SIMCA模式识别方法在近红外光谱识别茶叶中的应用
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药典-近红外分光光度法指导原则近红外分光光度法系通过测定被测物质的近红外谱区(波长范围约在780~2500nm,按波数计约为12820~4000cm-1)的特征光谱并利用适宜的化学计量学方法提取相关信息后,对被测物质进行定性、定量分析的一种分析技术。
近红外光谱主要由C-H、N-H、O-H和S-H等基团基频振动的倍频和合频组成,由于其吸收强度远低于中红外光谱(4000~400cm-1)的基频振动,而且吸收峰重叠严重,因此不能采用常规的红外光谱分析方法对被测物质进行定性、定量分析,而必须对测得近红外光谱数据经验证的数学方法处理后,才能对被测物质进行定性、定量分析。
一、应用范围近红外分光光度法具有快速、准确、对样品无破坏的检测特性,不仅可用于对“离线”供试品的检验,还能直接对“在线”样品进行检测。
可广泛地应用于药品的理化分析。
(一)化学分析1、定性分析可对药品的活性成分、辅料、制剂、中间产物、化学原料以及包装材料进行鉴别。
2、定量分析可定量测定药品的活性成分和辅料;测定某些脂肪类化合物的化学值,如羟值、碘值和酸值等,水分的测定,羟基化程度测定以及溶剂量的控制。
3、过程控制(二)物理分析1、晶型和结晶性、多晶性、假多晶型性和粒度测定。
2、溶出行为、崩解模式、硬度测定。
3、薄膜包衣性质检测。
4、制剂过程控制,如对混合和制粒过程的监测。
二、仪器和仪器性能指标的控制(一)仪器近红外分光光度计的记录波长范围为780~2500nm(按波数计为12820~4000cm-1)。
所有近红外光谱的测定分为透射和反射两种类型。
近红外分光光度计由光源、单色器(或干涉仪)、检测器、数据处理和评价系统等组成。
常用的单色器有声光可调型、光栅型和棱镜型。
高强度的光源石英壳钨灯,如石英卤素钨灯较为常用,钨灯光源较为稳定。
检测器常用的材料有硅、硫化铅、砷化铟、铟镓砷、汞镉碲和氘代硫酸三甘肽。
常规的普通样品池、光纤探头、液体透射池、积分球是一些常用的采样装置。
科学视点TOPICSTOP24在2019年中国创新方法大赛总决赛上,贵州中烟工业有限责任公司毕节卷烟厂以“油渍烟丝‘现形记’”项目获得总决赛二等奖。
在2019年中国创新方法大赛总决赛上,贵州中烟工业有限责任公司毕节卷烟厂的“油渍烟丝‘现形记’”项目获得二等奖。
油渍烟支现象是什么?先来了解一下油渍烟支现象,油渍烟支现象简单来讲是指因成品烟丝受到油渍污染,由于卷烟纸材料的强吸油性,在成品烟支卷包纸表面呈现油渍斑点。
一般情况下,油渍烟支是由烟虫、润滑油造成的,且不同污染程度下的潜伏期不一,有些油渍烟支在仓储、销售过程中才显现出来,对烟支口感、外观质量、企业品牌形象及经济利益造成极大影响。
该团队认为,由于烟支生产过程中的污染源较多,且无法从单一方面进行根本性解决根,因此需要将各方面的污染源进行整合处理。
于是,该团队提出了遵循“PDCA”循环的“TRIZ”创新解题思路,来帮助他们开展问题攻关。
通过功能分析找出有害因素的污染源为设备润滑油及烟虫滋生带来的油分,再通过因果链分析得出关键问题为:设备因摩擦传动使用润滑油造成的油渍污染、烟虫滋生带来的油渍污染、油污检测与剔除技术缺失。
经过技术矛盾分析、物理矛盾分析以及物质-油渍烟丝“现形记”——贵州中烟工业有限责任公司毕节卷烟厂文|任伟25场分析、HOW TO模型、小人法、功能裁剪得出十二条解决方案。
经过可行性评估,最终选定将近红外光谱检测与剔除系统、烟草设备专用自动喷雾润滑技术、烟虫专用诱导性食物三个方案整合为制丝线油渍烟丝综合治理系统的总方案。
