龙井茶作为中国顶级绿茶的代表，以其清雅的香气、鲜爽的口感和丰富的营养价值闻名于世。然而，由于正宗的龙井茶产量有限，其市场规模较小，而每年我国会有大量龙井出口到世界各个国家，这些龙井的质量难以鉴定,茶叶产品的质量和真实性可能得不到保证。因此，建立龙井茶鉴别方法具有重要的理论和实际价值。在茶叶检测中，电子鼻可通过传感器阵列捕获茶叶香气特征，结合算法进行分类和品质评估。然而传统电子鼻是获取响应幅度作为特征：得到的选择性差异较少，识别相似气味有较大难度。

        因此，我们提出采用片上程序升温脱附谱方法来获取样品的谱学信号。该方法的核心优势在于通过对样本挥发物进行萃取与浓缩，再通过程序升温脱附获得特征谱线，从而显著增强传感器响应，并放大不同样品间的细微差异。这使得该方法尤其适用于区分气味高度相似的复杂体系，为实现高精度识别提供了一种新颖而有效的技术途径。

        研究采用的手持式气味检测仪是基于MEMS微热板八嗅元气味传感器的检测设备来对龙井茶叶样本进行分析。该平台的核心是利用独特的双层膜结构设计为分析高度相似的复杂气味分析提供了多维、高灵敏度的解决方案。实验选用来自浙江杭州西湖产区的龙井茶作为研究对象。所有样本均由当地权威质检部门依据《GB/T 18650-2008 地理标志产品 龙井茶》国家标准进行等级评定，确保等级标签的准确性。最终选定特级、一级、二级、三级作为代表性梯度，每个等级包含两各种类的茶叶，龙井茶样本实物如图所示。为了检验数据的稳定性和准确性，每种样本选取3份作为重复。共计24份初始样本。

Sample   1 Gongpai	Sample   2 Dingfeng	Sample   3 Luzhenghao	Sample   4 Yifutang
Sample   5 Shifeng	Sample   6 Meifumingjia	Sample   7 Meijiawu	Sample   8 Kaigu

茶叶样本实物图

采样示意图和实物图

                        (a)设备取样与加热示意图                       (b)加热装置实物图                               (c)设备取样实物图

该方法的优势在于通过程序升温将不同挥发物的脱附行为在温度域上进行分离，并通过前期吸附富集效应放大了微弱信号，从而能获取比稳态检测更丰富、更具区分度的特征谱信息，非常适用于龙井茶等级这类细微差异的区分场景。该实验设计确保了所获得的TPD谱图差异主要来源于茶叶等级本身固有的挥发物组成与含量差异，而非偶然的操作或环境因素。

图3-37 片上程序升温脱附谱线的获取数据：(a)原始数据与数据采集示意图 ；(b)R-T图 ；

(c)R-T数据归一化； (d)R-T数据与背底归一化；(e)片上程序升温脱附谱线

从下图可以看到，八个品种的茶叶样品的程序升温脱附谱线中脱附峰的数量、高度以及这些峰对应的特征温度存在着显著差异，其中两两相似的谱线图有四组，例如：谱线（a）与谱线（e）、谱线（b）与谱线（f）、谱线（c）与谱线（g）、谱线（d）与谱线（h）和均有相似的特征峰，八个嗅元提供了的响应信息，共同构成了茶叶样本的气味指纹。这表明利用八嗅元片上程序升温脱附谱线区分A、B、C、D类品级茶叶是可行的。

图   八种茶叶样本的片上程升温脱附谱线