中紅外光譜用于茶葉種類判別的探索.pdf

1、本課題以茶葉為研究對象，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的判別方法，實(shí)現(xiàn)了對茶葉種類的鑒別。本課題共收集全國名茶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。通過對導(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、過程中，采用Fisher判別法對波長變量進(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。在基于主成分分析的SIMCA(SoftIndependent Modeling of Class Analogy)法建模過程中，采用建模殘差為標(biāo)準(zhǔn)確定了各類模型的主成分?jǐn)?shù)，實(shí)現(xiàn)了各茶葉樣本按其各自的名牌分類，類間距和模型對檢驗(yàn)集樣本的識別率為97.7％，拒絕率為100％，表明SIMCA法具有很好的判別效果。在基于