成果颇多在这场比赛中,项目组成果颇丰!该团队发表了《基于近红外光谱结合模式识别算法的卷烟油污识别和溯源研究》《近红外光谱结合随机蛙跳波长选择方法用于烟叶中石油醚提取物含量的测定》《基于SIMCA软件的润滑油与烟丝PCA-MD分类模型建立方法》等7篇论文,生成了《一种基于近红外技术的烟丝加工中质量变化的表针方法》《一种近红外分析模型的转移方法》《一种分析甲壳类昆虫油脂成分的分析方法》等24项专利,获得了《西派特烟丝油渍污染在线监测系统》1项软件著作权。
第27卷,第4期 光谱学与光谱分析Vol 127,No 14,pp686-6902007年4月 Spectro sco py and Spectr al AnalysisA pril,2007SIMCA 法判别分析木材生物腐朽的研究杨 忠1,江泽慧1,2*,费本华1,覃道春211中国林业科学研究院木材工业研究所,北京 10009121国际竹藤网络中心,北京 100102摘 要 木材是一种生物质材料,容易受到各种微生物的危害,生物腐朽可以迅速导致木材结构的破坏,因此,对木材生物腐朽的快速、准确地检测或鉴定具有重要意义。
近几年来,近红外光谱和SIM CA 方法正被用于识别或检测食品、药品和农产品等研究中,因此,本研究尝试利用近红外光谱结合SIM CA 方法来检测木材的生物腐朽。
研究结果表明,应用近红外光谱和SIM CA 方法能有效地判别木材的生物腐朽类型,通过培训集样本建立的基于P CA 分析的SI M CA 判别模型对未腐朽、白腐和褐腐三种类型样本进行回判,判别准确率分别为100%,8215%和100%;而对未知腐朽类型的样本(包括未腐朽、白腐和褐腐样本),判别准确率分别为100%,85%和100%;SIM CA 方法对未腐朽和褐腐类型的判别准确率均达到100%,但对白腐样本都有错判,造成这种错判的主要原因可能是由于样本包括的信息不够丰富以及腐朽初期白腐和褐腐试样的性质差异太小等。
关键词 近红外光谱;SIM CA ;PCA;木材;生物腐朽;判别中图分类号:O 65713;S78213 文献标识码:A 文章编号:1000-0593(2007)04-0686-05收稿日期:2006-04-21,修订日期:2006-08-06基金项目:国家/9480项目(2006-45,2003-4-27)和中国林业科学院重点预研课题专项补助基金(2005-M -01)资助作者简介:杨 忠,1976年生,中国林业科学院木材工业研究所助理研究员 e -mail:zyang@caf 1ac 1cn *通讯联系人引 言木材是一种生物性特征明显的植物材料,因而容易受到各种微生物的侵袭。
化学计量学在分析化学中的应用摘要:随着信息时代的不断发展,人们生活水平的不断提高,然而人们对化学计量学的了解也越来越多。
因此,化学计量学与分析化学密切联系,分析化学在数据获取和处理方面也具有独特的地位,在各个环节给化学计量学提供了有效的研究领域。
作为分析化学的一个重要分支,化学计量学在分析科学中发挥着越来越重要的作用。
化学计量学是由化学与数学、统计学、计算机科学等学科交叉融合而产生的学科。
在分析化学实验教学中不仅要讲授一些化学计量学理论知识,而且更重要的是要对学生进行适当的化学计量学实验教学,以起到事半功倍的效果。
它一方面可以使学生利用化学计量学这一有力工具来评判通过分析实验手段获得的数据是否可靠;另一方面还可以从理论上指导分析手段的采用与数据的采集,并让学生学会一种分析化学的理论研究方法,可以广泛用于环境化学、药物化学、农业化学、计算机化学等方面的研究,并取得较为理想的教学成果。
关键词:化学计量学;分析化学;应用引言化学计量学是一门新兴的化学分支学科是由数学、统计学、计算机技术和化学相结合的交叉学科其诞生是科学技术发展及相互交叉渗透的必然结果。
