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简论定量分析基于近红外光谱绿茶品质成分快速检测技术查抄袭率怎么

收藏本文 2024-03-17 点赞:21951 浏览:89913 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:由于茶叶感官评审的主观性强和理化浅析策略检测耗时长、成本高等缺点,无法满足茶叶加工和贸易历程的成分快速检测要求。近红外光谱浅析技术(NIRS)具有快速、无损、简便、环保和实时在线浅析等优点,在农产品质量评价中得到了广泛的运用。将近红外光谱技术运用于茶叶的品质浅析对提升茶叶品质检测水平、满足多个品质指标快速同时检测需求具有重要作用。本论文以110份绿茶样品为材料,运用近红外光谱技术结合偏最小二乘法(PLS),通过比较不同样品形态的光谱、建模样品用量、光谱预处理策略,交叉验证等手段,建立了绿茶中7种品质成分(水分、全氮量、粗纤维、水浸出物、茶多酚、、游离氨基酸)的定量浅析模型,对模型进行了优化,并用独立验证集对模型的预测性能进行检验。采集完整样、粉碎样以及茶汤三种样品形态的近红外光谱,经过比较浅析,7种成分的模型均以粉碎样预测效果最好,通过采集茶汤光谱建立的水浸出物、茶多酚、、游离氨基酸的模型效果不理想。取校正集比例为50%、60%、70%、80%、90%分别建立模型,比较发现,随着校正集比例的增加,每种成分预测模型的交叉验证均方差(RMSECV)呈现由大变小逐渐稳定的走势。当校正集与验证集比例为7:3时,7种成分模型的RMSECV最小,分别为0.162、0.099、0.426、0.467、0.377、0.104、0.212,模型的预测精度最高。光谱预处理策略采取不处理、多元散射校正、矢量归一化、一阶导数、一阶导数+多元散射校正、一阶导数+矢量归一化。经内部交叉验证,水分预测模型经1stDer单独处理最佳,全氮量、含量预测模型经1stDer结合SNV处理最好,水浸出物预测模型经SNV处理,粗纤维、茶多酚、游离氨基酸含量预测模型均经1stDer结合MSC处理最佳。各成分最优模型内部交叉验证的决定系数(R2c)分别为0.9862、0.9324、0.8707、0.9367、0.9334、0.9609、0.9238,交叉验证均方差(RMSECV)分别为0.182、0.098、0.394、0.452、0.366、0.078、0.187;外部验证的决定系数(R2p)分别为0.9847、0.9183、0.8598、0.9388、0.9221、0.9599、0.9318;预测均方差(RMSEP)分别为0.234、0.102、0.459、0.473、0.496、0.090、0.230;相对浅析误差(RPD)分别为8.42%、3.50%、2.68%、4.09%、3.65%、5.34%、3.98%。模型的均方差均小于0.5,除粗纤维模型的R2p为0.8598,RPD为2.68%外,其余成分模型的决定系数均在0.90以上,RPD值均大于3%。结果表明,NIRS可以实现绿茶7种品质成分的快速定量检测,其中水分和模型可以用于精度要求较高的快速检测,粗纤维模型只能用于粗略的检测。关键词:绿茶论文近红外光谱论文偏最小二乘法论文品质成分论文定量浅析论文模型论文

