近紅外光譜分析技術(shù)在煙草化學(xué)指標(biāo)定量分析中的應(yīng)用.pdf

1、近紅外光譜分析是一種新型高效分析技術(shù)，由于具有分析速度快、樣品前處理簡(jiǎn)單和低消耗等優(yōu)點(diǎn)，受到了各行各業(yè)的廣泛關(guān)注，目前，該項(xiàng)技術(shù)已被成功的應(yīng)用于糧食、豆類、酒類等產(chǎn)品的快速檢測(cè)。本文對(duì)煙草水溶性總糖、還原糖、總氮、總植物堿、蛋白質(zhì)、氯、鉀、硫酸根、石油醚提取物總量、石油醚提取物中性成分總量、灰份、水溶性灰份堿度、pH值、總揮發(fā)堿、總揮發(fā)酸和含水率16個(gè)指標(biāo)的近紅外定量分析進(jìn)行了研究。 125個(gè)烤煙樣品，分別于2004年、2005

2、年取自山東、河南、黑龍江等地。樣品粉碎之后，掃描其近紅外光譜，波段為4000～10000cm<'-1>，分辨率為8cm<'-1>，掃描50次取平均光譜。光譜經(jīng)db5小波降噪、標(biāo)準(zhǔn)正則變換、一階導(dǎo)數(shù)處理后，用主成分分析．馬氏距離法從全部樣品中剔除了6個(gè)奇異樣品和17個(gè)冗余樣品，剩余102個(gè)樣品用于定量計(jì)算，用常規(guī)方法檢測(cè)了上述16種煙草化學(xué)指標(biāo)。 本文采用外部驗(yàn)證法檢驗(yàn)?zāi)Ｐ皖A(yù)測(cè)效果，各指標(biāo)分別從全部樣品中選出一部分作為驗(yàn)證集，選擇

3、的方法是：將102個(gè)樣品按照化學(xué)值從大到小排序，去除最大值和最小值，剩余的100個(gè)樣品按順序每隔5個(gè)樣品取出一個(gè)作為驗(yàn)證樣品，共取出20個(gè)樣品作為驗(yàn)證集，剩余的82個(gè)樣品作為校正集。用偏最小二乘和BP網(wǎng)絡(luò)兩種方法建立了定量分析模型，其中PLS模型預(yù)測(cè)較好的指標(biāo)有總糖、總植物堿、灰分和含水率，預(yù)測(cè)樣本均方差分別為1.1965、0.1783、0.4881和0.1791。BP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)效果較好的指標(biāo)有還原糖、總氮、蛋白質(zhì)、氯、鉀、硫酸根、石油醚

4、提取物總量、pH值和總揮發(fā)酸，預(yù)測(cè)樣本均方差分別為1.8605、0.1121、0.403、0.0465、0.2365、0.1417、0．4162、0.1024和0.0215。認(rèn)為其中適宜進(jìn)行定量分析的指標(biāo)是水溶性總糖、還原糖、總植物堿、總氮、蛋白質(zhì)、石油醚提取物總量、pH值、灰分和含水率，這9個(gè)指標(biāo)86％的樣品預(yù)測(cè)誤差低于10％。預(yù)測(cè)值可供參考的指標(biāo)是硫酸根、氯化物、鉀和總揮發(fā)酸，這4個(gè)指標(biāo)有80％的樣品預(yù)測(cè)誤差低于20％。石油醚提取物