化学计量学涵盖了化学量测的全过程包括采样理论、实验设计、选择和优化实验条件、单变量和多变量信号处理以及数据分析;其研究内容还包括过程控制和优化、合理性分析、实验室组织、图书检索和人工智能等。
化学计量学的主要任务是对化学测量数据进行分析处理,设计和选择最佳测量程序与实验方法1化学计量学概述在“化学计量学”(Chemometrics)一词被创造出来前,Mandel于1949年阐述了最小二乘回归、实验方案设计、方差分析等在分析化学中的应用,多元分析方法也于上世纪六十年代初逐步被用于多组分混合物的光谱分析,而计算机计算能力的提升则成为了化学计量学诞生最重要的催化剂。
1971年,瑞典化学家Wold首次提出了“化学计量学”的概念。
经过近十年的普及,化学计量学自上世纪八十年代开始得到了快速发展。
浙江大学生物系统工程与食品科学学院博士学位论文水果内部品质可见/近红外光谱无损检测方法的实验研究姓名:傅霞萍申请学位级别:博士专业:生物系统工程指导教师:应义斌20080425浙江大学博士学位论文ml_,,摘要I皇!蔓曼量曼曼曼曼蔓!曼曼皇曼曼曼曼曼皇曼曼!曼曼曼皇曼皇皇曼蔓量!曼皇摘要水果是人类饮食结构的基本组成部分,为人体提供了丰富的营养物质。
我国是水果生产大国,但并不是水果生产强国,产后加工和处理水平低是导致我国水果品质差、国际市场竞争力弱的主要原因之一,因而实现水果外观和内部品质的快速无损检测及分级已经成为我国水果产业化的必要前提.本研究是对本课题组前期研究(基于机器视觉技术的水果外观品质检测和基于近红外(nearinfrared,NIR)光谱技术的水果糖、酸度检测)的进一步深入和拓展,目的是为实现水果品质的多指标综合评价.本课题以梨和猕猴桃为研究对象,利用可见/近红外光谱分析技术、光纤传感技术和化学计量学分析方法,结合理化分析、水果生理和病理知识,开展水果内部品质主要包括坚实度、维生素C含量的检测研究,并在此基础上建立各品质指标的近红外光谱定量预测模型。
本文还利用可见/近红外光谱分析技术结合模式识别方法,对水果内部缺陷、水果品种进行鉴别研究,并建立相应的定性判别或分类模型.本研究的主要内容,结果和结论为:(1)探索了光谱采集参数对分析结果的影响.解释了Nexus智能型傅立叶变换(Fouriertransform,FT)光谱仪在光谱采集时增益、动镜速度和光圈大小等参数的设定依据,并分析了扫描次数和分辨率对光谱和建模结果的影响,结果显示:模型性能随分辨率增加而提高,但扫描时间也随之增加,而扫描次数为64次的时候模型的性能相对较好;分析了用USB4000便携式微型光纤光谱仪采集光谱时积分时间和平均次数等参数的设置依据;(2)分析了原始光谱及经预处理后的光谱(包括微分光谱和平滑光谱)的谱线特征,结果显示水果的漫反射原始光谱特征吸收主要在970nm、l190nm、14501790nm、nm和1940nm附近,与O.H和C.H基团的振动和倍频吸收相关;水果的原始nm、790—800透射光谱在680.690nm附近的透过率变化比较显著,具有内部褐变缺陷的梨在柄.蒂垂直放置采集的光谱低于750nm时比完好的梨具有更强的吸收,而在高于750nm时吸收变弱;在柄.蒂水平放置采集的光谱的特性与柄.蒂垂直放置时的光谱的特性基本一致,只是这一分界点移到了720nm左右.对平滑光谱的平均吸光度和均方根噪声的方差分析结果显示:不同点数平滑处理对两台光谱仪器所采集的光谱的特征信息的影响不显著.(3)分析了水果不同检测部位的光谱信息的差异,对同一水果三个纬度和三个111浙江大学博士学位论文摘要经度的光谱平均吸光度和均方根噪声的方差分析结果显示:水果不同纬度上的光谱差异较大而不同经度上的差异较小.(4)基于Chauvenet检验方法对各组样本中的光谱异常样本进行分析,在剔除光谱异常样本后进行梨内部缺陷判别和梨品种分类的定性建模分析;基于杠杆值和学生残差T检验方法对各组样本中的浓度异常样本进行分析,将杠杆值和学生残差值较大的样本暂定为异常样本,通过比较逐一回收后的模型性能确定最终剔除的浓度异常样本,定量分析所用样本同时基于光谱异样本剔除结果和浓度异常样本剔除结果。
