
第33卷,第7期 2013年7月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
近红外光谱分辨率对绿茶氮含量模型的影响
杨
丹1,刘新1·,刘洪刚",张颖彬",尹
+鹏
Vol. 33, No. 7; pp1786-1790
July,2013
1、中国农业科学院茶叶研究所,农业部茶叶质量监督检验测试中心,浙江杭州
310008
2. Thermo Fisher Seientifie (China), 上海201206
摘要以绿茶为研究对象,氮含量为定量分析指标,研究了不同分辨率(2,4,6,8,16cm-1)对近红外光谱图及氮含量模型的影响。结果表明:仪器的分辨率影响光谱图的质量,分辨率越高,得到的信息越丰富,但同时噪音增大;分辨率越低,光谱图更加平滑,信息量减少,当分辨率太低时光诺失真严重。分辨率为4 cm-1时,模型外部验证集RMSEP值为0.0546,明显低于其他模型,相关系数为0.9982,预测性能最好;模型预测精度也较好,STDEV和RSD分别为0.020和0.334。分辨率4cm-1为最优分辨率。试验可以为近红外光谱仪采集绿茶光谱图提供参数选择依据,提高模型的稳定性与预测性能,促进近红外光谱检测技术在茶叶上的应用与推广。
关键词调分辨率;近红外光谱技术;绿茶;含氮量
中图分类号:0657.3
引言
文献标识码:A
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2013)07-1786-05
选择最佳的测试条件提供依据,促进近红外光谱检测技术在茶叶上的应用推广,
近红外光谱技术(near-infrared spectroscopy,NIRS)作为一种绿色、高效、且适合在线分析的技术已在谷物口、何料[]等领域中得到广泛应用,是近年来发展最快的分析技术之一,在茶叶品质检测方面也表现出巨大的潜力。
近红外定量分析模型的准确度、稳定性不仅与样品状态、校正集代表性样品数量相关,还与光谱仪扫描样品时各参数的设定密切相关;特别是仪器的分辨率。石师林等3指出分辨率的确定取决于测量样品的带宽,一般选择仪器的分辨率为样品带宽的1/10左右,理论上用16cm"1的分辨率能满足近红外分析要求,而实际检测中考虑样品中个别成分的反射吸收峰较窄,或试验对分弊率有较高要求,也可以将分辨率设得高一些。对于不同样品材料,分辨率对模型的影响不同,需要根据具体情况分析,找到适合于待测样品的参数设置。对烟草、小麦、燕糖4、液体样品已有相关研究,但对茶叶的研究还未见报道,与其他农产品不同,绿茶种类紫多,外形千姿百态,色、香、滋味、老嫩度差异明显,这些特征共同组成了其独特性,本研究以绿茶为研究对象,以氨含量为定量分析指标,探讨分辨率对近红外模型的影响,从面提高近红外光谱分析的准确度与精确度,为建立通用型模型
收稿日期:2012-11-21,修订日期:2013-02-25
基金项目:国家茶叶产业技术体系项目(CARS-23)资助
1实验部分 1.1仪器
近红外分析仪:AntarisⅡ傅里叶近红外光谱分析仪;定氮仪:KJELTEC2300全自动定氮仪;250mL消化管(硬质试管),Tecator消化器。粉碎机:RetschZM200超离心研磨
机(配0.5mm的筛网)。 1.2样品
本试验选用具有代表性的绿茶样品50个,采用超离心
研磨机粉碎,样品完全通过0.5mm孔径的筛网。 1.3方法
1.3.1绿茶全氮量的测定
称取0.5g精确到0.0001g)绿茶粉碎样品,消化后直接用全自动凯式定氮仪测定样品的全氮量,因不同绿茶样品的含水率不同,为了减少水分的影响,增加化学测定值的准确性,测定茶样的干物质率,将含氮量以干态质量分数表示(全氮量/干物质率)。取3次平行测定的平均值为每个样品的实际测定值,结果如表1。
作者简介:杨丹,女,1988年生,中国农业科学院茶叶研究所硕土研究生
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