基于红外光谱指纹的茶叶产地溯源（一）

一、基于茶叶产地溯源合成取样及测定

（1）样品解决

分说称取茶叶20g，红外首先在破碎捣毁机中破碎捣毁，光谱而后过140目筛，指纹患上到粒径小于100μm茶叶粉末。茶地溯

（2）仪器配置装备部署

接管德国布鲁克光学仪器公司（BRUKEROPTICS）Tensor37傅立叶变换红外光谱仪，叶产源附漫反射镀金积分球，基于硫化铅（PbS）检测器妨碍近红外光谱检测。红外光谱扫描波数12000cm^-1～4000cm^-1，光谱扫描分说率4cm^-1，指纹扫描次数为64次。茶地溯

茶叶粉末按四分法随机称取5g，叶产源置于光谱仪积分球上的基于旋转样品杯中，在室温25⁰C条件下扫描，红外取患上茶叶近红外光谱图。光谱每一个样品取3次网络的平均值作为该样本的原始光谱，存入合计机待用。

（3）数据解决

红外光谱预解决以及光谱主成份合成运用UnscramblerX化学计量学软件；运用Spss16.0统计合成软件妨碍分拉拢成；光谱及波数载荷矩阵线性操作接管MatlabV7.0（MathworksCo，USA）。

二、茶叶产地溯源服从合成

（1）茶叶粉末以及水提取物近红外光谱的开始合成

茶叶粉末以及水提取物的原始近红外光谱图如图4-4所示。由图可知，茶叶粉末近红外光谱图在9000cm^-1～12000cm^-1畛域内，光谱图噪音很大；茶叶水提取物近红外光谱图在4000cm^-1～5300cm^-1畛域内，其噪声也很大，光谱图在12000cm^-1～9000cm^-1畛域内因为光谱值很低，因此在主成份合成以及典则分拉拢成的时候将这些区段消除了。

（2）区别光谱预解决方式对于绿茶溯源服从的影响

为移除了光谱测定历程中的布景噪声、光散射、粒径效应以及光程差距，区别光谱预解决方式被运用于优化分说模子。Savitzky-Golay滑腻法宽泛运用于噪音消除了（Savitzky以及Golay，1964）。比喻，一阶导数九点滑腻（firstderivativewithSavitzky-Golaysmoot-hing，lD9S）主要移除了基线漂移；二阶导数九点滑腻（secondderivativewithSavitzky-Go-laysmoothing，2D9S）主要移除了基线漂移以及光谱歪斜；消融率着落DER主要使光谱分说率着落；规范归一化散漫法趋势化（SNV+DT，SDT）解决可能消除了多元共线性、基线漂移以及光谱基线笔直（Bums以及CiurcZak，2008）；多元散射校对于MSC主要消除了光谱的多元以及削减效应（Isaksson以及Naes，1988）；单元向量归一化UVN主若是使光谱在相同尺度内。

如图4-5所示为区别光谱预解决方式对于茶叶粉末光谱图分说茶叶产地中的分说服从。服从表明区别光谱预解决方式对于茶叶产地中的分说率影响很大。在典则分拉拢成的原始分类服从中精确分说率在43.2%～91.9%畛域内，2D9S，9S1D9S，9S2D9S，MSC，UVN，SNV以及SDT预解决后原始分说率反而小于原始光谱的原始分说率，表明这些预解决方式不移除了光谱噪音，反而将实用的光谱信息移除了。1D9S以及DER预解决方式的分说率清晰高于原始光谱分说率，1D9S预解决方式的分说率达到91.9%。比力1D9S以及9S1D9S预解决方式可知一阶导数以前的九点滑腻着落分说率；比力1D9S以及2D9S可知一阶导数足以消除了光谱噪音。交织验证服从精确分说率在37.8%～70.3%畛域内。2D9S，9S1D9S，9S2D9S，MSC以及SNV预解决分说率低于原始光谱交织验证精确分类率。DER以及UVN预解决方式的交织验证分说率高于原始光谱。最高的分说率是UVN预解决方式，精确分说率达到70.3%。

图4-6为茶叶水提取物的原始以及交织验证分类服从，其原始分类分说率在40.5%～81.1%畛域内，1D9S以及9S2D9S的原始分类分说率低于原始光谱原始分说率，而2D9S、DER以及SDT原始分类分说率服从清晰高于原始光谱原始分类分说率。SDT预解决的精确分说率最高达到81.1%。在交织验证测试精确分类分说率在32.4%～56.8%畛域内。除了1D9S预解决服从低于原始光谱精确分说率，其余预解决方式的精确分说率都高于原始光谱精确分说率，DER解决方式的分说率最高达到56.8%。

因此，1D9S以及SNV被觉患上是茶叶粉末最佳预解决方式；SDT以及DER被觉患上是茶叶水提取物最佳预解决方式。由图4-5以及图4-6可知茶叶粉末或者茶水提取物都不能对于茶叶产地妨碍欠缺溯源。如图4-7所示，1D9S，UVN，DER以及SDT预解决方式的典则分说函数的前3个函数分说为xyz轴作图，服从呈现区别产地的茶叶间有交织重叠。

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