万方数据 万方数据 万方数据红外光谱和聚类分析法在药用菊花产域分类鉴别中的应用作者:白雁, 鲍红娟, 王东, 陈志红, 娄玉霞, BAI Yan, BAO Hong-juan, WANG Dong,CHEN Zhi-hong, LOU Yu-xia作者单位:白雁,王东,陈志红,娄玉霞,BAI Yan,WANG Dong,CHEN Zhi-hong,LOU Yu-xia(河南中医学院,河南,郑州,450008), 鲍红娟,BAO Hong-juan(北京中医药大学,北京,100029)刊名:中药材英文刊名:JOURNAL OF CHINESE MEDICINAL MATERIALS年,卷(期):2006,29(7)被引用次数:13次1.肖培根;李大鹏;杨世林新编中药志 20022.苏薇薇;吴忠利用化学计量学方法评价黄芩质量的研究 1997(11)1.殷彩霞.周纪勤.彭莉.YIN Cai-Xia.ZHOU Ji-Qin.PENG Li菊科药用植物系统聚类分析[期刊论文]-计算机与应用化学1999(2)2.吴学文.熊艳.杜方麓聚类分析在中药材分类学中的应用[期刊论文]-中南药学2003,1(4)3.廖翠萍.颜涌捷.吴创之因子分析法在研究稻草秸杆中元素分布特征中的应用[会议论文]-20034.孙长海.李龙新.吴洪斌.SUN Chang-hai.LI Long-xin.WU Hong-bin六味地黄丸紫外谱线组法鉴别的初步研究[期刊论文]-黑龙江医药科学2007,30(6)5.蒲婧哲.PU Jing-zhe杭菊中总黄酮花期动态积累研究[期刊论文]-安徽医药2008,12(9)6.张世芝.张明锦.吴启勋.Zhang Shizhi.Zhang Minjin.Wu Qixun基于信息理论的分光光度法用于药材秦艽的指纹识别[期刊论文]-计算机与应用化学2008,25(2)7.周鲁.唐向阳.付超.彭世虎解表类中药的模糊聚类分析[期刊论文]-华西药学杂志2004,19(5)8.赵丹丹.于景伟.ZHAO Dan-dan.YU jing-wei聚类分析方法研究及在中医药领域的应用探索[期刊论文]-电脑知识与技术(学术交流)2007,2(9)9.杨煌建.庄秀园.瞿伟菁.谢晶晶.王一铮.YANG Huang-jian.ZHUANG Xiu-yuan.QU Wei-jing.XIE Jing-jing. WANG Yi-zheng蒺藜等六种材料中微量元素对糖基化终产物形成影响的模糊聚类分析[期刊论文]-天然产物研究与开发2007,19(6)10.王婷婷.陈晓辉.胡庆庆.毕开顺.WANG Ting-ting.CHEN Xiao-hui.HU Qing-qing.BI Kai-shun白芷质量的HPLC指纹图谱评价方法[期刊论文]-药学学报2006,41(8)1.王欣.沈翔.陶金秋.陈先良.陈飞虎不同品种菊花的1H-NMR快速鉴别研究[期刊论文]-安徽医科大学学报 2009(1)2.赵丽茹.蔡广知.贡济宇.王洋大黄与洋铁酸模的红外光谱鉴别研究[期刊论文]-吉林中医药 2011(11)3.王永生.王莉莉.赵丽茹.刘继华.李桂英中药哈蟆油的红外光谱研究[期刊论文]-特产研究 2009(4)4.杨莉丽.罗永静.吝伟.王静.