[發明專利]一種基于近紅外光譜技術的烏龍茶品質鑒定方法

有效

• 申請號: 201510343494.8
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104897608B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 孫威江;王冰玉
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/3563
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明涉及一種基于近紅外光譜技術的烏龍茶品質鑒定方法，包括以下步驟：茶粉樣品的準備；光譜信息的采集；光譜信息的預處理；基于遺傳算法的波長篩選；鑒定模型的建立及烏龍茶品質得分的測定。本發明樣品預處理簡單，能準確、快速地鑒定出烏龍茶的品質優劣，該方法可操作性強，避免了人工感官審評中主觀意識的影響以及傳統化學分析法的繁雜操作，結果客觀、準確。

技術領域

本發明涉及一種基于近紅外光譜技術的烏龍茶品質鑒定方法。

背景技術

烏龍茶是我國六大茶類之一，具有鮮明獨特的品質特征，受到廣大消費者喜愛。隨著烏龍茶市場規模的不斷擴大，人們對烏龍茶的品質有了更高的要求，優質烏龍茶越來越受到關注。但目前茶葉品質的評定主要依靠傳統的人工感官審評，結果易受審評者主觀因素的影響，而傳統的化學檢驗方法，操作繁瑣復雜，不適用于茶葉生產格局和茶葉銷售市場,這也限制著我國茶葉在國際市場上的流通和公平貿易。

因此，研究茶葉品質快速檢測的方法顯得尤為迫切，從而提高我國茶葉品質的檢測技術水平，強化茶葉的分級管理。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于近紅外光譜技術的烏龍茶品質鑒定方法，為烏龍茶品質評定提供了一種快速，準確的途徑，有利于茶葉市場實現對茶葉品質管理的規范化。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種基于近紅外光譜技術的烏龍茶品質鑒定方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟S1：茶粉樣品的準備：收集各烏龍茶產地的茶葉樣品，將所述茶葉樣品經粉碎機研磨成茶粉，所述茶粉經過篩、編號及封裝冷藏后作為茶粉樣品；

步驟S2：光譜信息的采集：基于Workflow設置茶粉樣品的近紅外光譜信息采集工作流，利用近紅外光譜儀采集所述茶粉樣品于近紅外范圍內的漫反射光譜信息；

步驟S3：光譜信息的預處理：使用紅外處理軟件OPUS對所述步驟S2采集到的漫反射光譜信息進行光譜平滑處理、二階求導及歸一化處理，同時處理后的數據從spc光譜格式轉換為xls文件格式；

步驟S4：基于遺傳算法的波長篩選：將步驟S3中得到的xls文件格式的全波段光譜數據平均分為多個子區間進行隨機編碼，各子區間的所有不同組合構成搜索空間，使用“R/W”參數的最大值作為波長篩選指標，篩選出一個最佳譜區組合，作為參與建模的光譜譜區；

步驟S5：鑒定模型的建立：根據《GB/T23776-2009茶葉感官審評方法》對各茶葉樣品進行品質鑒定，并對每一份茶葉樣品進行步驟S1至步驟S4的處理得到相應的光譜譜區，采用Matlab數學軟件建立鑒定結果與處理得到的光譜譜區一一對應的鑒定模型；

步驟S6：品質得分的測定：將一份茶葉樣品經步驟S1至步驟S4處理得到的光譜譜區代入所述鑒定模型進行相應的鑒定結果，確定所述茶葉樣品的品質。

進一步的，所述步驟S1中茶粉過篩所用的為80目樣品篩。

進一步的，所述步驟S1中每一份茶粉樣品的質量為10-15g。

進一步的，所述步驟S2中的近紅外光譜儀為Antaris II傅立葉近紅外光譜儀。

進一步的，所述Antaris II傅立葉近紅外光譜儀的采集參數如下：掃描次數為60次，分辨率為8cm^-1，光譜范圍為10000-4000cm^-1。

進一步的，所述步驟S3中光譜平滑處理的光譜平滑點數為9。

進一步的，所述步驟S4的具體內容為：將步驟S3中得到的xls文件格式的全波段光譜數據平均分成30個子區間進行隨機編碼，其中0表示刪去譜區，1表示選用譜區，設置50中染色體交叉算子，結合偏最小二乘法進行迭代篩選，以“R/W”參數的最大值作為波長篩選指標，得出最佳譜區組合，作為參與建模的光譜譜區。