速溶绿茶品质近红外光谱检测技术研究.pdfVIP

摘要 目前对速溶绿茶品质的评判主要依赖化学分析和感官审评的方法，前者费时 费力，后者缺乏客观性。为了实现速溶绿茶品质的快速评价，本研究利用台式傅 里叶近红外光谱仪和便携式近红外光谱仪采集光谱信息，结合化学计量学分析方 法，以速溶绿茶产品和掺杂速溶绿茶为研究对象，以速溶绿茶关键品质指标（咖 啡碱和儿茶素）及麦芽糊精掺杂量为预测目标，建立速溶绿茶品质的近红外定量 分析方法，并开发了便携式快速检测仪器，取得的主要结果如下： （1）基于台式傅里叶光谱仪探讨不同样品形态对速溶绿茶品质评价模型预 测效果的影响。利用该仪器分别采集固体样品（速溶绿茶粉末）和液体样品（速 溶绿茶茶汤）的光谱信息，建立了样品儿茶素和咖啡碱含量的偏最小二乘 （PLS ）定量分析模型，比较了漫反射光谱（对应固体样品）和透射光谱（对应 液体样品）模型性能。相较之下，基于粉末样品漫反射光谱建立的品质评价模型 预测效果更好。咖啡碱、总儿茶素、EGC 、EGCG 、EC 、ECG 漫反射光谱模型 预测集相关系数分别是 0.993、0.958、0.883、0.955、0.966、0.936 。 （2 ）基于最优样品形态，探讨台式近红外光谱仪和便携式近红外光谱仪评 价速溶绿茶品质的性能差异，建立速溶绿茶中儿茶素和咖啡碱含量的快速检测方 法。试验中对便携式和台式光谱仪的儿茶素和咖啡碱 PLS 模型结果进行对比， Passing-Bablok 回归分析显示，二者没有显著差异，即便携式光谱仪可应用于速 溶绿茶主要品质成分的快速检测。为降低模型的复杂性，试验中对样品儿茶素和 咖啡碱的 PLS 模型的变量筛选方法进行了探讨，优选出遗传算法(GA)作为变量 筛选方法，基于 512 个变量建立的 PLS 模型的咖啡碱、总儿茶素、EGC 、 EGCG 、EC 、ECG 的RPD 分别是 4.422 、3.761、1.504、3.136、3.139、2.433 。 （3 ）基于便携式近红外光谱仪的，速溶绿茶掺麦芽糊精快速检测方法研究。 试验中以五种速溶绿茶为基底，掺入不同比例的麦芽糊精，制成掺杂速溶绿茶样 品。通过标准正态变换预处理，单一基底的五个PLS 模型的预测集相关系数分 别为 0.995、0.995、0.996、0.997、0.998 。为建立通用性更强的全局模型，试验 对比了 GA、连续投影算法(SPA)、迭代保留信息变量(IRIV)和区间随机蛙跳(IRF) 四种变量筛选方法和PLS 和支持向量回归(SVR)两种建模方法。得到 SPA-PLS 模型预测结果最佳，Rp 为 0.98, ，RPD 为 6.084 ，能够实现速溶绿茶麦芽糊精掺 杂的定量检测。 关键词：速溶绿茶；近红外光谱分析技术；儿茶素；咖啡碱；掺杂 I Abstract At present, the evaluation of the quality of instant green tea mainly relies on the methods of chemical analysis and sensory evaluation. The former is time-consuming and labor-intensive, while the latter lacks objectivity. In order to achieve rapid evaluation of the quality of instant green tea, this study used a benchtop near infrared (NIR) spectrometer and a portable NIR spectrometer to collect spectral information. Then the spectral information combined with chemometric analysis methods, with instant green tea products and adulterated instant green tea as the research objects, with the key quality ind