分析，获取所述挥发性化合物和所述半挥发性化合物的所述特征分析区域，所述特征分析区域能够表征所述烤烟烟叶的品种；
步骤S32，利用Gallery插件生成以特征分析区域为横轴，待测烤烟烟叶的样品号码为纵轴的视图库；
步骤S33，通过比对特征分析区域，对待测烤烟烟叶进行分类鉴别。


3.如权利要求2所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹西梅，谢顺萍，石志发，赵新海，韩宇，
申请(专利权)人：贵州中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52