應(yīng)用近紅外光譜分析技術(shù)檢測(cè)茶葉成分的研究.pdf

1、本研究以茶葉中的茶多酚、咖啡堿的含量為檢測(cè)指標(biāo)，結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法開(kāi)展了近紅外光譜定量分析的研究，主要從預(yù)處理方法選擇、建模方法優(yōu)化、波長(zhǎng)優(yōu)選、最佳建模數(shù)量的選擇、相關(guān)分析、進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)儀器圖譜比較等方面深入探討了近紅外光譜定量分析技術(shù)的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，旨在為茶葉品質(zhì)的無(wú)損檢測(cè)提供新的參考。 本研究共收集了180個(gè)不同種茶葉樣品，分別同步檢測(cè)了茶葉中的茶多酚和咖啡堿2個(gè)主要成分含量的化學(xué)值并采用MPA型傅立葉近紅外光譜儀和WQF-4

2、00N傅里葉變換近紅外光譜儀兩臺(tái)不同生產(chǎn)企業(yè)的近紅外儀器采集了近紅外光譜。比較了一階微分、SNV和小波等多種預(yù)處理方法的效果，找出了茶多酚和咖啡堿的最佳預(yù)處理方法。同時(shí)，在最佳的預(yù)處理方法下比較了移動(dòng)窗口偏最小二乘等4種優(yōu)化波長(zhǎng)方法，結(jié)果表明在特定的窗口寬度下采用移動(dòng)窗口偏最小二乘可以得到最佳的優(yōu)選波長(zhǎng)結(jié)果，此時(shí)180個(gè)茶葉樣品茶多酚和咖啡堿組分的窗口寬度分別為71和91時(shí)，模型預(yù)測(cè)均方差最低，分別為2.0665和0.2881。

3、 本文在優(yōu)化后的預(yù)處理方法和波長(zhǎng)范圍內(nèi)建立了不同數(shù)量的校正集下的茶多酚和咖啡堿組分的校正模型。結(jié)果表明：茶葉中茶多酚和咖啡堿組分模型的預(yù)測(cè)精度與建模樣品的數(shù)量存在一定的關(guān)系。隨著校正集樣品數(shù)量的不斷增加，模型的預(yù)測(cè)均方差由大變小逐漸趨于平穩(wěn)。當(dāng)茶多酚和咖啡堿的校正集數(shù)量分別為40和55時(shí)，模型預(yù)測(cè)精度趨于平穩(wěn)。在180個(gè)茶葉樣品中，當(dāng)茶多酚和咖啡堿校正集樣品數(shù)量分別為85和70時(shí)，模型的預(yù)測(cè)均方差最小，分別為1.7970和0.2578。

4、該研究對(duì)建模時(shí)選擇校正樣品數(shù)量具有參考價(jià)值。 由于茶葉為天然樣品，含有大量的復(fù)雜背景。本文在國(guó)產(chǎn)WQF-400型儀器下采用相關(guān)分析方法對(duì)光譜進(jìn)行處理，增強(qiáng)了光譜信息，再以PLS法對(duì)咖啡堿組分建立校正模型，其預(yù)測(cè)結(jié)果與未經(jīng)相關(guān)分析的模型進(jìn)行比較，結(jié)果表明：經(jīng)相關(guān)分析后，模型咖啡堿組分預(yù)測(cè)相關(guān)系數(shù)提高了2.96％，預(yù)測(cè)均方誤差降低了1.27％。證明了相關(guān)分析技術(shù)在天然復(fù)雜樣品中具有提純和加強(qiáng)有效信號(hào)的能力。 與進(jìn)口儀器相比，