张德强红外光谱法结合化学计量学对小儿咳喘类药物的定性鉴别研究[期刊论文]-中成药 2012(3)5.关明.李晓静.郭勇.卢海波.杜卫军.陈坚不同地理居群大蒜FTIR图谱比较研究[期刊论文]-光谱学与光谱分析2011(6)6.吕琳.秦民坚.贺丹霞.顾瑶华不同种源药用菊花、野菊和菊花脑的ISSR分子标记及遗传关系分析[期刊论文]-植物资源与环境学报 2008(1)7.沈亮.蒋舜媛.黄荣韶.周毅.李良波.孙辉.甘凤琼红外光谱法结合系统聚类和SIMCA模式识别法快速鉴别羌活种子[期刊论文]-中草药 2011(10)8.黄冬兰.陈小康.徐永群.曹佳佳.韩晓玉纹党参与白条党参红外光谱的SIMCA聚类鉴别方法研究[期刊论文]-分析测试学报 2009(12)9.白雁.李艳英.龚海燕.樊克锋.李雯霞近红外判别分析法鉴别不同厂家一清颗粒[期刊论文]-中国医院药学杂志2009(3)10.汪小莉.李嬛.秦昆明.刘晓.蔡宝昌近红外光谱学与化学计量学在中成药液体制剂过程分析中的应用[期刊论文] -中草药 2013(15)11.聂黎行.鲁静.林瑞超红外和近红外光谱法在中药定性分析中的应用[期刊论文]-计算机与应用化学 2011(5)12.韩晔华.霍飞凤.杨悠悠.廖一平.刘虎威中药指纹图谱研究的某些进展与展望[期刊论文]-色谱 2008(2)13.柴逸峰.朱臻宇.李翔药物分析 (Ⅱ)[期刊论文]-分析试验室 2008(9)引用本文格式:白雁.鲍红娟.王东.陈志红.娄玉霞.BAI Yan.BAO Hong-juan.WANG Dong.CHEN Zhi-hong.LOU Yu-xia红外光谱和聚类分析法在药用菊花产域分类鉴别中的应用[期刊论文]-中药材 2006(7)。
2019年3月Vol.37No.3March2019ChineseJournalofChromatography325 330庆祝2019年国际劳动妇女节色谱行业女学者专刊㊃研究论文DOI:10.3724/SP.J.1123.2018.10017收稿日期:2018⁃10⁃23∗通讯联系人.E⁃mail:caoxl@th.btbu.edu.cn.基金项目:国家质量监督检验检疫总局公益性行业科研专项(201310230).Foundationitem:GeneralAdministrationofQualitySupervision,InspectionandQuarantine(AQSIQ)PublicResearchProject基于香气成分气相色谱⁃质谱指纹图谱的判别分析和相似度评价用于绿茶等级差异研究龙立梅,㊀宋沙沙,㊀曹学丽∗(北京食品营养与人类健康高精尖创新中心,北京工商大学食品学院,北京市食品风味化学重点实验室,北京100048)摘要:该文以研究指纹图谱在绿茶等级判别方面应用的可行性为目的㊂以信阳毛尖茶为研究对象,以茶汤香气成分为研究目标,采用顶空固相微萃取与气相色谱⁃质谱联用技术,筛选其香气特征成分,建立不同等级信阳毛尖茶香气成分GC⁃MS指纹图谱㊂发现运用判别分析法可以对2个系列7个等级41个信阳毛尖茶样进行很好的等级区分;通过不同等级色谱指纹图谱的相似度计算发现,相似度与茶样等级之间具有较好的相关性,尤其是对于品质较好的茶样,这种相关性更好㊂表明运用判别分析法和相似度计算方法能够反映绿茶等级之间的差异性,且基于相似度评价的方法具有客观量化的特征㊂关键词:气相色谱⁃质谱指纹图谱;判别分析;相似度计算;等级相关性;香气成分;信阳毛尖茶中图分类号:O658㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1000⁃8713(2019)03⁃0325⁃06Discriminantanalysisandsimilarityevaluationofgaschromatography⁃massspectrometryfingerprintsofaromacomponentsingreenteagradingLONGLimei,SONGShasha,CAOXueli∗(BeijingAdvancedInnovationCenterforFoodNutritionandHumanHealth,SchoolofFoodandChemicalEngineering,BeijingKeyLabofFoodFlavorChemistry,BeijingTechnologyandBusinessUniversity,Beijing100048,China)Abstract:Twoseriesof41XinyangMaojianteasampleswereinvestigatedandthegaschroma⁃tography⁃massspectrometry(GC⁃MS)fingerprintsoftheiraromacomponentsofsevendiffer⁃entgradeswereestablishedusingheadspacesolid⁃phasemicroextraction(HS⁃SPME)andGC⁃MS.Basedonthe23selectedcharacteristicaromacomponents,thesamplescouldbeclassifiedintosevendifferentgroupsthroughdiscriminantanalysiswithfourandthreegroupsintwosep⁃arateseries.Sixfingerprintsimilaritycalculationmethodsthatreflectthedifferencesbetweengradesofteatodifferentextentswereemployed,andthenewimprovedextentsimilaritymeth⁃odwasdemonstratedtobethebestamongthem.Theresultsforthesimilarityevaluationdis⁃playedgoodcorrelationwiththeactualgrades,especiallyfortheseriesofteaofhigherquali⁃ties,andthedifferencesbetweenthedifferentgradesofteascouldbequantified.Keywords:gaschromatography⁃massspectrometry(GC⁃MS)fingerprints;discriminantanaly⁃sis;similarityevaluation;gradingcorrelation;aromacomponents;XinyangMaojiantea色谱第37卷㊀㊀我国是绿茶生产大国,在绿茶的流通和贸易领域,急需对其品质的科学评定方法㊂目前主要采用的是感官审评的方法,但该方法对品茶师的经验依赖性较强,容易出现主观偏差,执行中也存在不规范㊁不严格等问题㊂因而茶叶市场分级混乱,存在以次充好的情况㊂㊀㊀在茶叶的感官评审中,香气对茶叶感官品质的贡献率达25% 35%[1],因此茶叶香气成分研究意义重大㊂指纹图谱技术主要应用于鉴别中药真伪和质量控制等,茶叶科研人员借鉴该方法,利用高相液相色谱(HPLC)㊁气相色谱(GC)㊁红外及近红外光谱(IR⁃NIR)㊁核磁共振(NMR)等技术,得到能够标示茶叶品质特征成分的谱图;然后运用多种数据信息处理技术对指纹图谱进行分析,从而对茶叶品质做出客观量化的评价,有效弥补 