近紅外光譜法在茶葉品質中的應用研究進展

茶葉審評現(xiàn)狀近紅外光譜檢測原理幾種茶葉主要內含物的紅外分析應用茶葉審評現(xiàn)狀傳統(tǒng)認為，茶葉的品質是由色澤、外形、香氣、滋味幾大要素構成。因此，評定茶葉品質自然會按色、香、味、形去評審。現(xiàn)階段，紅外光譜法以其無污染、無損傷取樣、實時性、使用方便等特點成為檢測的首選，在物質定性和定量分析中的應用較為普遍。紅外簡介近紅外光(NIR)是介于可見光(VIS)和中紅外光(MIR或IR)之間的電磁波26316cm-112500cm-14000cm-1400cm-1紫外線可見光近紅外中紅外遠紅外380nm

800nm

2500nm

25000nm

近紅外光譜檢測原理近紅外光譜主要是由于分子振動從基態(tài)向高能級躍遷時產(chǎn)生的。近紅外光譜記錄的是分子中單個化學鍵的基頻振動的倍頻和合頻信息，它常常受含氫基團X-H（X=C、N、O）的倍頻和合頻的重疊主導，所以在近紅外光譜范圍內，測量的主要是含氫基團X-H振動的倍頻和合頻吸收。有機物以及部分無機物分子中各種含氫基團在受到近紅外線照射時，被激發(fā)產(chǎn)生共振，同時吸收一部分光的能量，測量其對光的吸收情況，可以得到極為復雜的紅外圖譜，這種圖譜表示被測物質的特征。在近紅外光譜分析中，被測物質的近紅外光譜取決于樣品的組成和結構。樣品的組成和結構和近紅外光譜之間有著一定的函數(shù)關系。通常采用多元線性回歸(MLR)，主成分分析(PCA)，偏最小二乘法(PLS)等方法校正。茶葉中的大多數(shù)有機化合物如茶多酚、氨基酸、蛋白質、咖啡堿等都含有各種含氫基團，所以通過對茶葉的近紅外光譜分析可以測定這些成分的含量。C-H、N-H、O-H吸收帶的中心近似位置基團cm-1C-HN-HO-H基頻伸縮振動300034003650彎曲振動145016001350合頻434745455000一級倍頻570066007000二級倍頻87001000010500C-固H、N-跪H、O-伍H的倍錫頻、寫基頻紡吸收片譜帶校正宏模型席訓練帖集樣械品的計選擇用標蠶準方迷法測擠定樣忘品物算化性斜質測量芒光譜削數(shù)據(jù)光譜霞的預遙處理回歸委計算校正受模型精的驗規(guī)證分析殊樣品效果雖參數(shù)杜判別稍模型輛預測里效果神的好渴壞:定標寧模型截：有滔校正凍標準睜誤(S例EE漂)、交熄叉驗渠證標棚準誤(S以EP柴)、決氣定系舍數(shù)(R必)表示傾。其鹽中SE架E、SE尼P值越那小越晴好。Q值以劍接近1為最亡好。外部涉驗證:真實央值與概預測卡值之余間的禾相關步系數(shù)R，以己接近1為最晉好。近紅巡壽外光邁譜檢販測的貿優(yōu)勢分析俗速度垃快、脅分析們效率咐高適用寒的樣勺品范第圍廣星、樣慌品一茂般不戶需要雞預處鏈理分析袋成本低較低串、測閥試重戴現(xiàn)性位好對樣泰品無裝損傷可實構現(xiàn)在分線分絨析、紐奉對操厲作人妹員的屢要求藥不苛紫刻茶葉穿的紅吩外分傘析應客用含水研量茶多關酚氨基數(shù)酸咖啡潮堿其他含水歲量水分旅是茶授葉中蜓的一旁個重請要成賊分，立與茶亮葉品財質的請關系輝密切灑。水腿分的窮低于5%茶葉丑的貯適存時派間長題，香完氣變鮮化比昌較小邊，而把高于6.遞5%時則苗品質撓下降智的比番較快易。在籠茶葉飼的加悄工過煮程中商水分跪的多找少與欣品質望也息提息相航關。茂因此等茶葉毅水分童的快積速檢所測，立對于學茶葉棋的加蹲工、笨保存鍵都有馳實際希的應來用意典義。劉輝搬軍等枯將綠伐茶的趕光譜舒經(jīng)過盤趨勢能變換綱法預驗處理才，利叮用徑捉向基咐函數(shù)撥建立右了綠侵茶的短水分滔檢測瘦模型水，預項測的遼相關樓系數(shù)r=拿0.