[發明專利]一種基于比色膠囊圖像識別的茶葉氨基酸含量測定方法

有效

• 申請號: 202011241593.2
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112461820B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 王校常;黃旦益;范冬梅;陸婭婷;王羽;邱勤麗;王銀茂;趙珠蒙
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;G06K9/62;G06V10/774;G06V10/764
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 韓聰

本發明公開了一種基于比色膠囊圖像識別的茶葉氨基酸含量測定方法，屬于食品檢測領域。所述方法包括：(1)配制顯色反應試劑磷酸緩沖液和茚三酮溶液，分別冷凍固化成若干份固定量的單元塊，制得膠囊1和膠囊2；(2)茶葉樣品為熱水提取液；(3)融化膠囊1和膠囊2，與茶葉提取液反應得到樣品顯色液；(4)拍照采集樣品顯色圖像，提取圖像RGB數據；(5)將圖像數據輸入標準濃度模型中，運行輸出氨基酸預測濃度值；所述標準濃度模型以谷氨酸為氨基酸標準液，建立的濃度?圖像的數學模型。本發明建立了標準濃度與圖像對應的模型，通過圖像識別預測氨基酸含量，可以快速、準確獲得茶葉中游離氨基酸含量。

技術領域

本發明屬于食品檢測領域，涉及一種基于比色膠囊圖像識別快速檢測茶葉中氨基酸含量的方法。

背景技術

茶葉作為一種健康飲品，在日常生活中的飲用和消費已經越來越普遍。然而，由于茶葉類目繁多，市場上茶葉商品魚龍混雜，給消費者的日常選購帶來很大的困難。

茶葉品質判斷以人工審評為主，但是一般消費者無法達到專業審評的水準。實驗室多以檢測理化成分來分析茶葉內在品質，然而實驗室檢測存在儀器體積大，操作復雜等問題，難以在日常生活中普及。

氨基酸是茶葉中的主要化學成分之一，與茶葉的香氣、滋味關系密切，對茶葉品質的形成有重要作用。目前國家標準方法(GBT 8314-2013茶游離氨基酸總量的測定)記載的測定茶葉中游離氨基酸為：采用茚三酮比色，用紫外分光光度計測定得到吸光度，參照標準曲線，計算得到氨基酸含量值。其原理為α-氨基酸在pH 8.0的條件下與茚三酮共熱，形成紫色絡合物，用分光光度法在特定波長下測定其含量。

上述方法需要的檢測儀器紫外分光光度計為實驗室設備，體積較大，成本較高，且需要經過儀器操作培訓，不適合在日常使用。每次實驗前需要提前配置緩沖液和顯色劑，操作繁瑣。每次檢測時，需要配置標準溶液，建立標準曲線。單次檢測樣品數量有限，無法進行批量檢測。儀器檢測獲得的吸光度數據，需要進一步計算獲得氨基酸含量。

因此，有必要對現有方法進行改進，簡化檢測步驟，實現快速、準確測定茶葉中游離氨基酸含量的目的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠快速、準確測定茶葉游離氨基酸含量的方法，以解決現有方法存在的操作復雜，無法批量檢測，結果需要進一步計算，檢測設備體積大，檢測成本高，日常生活中難以普及的問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于比色膠囊圖像識別的茶葉氨基酸含量測定方法，包括以下步驟：

(1)配制顯色反應試劑磷酸緩沖液和茚三酮溶液，分別冷凍固化成若干份固定量的單元塊，固化的緩沖液單元塊稱為膠囊1，固化的茚三酮溶液單元塊稱為膠囊2，單獨冷凍保存備用；

(2)將待測茶葉樣品加入沸水中浸提，制得樣品待測液；

(3)融化膠囊1和膠囊2，加入到比色測量杯中與樣品待測液進行顯色反應，定容得到樣品顯色液；

(4)拍照采集比色測量杯中樣品顯色圖像，利用Python軟件提取樣品圖像的RGB值，得到樣品圖像數據；

(5)將圖像數據輸入標準濃度模型中，運行輸出待測樣品的氨基酸預測濃度值；

所述標準濃度模型的構建方法，包括以下步驟：

a、以谷氨酸或者茶氨酸配制一系列濃度的標準液；

b、按照步驟(3)-(4)的方法，獲得標準液圖像數據集；

c、將標準液圖像數據集劃分成訓練集和測試集；

d、將訓練集和測試集以及對應的濃度分別輸入學習模型中進行訓練，建立所述標準濃度模型。