感官审评 的缺陷[2]㊂目前茶叶指纹图谱技术已用于茶叶的品种鉴别,茶叶原料㊁半成品及成品茶的质量评价等[3-5],但是还没有在茶叶分等定级中应用的报道㊂㊀㊀信阳毛尖茶是我国十大名茶之一,具有淡雅㊁清新的清香,并且香气持久,是河南省著名的地理标志产品之一[6]㊂本研究以信阳毛尖为研究对象,以茶汤香气成分为研究目标,采用顶空固相微萃取与气相色谱⁃质谱联用技术,通过建立绿茶香气成分GC⁃MS指纹图谱,将判别分析法与指纹图谱相似度法相结合,用以研究不同等级茶样之间的差异性,并用于茶样的等级判别,为绿茶品质评价和质量监控提供了一种科学量化的方法㊂1㊀实验部分1.1㊀材料与仪器㊀㊀供试茶样为当年4 5月的信阳毛尖茶,均来自信阳市文新茶叶有限责任公司,包括优质信阳毛尖茶 道 系列4个等级多个批次的22个茶样,按等级从高到低依次为观道(5个批次)㊁悟道(5个批次)㊁修道(6个批次)和品道(6个批次);普通信阳毛尖茶 300 系列3个等级多个批次的19个茶样,按等级从高到低依次为 330 (6个批次)㊁ 320 (7个批次)和 310 (6个批次)㊂用复合铝箔袋密封样品,保存于4ħ冰箱中,冷藏待用㊂正构烷烃标准样品(C7 C40),购至上海安谱科学仪器有限公司㊂㊀㊀QP2010Plus气相色谱⁃质谱联用仪(日本岛津公司);手动固相微萃取进样器㊁50/30μmDVB/HH⁃2数显恒温水浴锅(国华电器有限公司)㊂1.2㊀实验方法1.2.1㊀GC⁃MS指纹图谱建立方法㊀㊀参照中国国家标准GB/T23776⁃2009[1]冲泡绿茶的程序,准确称取茶叶样品3 0g,放入200mL的三角瓶内,倒入150mL沸水,用锡箔纸封口,室温下静置5min,待茶叶香气充分挥发和平衡㊂首先将其置于80ħ恒温水浴锅中,同时将已经老化15min的萃取头插入三角瓶内茶汤的上方,将固相微萃取(SPME)的手柄固定好,推出萃取头并开始计时,顶空吸附60min后取出,立即插入气相色谱仪进样口,在250ħ条件下热脱附5min,进行GC⁃MS检测[7]㊂每份信阳毛尖茶样品均做5针平行实验㊂将所获得的同一等级的GC⁃MS总离子流图导入中药色谱指纹图谱相似度评价系统(版本2012 130723),生成相应等级茶叶的GC⁃MS对应指纹图谱㊂㊀㊀GC⁃MS分析条件如下㊂Rxi⁃5MS弹性石英毛细管柱(30mˑ0 25mmˑ0 25μm);升温程序:初始温度为40ħ,保持3min,以4ħ/min速率升到80ħ,保持2min,再以2ħ/min速率升到160ħ,不保持,最后以12ħ/min速率升到250ħ,保持3min,升温程序结束;进样口温度:250ħ;载气:高纯He(纯度99 999%);柱流量:1 0mL/min;采用不分流进样方式㊂EI电离源;离子源温度为200ħ;离子化电压为70eV;质谱扫描范围m/z35 450;检测器为1 00kV㊂在同样的条件下,对正构烷烃混合物进行分析,获得各个正构烷烃成分的保留时间㊂1.2.2㊀香气成分的分析及特征成分的筛选㊀㊀对总离子色谱图(totalionchromatogram,TIC)各峰积分,积分参数斜率为5000/min,半峰宽为2s,变参时间为1000min;得到的色谱质谱数据与NIST(USNationalInstituteofStandardsandTechnology)质谱库匹配,挑选出与目标物质匹配度ȡ80的色谱峰,并将各峰测定的保留指数与NIST谱库提供的保留指数(RI)进行比较,个别与文献值比较,确定各个色谱峰对应物质的名称㊂用各色谱峰的峰面积与总峰面积之比计算出各香气组分的相对含量㊂㊀㊀保留指数的计算采用以下公式:RI=100n+100RTunknown-RTnæçö÷(1)