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茶叶定性和定量近红外光谱分析方法研究1牛智有,林新引言299月光谱学与光谱分析摘要分别采集了茉莉花茶、苦丁茶、龙井和铁观音鲋掷嗖枰豆个样本,利用型近红外光谱分析仪对样本进行光谱测量,应用近红外光谱分析技术对茶叶进行定性和定量分析。采用主4因子系数进行比较,确立了最优定性判别定标模型。同时,采用修正的偏最小二乘法,比较不同光谱预处理方法对定标模型的影响,建立了茶叶中水分、茶多酚和咖啡碱含量的定量分析模型,并对未知样本进行预i00091RPD3NIRS关键词近红外光谱;定性分析;定量分析;茶叶中图分类号:.A:./甶茶叶作为一种经济作物,起源于中国,传播于世界,在我国茶作为保健饮品已有四五千年的历史,中国被称为茶叶的故乡,盛产多种多样品种的茶叶。按制作工艺,茶可分为绿、红、青诹、白、黄、黑和花茶等,其中绿茶是我国优70[1]安全准人制度的实施,对茶叶的品质质量要求越来越高,这对我国茶叶品质鉴定和检测提出更高的要求,因此应用快速、简便、准确的现代分析方法定性和定量分析茶叶的种类和品质是目前一项重要的研究课题。近红外光谱分析技术是近年来发展起来的一种定性和定量分析技术,因其快速、不破坏样品、操作简单等特点,已[2]3]谱技术已逐步应用于茶叶加工中品质检测、’。本研究尝试应用近红外光谱分析技术,结合聚类分析和偏最小二乘回归椒ǎ攒岳蚧ú琛⒖喽〔琛⒘吞垡个种类进行定性分析与建模,同时建立了茶叶中水分、茶多酚和咖啡碱的定量分析模型,并对其适用性进行检验。样本收集430120浙江、福建等地。全部样本分成定标集和验证集,定标集为10218三种成分化学分析样本三种主要成分的测定按照国家标准的测定方法,水分采用婧惚头/;茶多酚采用酒石(GBT8313--2002)外分光光度法疶;Х治鼋峁。(weight光谱采集与异常样本剔除本实验使用丹麦旧腘—terns65004002扫描速度为次·ǎ患觳馄魑9玪,硫化铅;工作温度为~℃;取点间隔2Din32NtRSysterns6500WinISI琋。—September2009华中农业大学工程技术学院,湖北武汉收稿日期:薅┤掌冢基金项目:国家。十一五”支撑计划项目和湖北省自然科学基金项目资助作者简介:牛智有,年生,华中农业大学工程技术学院副教授e-******@maiLhuedu
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影篱。i0jl?{o2詈SEC光谱学与光谱分析第卷Ⅲ实现。随机抽取样本,按照仪器使用要求进行装样,对每份样本进行巫把直鸾猩瑁次扫描光谱的平均光l利用Ⅲ对光谱文件进行聚类分析,分析方式为PLl计算得分,解释光谱问差异。马氏距离超过的被视为异常样品,廊被剔除’。光谱预处理方法为了去除来自高频随机噪音、基线漂移、样本不均匀、光散射等影响,需要对光谱进行预处理。光谱数据预处理方式包括散射处理无散射处理⒈曜颊;趋(SNV+D)(12)处理光谱间隔点,交砦矢舻愣既∥,二次1定性和定量分析模型的建立方法利用软件中的判别方)12342标样品,同时样本预测值必须大于,否则被判断为不同]三种主要成分定量分析模型的建立采用修正的偏最小二乘回归方法。为了防止过拟合现象的发生,采用交互验证Validation)r,同时通过目标函数,/来评价定量分析模型的优劣,,值越大表明模型预测效果越好。验证BiasSl