詠93投3高于翠反向俱傳播煩神經(jīng)吼網(wǎng)絡存的r=固0.愛91季4。張月堂玲在勤將光掃譜用9階卷數(shù)積平沾滑結換合二種階導放數(shù)預脫處理弊后，落利用墻偏最羽小二船乘法詠建立酬的定武標模撇型的吐相關纏系數(shù)言也達四到了0.挪99以上疾，優(yōu)摔于主雹成分毫回歸廳建模苦法，房誠并且病指出嗽原始匪光譜挨和平掛均光泡譜都殲適用主于茶別葉水濁分的乓建模句。因裙此證眠明利資用近泰紅外奶光譜統(tǒng)分析仿能實絹現(xiàn)水穿分的倍快速周檢測懶。茶多型酚茶多異酚在架茶葉率中的宏含量飼大約誰為18～36宵%，在繼人體厘內有暑良好補的清歪除自秘由基蜘、殺會菌抗北癌等黑作用貿，是涉茶葉遵中最房誠重要黑的成炭分之蒸一。因此秤國內盛外許匪多學休者針照對利搬用近墳紅外去技術盟進行伯茶多具酚的欠快速遭檢測抱進行鄰了許把多研尋究。Qu結an羨sh耗en衣gCh乞en利用PL晶S法檢坡測茶史多酚匠總量癥的相輩關系至數(shù)為0.縱93。J.館Lu礙ya差er鄙t等用PL搜S建立煤數(shù)學懶模型品測定遵綠茶怖整葉豆的中周兒茶何素的來含量召。羅一倍帆等往利用墻茶葉壺近紅燦外光絞譜建犬立了漆研磨豆后的候茶葉捧中茶買多酚暗含量們的人喇工神慰經(jīng)網(wǎng)蟻絡模難型。夏賢奔明等洋利用擁茶葉匯近紅爬外光飄譜建個立了狼研磨珠后的除茶葉株中茶昆多酚治含量莊的多讓元線北性回翠歸模鋤型，梯均得腿到的繭預測緞效果指較好顯。咖啡嫂堿咖啡寺堿茶砍葉具纏有興躺奮中戶樞神奴經(jīng)、色提神摸醒腦示的功耗能，挎基本捷上是閥由于門茶葉樹中的據(jù)咖啡碎堿在撇起作豎用，秋因此刻咖啡艷堿眉也是拔茶葉滴中的摔重要快物質船之一蝴。孫耀訪國等鑰直接垂取茶災葉完鬼整葉安進行瓶傅里嫂葉變算換近匠紅外云光譜殿分析框測定眠綠茶山中咖宅啡堿千的含釀量，功以PL錄S建模鼠，預銜測值咽與真撓值的絨相關年系數(shù)r達到0.晝92。徐立愉恒等遷和Qu巧an罷sh里en覺gCh匪en等利矛用相逃同的敲建模毛方法齊也分田別獲肉得了0.披99廳6和0.嫁96屠8的高紹精確鋪度。蘆永達軍等乞采用倦近紅鞋外光金譜分泉析技耗術對副茶多售酚樣攏品中域的咖邪啡堿罷進行免了近衫紅外纏光譜咳定量逼分析穿，通際過對招樣品說的漫萄反射傍原始脊吸光熄度光肯譜進瓣行導叨數(shù)、MS垮C結合PL垃S法建懲立了刑快速脖穩(wěn)健對的定層量分充析模腥型，岡模型醫(yī)的相聽關系蜜數(shù)r為0.羅99鈴3，能禿有效增檢測遮茶多絕酚中論咖啡它堿的尺含量賞。因此遞就咖訴啡堿炕的近怕紅外梯檢測繼的研修究來仍看，濤研究塑者都鞏建立付了較許高精需確度職的模饅型，熟說明推利用麗近紅骨外技紙術能行有效厚的檢禍測茶賊葉中林咖啡逃堿的乒含量英。氨基許酸茶葉趨中氨禽基酸縣的組陳成、魚含量納以及預其降招解產(chǎn)韻物和狼轉化梁產(chǎn)物心與茶默葉的山香氣哲和滋刃味密家切相危關兼，貧是構即成綠談茶品痕質的濾極重艇要成簡分之淹一。氨基周酸具陽有降革壓、許拮抗易由咖權啡堿礎引起糧的對雄神經(jīng)抗系統(tǒng)呀的煌興奮娛等作員用。徐立夸恒等說對炒早青綠建茶為周原料蔬，對桂其近以紅外構光譜時進行緩二階插導數(shù)錦優(yōu)化繳，在親（50幫00～40淺00鼻cm-1）用PL屑S法重鋒新建狠立數(shù)亭學模含型模尋型的話相關撿系數(shù)r=滅0.僑99。孫耀妨國以盛不同征綠茶吸為原文料，費在波劈燕長范鐮圍（50甚00～40漠00賤cm-1）的醋基礎遲上對彈光譜虧進行使二階辦導數(shù)鄙預處輩理，PL壟S法建寨模，化獲得怕的模宴型對群氨基逮酸的你檢測副的相模關系檢數(shù)r也達耕到了0.套99。因潮此利峽用近狠紅外鐘進行做茶葉羞中氨企基酸測的檢透測能揮達到略較高潛的精非確度柴。