技术摘要：
本发明公开了一种基于电子鼻技术对茶树叶片中有机磷类农药识别及含量诊断的方法，包括以下步骤：(1)将未喷洒农药的茶树叶片置于气体收集器内，向茶树叶片分别均匀喷施草铵膦和草甘膦，使气体收集器内的挥发物浓度达到稳定；(2)利用电子鼻对挥发物进行气体检测，根据响  全部
背景技术：
电子鼻是一种模拟生物嗅觉工作原理的新型仿生检测系统，它能够对样品中挥发 成分的整体信息进行比对和分析，通过采集标样信息建立数据库，并利用化学计量学的统 计分析方法对未知样品进行定性和定量分析。 电子鼻的结构主要包括：气敏传感器阵列、信号预处理系统和模式识别系统。其 中，气敏传感器阵列相当于人类嗅觉系统中的嗅觉细胞，是电子鼻检测性能优劣的基础；信 号预处理方法是根据实际使用的气敏传感器类型、模式识别方法和最终识别的任务适当选 取；模式识别系统相当于动物的大脑，通过对传感器阵列的输出信号进行适当的处理，对单 一和混合气体组分信息进行定性识别和浓度定量分析。 茶农在茶树种植过程中会经常使用农药以降低病虫的发生及危害。农药的不合理 使用会造成茶叶中农药残留超标，这不仅严重影响到茶叶质量安全，也制约着我国优质茶 叶的产出以及对外出口贸易。目前茶叶农残的传统方法检测，如气相色谱法、高效液相色谱 法、超高效液相色谱-串联质谱法、羟基化多壁碳纳米管分散固相萃取/联合气相色谱-质谱 联用法等方法，其操作过程复杂，对检测仪器要求较高，无法满足快速检测的要求。 不同种类农药有其不同的物理化学性质，有其不同的挥发气味。同一类农药中的 不同的具体农药，因其分子结构的不同，挥发出的气体也会存在差异，有的气味类型不同， 有的气味的强烈程度不同。由于气味是各种化学物质的一个重要性质，是其质量特性的一 种体现，所以可以从待检物挥发出的气味入手，进行农药残留的定性及定量分析。电子鼻具 有对产品无损坏、快速灵敏、操作简便以及价格低廉等独特优点，现已广泛应用于食品品质 质量、果蔬农残检测，但尚无将电子鼻应用于茶树农残快速检测的报道。
技术实现要素：
针对上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种基于电子鼻技术对茶 树叶片中草铵膦和草甘膦农药识别及含量诊断的方法。采用本发明的方法可以实现对茶树 叶片中的草铵膦和草甘膦农药含量以及种类识别快速、准确的检测。 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种基于电子鼻技术对茶树叶片中有机磷类农药识别及含量诊断的方法，包括以 下步骤： (1)将未喷洒农药的茶树叶片置于经干燥处理后的气体收集器内，向茶树叶片分 别均匀喷施草铵膦和草甘膦，用锡箔纸封口，静置10-15分钟，使气体收集器内的挥发物浓 度达到稳定； 3 CN 111595907 A 说　明　书 2/6 页 (2)利用电子鼻对挥发物进行气体检测，电子鼻中的传感器与挥发物接触后产生 响应值，根据响应值筛选出最优传感器组合； (3)提取步骤(2)中筛选出的最优传感器组合在145-147s处响应值，结合茶树叶片 草铵膦、草甘膦农药浓度梯度含量，建立基于气味的茶树叶片中草铵膦、草甘膦农药浓度含 量预测模型； (4)利用步骤(3)建立的预测模型对待测的茶树叶片中的草铵膦、草甘膦含量进行 检测。 优选的，步骤(1)中，所述干燥处理具体为：将气体收集器置于烘箱中干燥，干燥温 度120℃，干燥时间30min；干燥后，将吸水纸和Na2CO3(干燥后使用)放入气体收集器中，吸收 气体收集器中的水。 优选的，步骤(1)中，所述茶树叶片为新鲜的具有1芽2叶的茶树叶片。 优选的，步骤(1)中，草铵膦和草甘膦的喷施量均为：每5g茶树叶片中喷施3mL。 优选的，步骤(2)中，所述电子鼻为PEN3型便携式电子鼻。 优选的，步骤(2)中，利用电子鼻对挥发物进行气体检测具体为：顶空进样法参数： 预热温度25℃，顶空时间10分钟；电子鼻检测参数：传感器清洗时间120s，自动调零时间 10s，样品准备时间5s，样品测定间隔时间1s，内部流量300mL/min，进样流量300mL/min；将 145-147s处的信号作为传感器信号分析的时间点。实验室温度25℃，湿度约50％，大气压 101.325kpa。 优选的，步骤(2)中，筛选出最优传感器组合包括：W5S、W1S、W1W、W2S和W2W传感器。 优选的，步骤(3)中，建立的基于气味的茶树叶片中草铵膦农药浓度含量预测模型 (模型Ⅰ)为： Y＝2.992-1 .539G/G0  W5S 4.491G/G0  W1S 3.070G/G0  W1W-10.009G/G0  W2S 0.054G/ G0  W2W； 建立的基于气味的茶树叶片中草甘膦农药浓度含量预测模型(模型II)为： Y＝7.480-6.060G/G0  W5S 10.287G/G0  W1S-0.925G/G0  W1W-6.278G/G0  W2S-1 .326G/ G0  W2W； 其中，G/G0  W5S、G/G0  W1S、G/G0  W1W、G/G0  W2S、G/G0  W2W分别代表W5S、W1S、W1W、W2S、W2W 传感器在检测时间为145-147s处的信号响应值。 本发明的有益效果： 本发明建立了茶树叶片中有机磷类农药含量预测模型，并对所建模型Ⅰ、Ⅱ进行浓 度含量预测，对各农药的浓度预测值与实际值进行线性拟合，检验模型准确，其中，草铵膦、 草甘膦浓度预测值与实际值之间的相关系数分别为、0.991、0.984，估计标准误差分别为 0.19、0.55，结果表明本发明所建立的模型能够较为准确地检测茶树叶片有机磷类农药浓 度含量以及种类识别。 附图说明 图1：10个传感器对不同种类农药的负荷加载分析(LA)；其中，a为草铵膦农药的负 荷加载分析，b为草甘膦农药的负荷加载分析。 图2：单一农药不同浓度电子鼻145-147s时间点气味数据的主成分分析；其中，a为 4 CN 111595907 A 说　明　书 3/6 页 草铵膦不同浓度的PCA分析图，b为草甘膦不同浓度的PCA分析图。 图3：茶叶有机磷农药含量预测模型对预测浓度与实际浓度的拟合图；其中，a为草 铵膦预测浓度与实际浓度的拟合图，b为草甘膦预测浓度与实际浓度的拟合图。 图4：不同农药电子鼻145-147s时间点气味数据的主成分分析。