中紅外光譜用于茶葉種類(lèi)判別的探索.pdf

1、本課題以茶葉為研究對(duì)象，將紅外光譜法與化學(xué)計(jì)量學(xué)相結(jié)合，利用茶葉的中紅外光譜建立了一套基于投影顯示法的茶葉種類(lèi)的判別方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)茶葉種類(lèi)的鑒別。本課題共收集全國(guó)名茶40種，其中綠茶32種，紅茶4種，烏龍茶、普洱茶、緊壓茶和苦丁茶各1種，產(chǎn)地遍及我國(guó)四大茶葉產(chǎn)區(qū)。利用漫反射技術(shù)采集茶葉的光譜數(shù)據(jù)，采用隨機(jī)采樣方式抽取樣本，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定掃描次數(shù)64次，分辨率4cm<'-1>，樣品粉末粒度≤200目，茶葉粉末的稀釋質(zhì)量百分比為5％。通過(guò)采用

2、1820cm<'-1>單點(diǎn)基線校正、3次13點(diǎn)Savitzky-Golay窗口移動(dòng)多項(xiàng)式最小二乘平滑法對(duì)原始光譜進(jìn)行預(yù)處理，并采用多元散射校正(MSC)和標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量變換(SNv)對(duì)原光譜數(shù)據(jù)集合進(jìn)行校正，可以有效減小系統(tǒng)誤差的影響。通過(guò)對(duì)導(dǎo)數(shù)光譜的分析，結(jié)合中紅外區(qū)水分吸收的特點(diǎn)確定建模區(qū)域?yàn)?800cm<'-1>～970cm<'-1>。在此區(qū)域內(nèi)，1728cm<'-1>、1685cm<'-1>和1599cm<'-1>三處強(qiáng)吸收可以作

3、為苦丁茶的特征吸收；而1400cm<'-1>～1000cm<'-1>波數(shù)段則可以成為普洱茶及其再加工茶(沱茶)的特征區(qū)域。 對(duì)于其余的37種(除去苦丁茶、普洱茶和沱茶)茶葉，本研究分別采用基于主成分分析的投影判別法、基于主成分分析的SIMCA(Soft IndependentModeling of Class Analogy)法和基于偏最小二乘回歸方法三種基于投影顯示的模式識(shí)別方法建立了判別模型。在基于主成分分析的投影判別法建模

4、過(guò)程中，采用Fisher判別法對(duì)波長(zhǎng)變量進(jìn)行進(jìn)一步地篩選，將全部茶葉樣本在前三個(gè)主成分構(gòu)成的空間里分為綠茶、紅茶、烏龍茶三類(lèi)。在基于主成分分析的SIMCA(SoftIndependent Modeling of Class Analogy)法建模過(guò)程中，采用建模殘差為標(biāo)準(zhǔn)確定了各類(lèi)模型的主成分?jǐn)?shù)，實(shí)現(xiàn)了各茶葉樣本按其各自的名牌分類(lèi)，類(lèi)間距和模型對(duì)檢驗(yàn)集樣本的識(shí)別率為97.7％，拒絕率為100％，表明SIMCA法具有很好的判別效果。在基于