煙葉四種成分的近紅外模型的建立、維護(hù)與轉(zhuǎn)移.pdf

1、近年來(lái)，人們對(duì)煙草制品的質(zhì)量日益關(guān)注，在實(shí)際的煙草質(zhì)量控制中，對(duì)決定煙草內(nèi)在品質(zhì)的因素—化學(xué)成分的分析提出了更高的要求。分析工作者不再局限于分析某一種或者幾種化學(xué)成分，而是需要使用多種儀器來(lái)分析大量煙草樣本中許多組分的含量。這種常規(guī)化學(xué)分析法操作復(fù)雜、分析時(shí)間長(zhǎng)，顯然不能滿(mǎn)足產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和質(zhì)量控制的要求，因此，尋求一種快速而有效的分析手段來(lái)測(cè)定化學(xué)成分就顯得十分必要。本研究利用近紅外光譜分析技術(shù)對(duì)煙葉中的四種成分進(jìn)行快速定量分析。課題組收集

2、了全國(guó)多個(gè)省份的400多份煙葉樣品，測(cè)定其近紅外光譜以及還原糖、總糖、總氮和煙堿的含量，從而建立了煙葉近紅外基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。在此基礎(chǔ)上，建立了煙葉四種成分的近紅外定量分析模型。由于各種成分與近紅外光譜的相關(guān)性不盡相同，所以可能達(dá)到的測(cè)試精度也會(huì)不同，這就要求深入研究，通過(guò)優(yōu)化建模的各種條件，力求建立最有效的分析模型。為了獲得一個(gè)穩(wěn)健、預(yù)測(cè)偏差小、適用性強(qiáng)的模型，研究從以下幾個(gè)方面展開(kāi)：
　　 1)研究多種光譜預(yù)測(cè)處理方法以及建模樣品

3、數(shù)對(duì)模型預(yù)測(cè)性能的影響。通過(guò)各種處理方法對(duì)比，確定一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)是最佳的光譜預(yù)處理方法；建模樣品數(shù)在條件允許時(shí)要盡量多，但樣品過(guò)多可能導(dǎo)致模型誤差增加。
　　 2)局部模型與全局模型的比較。局部模型的預(yù)測(cè)結(jié)果比全局模型更可靠，如果我們知道樣品的某些光譜特征，如復(fù)烤煙樣品光譜的主成分空間比初烤煙的更窄，或者復(fù)烤煙和初烤煙在主成分空間可明顯可分為兩類(lèi)，建立一個(gè)局部模型可以得到更佳的預(yù)測(cè)效果。
　　 3)組合建模的研究。通

4、過(guò)組合建模的方式可以計(jì)算出每個(gè)樣本預(yù)測(cè)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差，從而為定量分析結(jié)果精度提供一個(gè)評(píng)價(jià)方法。
　　 4)異常值的檢測(cè)與模型性能的關(guān)系。把自助法用于奇異值檢測(cè)，從而得到一個(gè)穩(wěn)健的模型。
　　 5)模型修正的研究。通過(guò)擴(kuò)充樣品主成分空間后得到的修正模型比原模型預(yù)測(cè)偏差更小。
　　 6)模型轉(zhuǎn)移的研究。比較了三種模型轉(zhuǎn)移方法，對(duì)于煙葉數(shù)據(jù)，由于相同樣品在主儀器掃描的光譜跟從儀器掃描出的差異不是很大，三種方法所得結(jié)果無(wú)