其他慎成分除了斑茶多重酚、宇咖啡隸堿、沖氨基危酸等毀茶葉壤中的埋主要蹤蝶化學克成分辟外，囑茶葉塘中還添含有乒其他塵多種掘重要廢的活難性成滲分如虹茶黃疏素、厘茶紅綿素、吃茶多嶄糖等半，對裙人體樸也有飽降血的糖、廁血壓墻、增祝強免社疫等角功能辭。近謠紅外鄭同樣棉也能魂對其葬進行答快速娘檢測壁。羅一撒帆等齒應用惰了人仙工神脅經(jīng)網(wǎng)脂絡方鉤法，濾選擇再了54跑84述.6～41棒92樂.5宏cm-1的光蓬譜范淚圍，森以網(wǎng)君絡結仁構參驚數(shù)的咐輸入蚊層、織隱層久、輸敲出層扭，神焰經(jīng)元嘴數(shù)目哀為(7，5，1)建立天了茶理多糖餅的測福定模帆型，乒模型芳的結浴果表雹明建絡茶多聽糖定純標集引和預背測集厭的相祥關系校數(shù)r分別開達到蝕了0.磨94累7和0.京96柳8。龔加核順等禿采用勉云南震工夫另紅茶志、紅思碎茶酬以及肌福建知鐵觀峽音烏釋龍茶營為原健料，焦將其菠配制格成14肆0個茶疲飲料蔬樣品磨，利促用PL科S法建繭立了蛇茶黃勇素和鑒茶紅乳素的同近紅艦外檢按測模石型相神關系片數(shù)分抵別為0.奏86和0.版99。因此辯近紅雞外同揀樣也毅能較混好的姨檢測癥茶葉滲中的能茶多兩糖、袍茶黃謎素、天茶紅模素等程物質郊的含包量。茶葉脾的種神類鑒山定與姿判別除了紙上述概的定訴量分雄析以孕外，釣定性昆判別襲茶葉盾的種廣類是曬近紅蕉外技探術的犧又一凱項功創(chuàng)能。昆利用描近紅純外技瀉術實牌現(xiàn)茶狠葉的蜻分類劍鑒定逃以至暖最終讀實現(xiàn)邀產(chǎn)地冒、品駱種、蠢生產(chǎn)柜時間桌等信艙息的胞精確基判別社，對激于規(guī)患范茶充葉命涉名，奧保護蘇地理滋標識到產(chǎn)品線，整絨頓茶不葉市雙場秩繼序都促有重考要的乒實際早意義唇。趙杰奪文等四采用源近紅歷外光京譜結舞合主委成分-馬氏挺距離訪模式腹識別齡方法缸鑒別神了龍該井、筑碧螺仰春、沸毛峰勒和鐵魔觀音4種中校國名羽茶，貝在65東00～53君00紋cm-1光譜端范圍近，通夢過多丟重散還射校撒法，熄以8個主傳成分棉建模閣，對圣校正溝集樣么本和炭預測殘集樣攜本的競鑒別倡率分聲別達肺到98滲.7忠5決%和95陡%。李曉丑麗等醋應用輸可見概近紅巡壽外光傾譜儀眨測定錦西湖纏龍井舉等5個種沿類茶鳴葉的叨光譜爬曲線串，用含主成廟分分購析法康對不敲同品凍種茶早葉進傻行聚裳類分亡析，千再結趙合人準工神懂經(jīng)網(wǎng)執(zhí)絡技紛術建綱立模博型進遙行茶脅葉種巴類鑒彩別，賤對未餅知的25個樣裂本進無行鑒瓜別，艱茶葉床種類城的識增別準毀確率廳達到10售0%。茶葉凍真?zhèn)伟歌b定陳全衫勝等欄通過旗標準敢歸一倍化預供處理沾，選記取65量00～55刃00粒c魄m-1波長堂范圍址內的什光譜騎經(jīng)過標主成錄分分倦析后樣，提檢取11個主意成分區(qū)，選胖用徑櫻向基群函數(shù)劇作為扭核函潤數(shù)建承立的西模型專。對慮訓練扣集中奔的13煙8個茶稻葉樣算本，蛛模型良的回考判鑒鬧別率卻達到93脹.4攀8%；對90個獨字立樣懲本進識行預茄測時析，模照型的傭預測懂鑒別昌率達愛到84設.4彎4慰%。研究議結果弱表明株基于丸支持序向量努機的拋近紅磨外光耕譜鑒特別名氣優(yōu)茶超真?zhèn)螌m的方疲法是當完全巖可行完的。蜓因此讀利用顧近紅很外技虜術能菠快速申準確攤鑒別搶茶葉什的真臺偽，俱從而束能保胡護和恢提高范品牌約效應校，打疤擊假膀冒偽墨劣產(chǎn)傻品。存在馳問題優(yōu)及展童望目前潛針對拜近紅蠅外的測在茶售葉上誰的研軟究已雕經(jīng)取內得了學良好劑的實掛驗結底果，吹但近饑紅外句技術蹤蝶在茶槍葉上碧還未李能得衣到實劫際應央用，大