第35卷，第6期 2015年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
李梦华"，李景明2*，李军会"，张录达1，赵龙莲1
1，中国农业大学信息与电气工程学院，北京100083
2，中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100083
Vol.35,No.6 -pp1551-1555
June,2015
摘要提出一种将循环伏安电化学法和近红外光谱法联立，用PLS-DA的D-S证据理论融合二者信息进行葡葡酒品种溯源研究的方法。分别采集来自不同产区的三类不同品种的171个干红葡萄酒样品的循环伏安曲线和近红外透射光谱。用PLS-DA法分别建立循环伏安电化学法和近红外光谱法的判别模型，以此为证据；用两个证据的D-S合成规则实现近红外判别结果与循环伏安法判别结果的重新决策。融合后的结果为：多产区不同品种葡葡酒溯源模型的建模集准确率为95.69%，检验集准确率为94.12%；单一产区不同品种葡萄酒溯源模型的建模集准确率为99.46%，检验集准确率为100%；判别结果都比融合前单一循环伏安电化学法和近红外光谱法的判别准确率得到广提高。实验结果表明，该方法具有较高的溯源识别准确度，可以快速准确地对待测葡萄酒品种进行定性检测。
关键词葡萄酒；品种；近红外光谱法；循环伏安法；D-S证据理论
中图分类号：0657.3文献标识码：A
引言
DOI; 10, 3964/j. issn. 1000-0593(2015 )06-1551-05
得到不同的CV曲线5.6。葡萄酒中一些化学特性能够在CV 曲线中体现。
近红外光谱技术是快速无损的食品鉴别检测技术，它主
葡萄酒是用新鲜的葡萄或葡萄汁经发酵酿成的酒精饮料，含有丰富的多酚、多糖、氨基酸、矿物质等多种营养成分。葡葡萄酒中含有大量的具有抗氧化剂特性的酚类化合物，如儿茶素、没食子酸、芦丁、榭皮素等，它们具有抑制心脏病、癌症、冠心病、动脉粥样硬化等功效，深受人们的喜爱3。葡萄酒中的这些酚类物质主要来自于葡萄果实、果梗、酵母代谢以及陈时的橡木桶等，参与形成葡萄酒的味道、骨架、结构和颜色等，对红葡萄酒的风格特征和晶质有着非常重要的影响。
循环伏安法（CyclicVoltammetry）是一种常用的电化学研究方法。该方法控制电极电势以不同的速率，随时间以三角波形一次或多次反复扫描，电势范围是使电极上能交替发生不同的还原和氧化反应，并记录电流-电势曲线（CV曲线)。葡萄酒中的酚类化合物在以玻碳电极作为工作电极， Ag/AgC电极作为参比电极，铂片电极作为辅助电极的三电极体系中极易在工作电极上发生氧化还原反应」，不同的酚类物质发生氧化还原的电位不司，并且不同的葡葡酒中酚类化合物的含量不同，发生氧化还原反应的强度不同，这样就
收稿日期：2014-01-15，修订日期：2014-05-11
要体现的是有机物分子中含氢基团（如C一H，N一H，O一H 等)振动的合频与倍频吸收信息，当样品的组成或结构发生变化时，其对近红外光的吸收和散射发生变化，从而近红外光谱也将发生变化，这种微弱的变化信息可以通过化学计量学方法，如偏最小二乘法、人工神经网络法等提取出来并进行定性、定量分析了3。
以不同品种的干红葡萄酒为研究对象，将体现葡萄酒电
化学特性（氧化还原性的循环优伏安曲线和体现葡萄酒光学特性(吸收、散射)的近红外光谱用信息融合[9-12]的方法以获取更多更好的信息，进行葡萄酒品种的溯源研究，提高葡萄酒主要品质特性的人工智能识别水平。
1实验部分 1.1材料
样品是由中国农业大学葡葡与葡萄酒研究中心提供的
2003年一2011年的十红葡葡酒，包括三个不同晶种七个不同产地，共171个。其中三个品种分别为赤霞珠100个，美
基金项目：国家自然科学基金项目(31101289)和北京市共建项目专项项目资助
作者简介：李梦华，女，1989年生，中国农业大学信息与电气工程学院硕士研究生
e-mail : zhaolonglian@ aliyun, com , lyma@ cau. edu. cn
*通讯联系人