    摘要3-4

    Abstract4-8

    1 文献综述8-18

    1.1 茶叶主要成分的特性及与品质的联系8-11

    1.1.1 水分与茶叶品质的联系8-9

    1.1.2 水浸出物与茶叶品质的联系9

    1.1.3 茶多酚与茶叶品质的联系9

    1.1.4 与茶叶品质的联系9-10

    1.1.5 氨基酸与茶叶品质的联系10-11

    1.1.6 粗纤维与茶叶品质的联系11

    1.2 近红外光谱浅析技术11-16

    1.2.1 近红外光谱技术进展介绍11-12

    1.2.2 近红外光谱浅析的基本原理12

    1.2.3 近红外光谱技术的特点12-13

    1.2.4 近红外光谱定量浅析的流程13-14

    1.2.5 近红外光谱的预处理策略14-15

    1.2.6 近红外光谱定量浅析的多元校正策略15

    1.2.7 近红外光谱定量浅析模型的评价指标15-16

    1.3 近红外光谱浅析技术在茶叶品质检测中的运用进展16-18

    2 引言18-20

    2.1 探讨目的和作用18

    2.2 探讨内容18-19

    2.3 技术路线19-20

    3 材料与策略20-27

    3.1 材料20-22

    3.1.1 试剂和药品20

    3.1.2 仪器设备20

    3.1.3 绿茶样品20-22

    3.2 试验策略22-27

    3.2.1 绿茶样品的处理22

    3.2.2 绿茶样品的近红外光谱采集22-23

    3.2.3 绿茶中 7 种品质成分的化学测定23-25

    3.2.4 NIR 定量模型的建立与评价25-27

    4 结果与浅析27-51

    4.1 110 份绿茶样品的近红外光谱图27-28

    4.2 化学浅析测定结果28-31

    4.3 样品形态对 PLS 建模效果的影响31-32

    4.4 绿茶中 7 种品质成分近红外模型的建立32-51

    4.4.1 水分近红外浅析模型的建立32-35

    4.4.1.1 建模样品比例的选择32-33

    4.4.1.2 异常样品的剔除与样品集的划分33

    4.4.1.3 光谱预处理策略的选择33-34

    4.4.1.4 水分含量最优模型的建立与验证34-35

    4.4.2 全氮量近红外浅析模型的建立35-38

    4.4.2.1 建模样品集比例的选择35-36

    4.4.2.2 异常样品的剔除与样品集的划分36

    4.4.2.3 光谱预处理策略的选择36-37

    4.4.2.4 全氮量最优模型的建立与验证37-38

    4.4.3 粗纤维近红外浅析模型的建立38-40

    4.4.3.1 建模样品集比例的选择38

    4.4.3.2 异常样品的剔除与样品集的划分38

    4.4.3.3 光谱预处理策略的选择38-39

    4.4.3.4 粗纤维最优模型的建立与验证39-40

    4.4.4 水浸出物近红外浅析模型的建立40-43

    4.4.4.1 建模样品集比例的选择40-41

    4.4.4.2 异常样品的剔除与样品集的划分41

    4.4.4.3 光谱预处理策略的选择41-42

    4.4.4.4 水浸出物最优模型的建立与验证42-43

    4.4.5 茶多酚近红外浅析模型的建立43-45

    4.4.5.1 建模样品集比例的选择43

    4.4.5.2 异常样品的剔除与样品集的划分43-44

    4.4.5.3 光谱预处理策略的选择44

    4.4.5.4 茶多酚最优模型的建立与验证44-45

    4.4.6 近红外浅析模型的建立45-48

    4.4.6.1 建模样品集比例的选择45-46

    4.4.6.2 异常样品的剔除与样品集的划分46

    4.4.6.3 光谱预处理策略的选择46-47

    4.4.6.4 最优模型的建立与验证47-48

    4.4.7 游离氨基酸近红外浅析模型的建立48-51

    4.4.7.1 建模样品集比例的选择48

    4.4.7.2 异常样品的剔除与样品集的划分48

    4.4.7.3 光谱预处理策略的选择48-49

    4.4.7.4 游离氨基酸最优模型的建立与验证49-51

    5 讨论51-53

    5.1 近红外定量模型预测结果的讨论51

    5.2 近红外定量模型预测效果的影响因素的探讨51-52

    5.3 提升近红外定量模型适用性的讨论52-53

    6 结论53-55

    6.1 绿茶粉碎后采集光谱比完整样以及茶汤建立的模型效果好53

    6.2 校正集与验证集样品比例为 7:3 时建立的模型最优53

    6.3 绿茶 7 种成分光谱预处理策略的确定53

    6.4 NIRS 可以实现绿茶 7 种品质成分的快速定量检测53-55

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