㊃623㊃第3期龙立梅,等:基于香气成分气相色谱⁃质谱指纹图谱的判别分析和相似度评价用于绿茶等级差异研究式中,RI是待测组分的保留指数;RTunknown是待测组分的保留时间;RTn㊁RTn+1分别是待测组分前后正构烷烃的保留时间;n为正构烷烃的碳原子数㊂㊀㊀绿茶的香气是其所含的不同芳香物质以不同浓度组合的综合表现;一般情况下,含量较多的成分对香气的贡献较大,而相对含量较少的物质未必对香气的贡献较少[8,9]㊂因此,分别对不同批次㊁不同等级信阳毛尖茶检出的所有香气成分进行汇总㊁分类和筛选,从而确定信阳毛尖茶的共有峰作为香气指纹图谱的特征峰,建立特征香气共有峰指纹图谱㊂所筛选出的香气特征成分总量在检出的香气物质总量中均达到70%以上,具有一定的代表性,可以反映指纹图谱的特征信息㊂1.2.3㊀不同等级信阳毛尖茶的判别分析㊀㊀以信阳毛尖茶2个系列7个等级样品为研究对象,采用判别分析法对41个茶样进行等级判别㊂所得到的每个样品色谱图中,以最大主峰为参照,计算相对峰面积,以7个等级41个样本的23个共有峰的相对峰面积作为原始数据,采用SPSS20 0软件,使用步进式方法中的Wilksλ法进行逐步判别分析,建立判别方程,并对所建立的判别方程进行交叉验证分析,验证判别方程对初识分组的分类结果[7,10-12]㊂1.2.4㊀相似度计算方法的选择㊀㊀相比于绿茶在产地㊁种类上的差异,同种绿茶的不同等级之间的差异判别属于小类水平上的区别,其茶汤香气成分的物质种类大多数相同,差异主要体现在物质成分的含量上㊂所以选择适合同种绿茶不同等级的相似度计算方法是体现差异的关键㊂综合考虑现有多种相似度计算方法后,本文选择了夹角余弦法[13]㊁相关系数法[14]㊁新模型负指数法[15]㊁改进Nei系数法[16]㊁改良程度相似度[17]㊁新改良程度相似度[18]六种计算方法,进行同种绿茶不同等级之间相似度计算,这六种方法对应的计算公式如式(2) (7)所示㊂㊀㊀夹角余弦法[13]:cosα=ðni=1aibiðni=1a2iðni=1b2i(2)㊀㊀相关系数法[14]:S=ðni=1(ai-a)(bi-b)ðni=1(ai-a)2ðni=1(bi-b)2㊀㊀改进的Nei系数法[15]:f=2nn1+n2-2n1+n2ðai-biai+bi(4)㊀㊀新模型负指数法[16]:s=e-1nðni=1|ai-bi|bi(5)㊀㊀改良程度相似度法[17]:Qᶄ=1-ðni=11-aibin(6)㊀㊀新改良程度相似度[18]:qᶄ=1-ðni=11-aibiæèçöø÷2n(7)其中,α是两向量间的夹角;n是共有峰数;ai㊁bi分别为色谱图A与色谱图B对应的共有特征峰峰面积;S是相关系数;a和b分别为ai和bi的平均值;f是差异系数;n1和n2分别为A和B的峰数;s是指数相似系数;Qᶄ是改良程度相似度;qᶄ是新改良程度相似度㊂㊀㊀以优质信阳毛尖 道 系列和普通信阳毛尖300 系列7个等级多个批次样品的23个特征滋味成分的GC⁃MS平均峰面积为计算参数,利用Excel软件的数据处理功能,以最高级别观道茶样指纹图谱为参比,将各级茶样的23个特征峰的平均峰面积分别代入6种相似度计算方法的公式中,得到各等级茶样与最高级别观道茶样的指纹图谱的相似度㊂2㊀结果与讨论2.1㊀方法重现性考察㊀㊀方法的重现性是在相同测量条件下,对同一被测量样品进行连续多次测量后所得结果之间的一致性,是衡量实验方法可行性和适用性的重要指标㊂将同一茶样在相同实验条件下重复分析5次,测定结果显示,色谱峰保留时间的RSD均小于0 1%㊂相对峰面积的RSD,除个别含量较低的色谱峰为10 0%左右,绝大多数均小于10 0%㊂结果说明重现性好,符合指纹图谱建立的指标要求㊂2.2㊀各等级信阳毛尖茶香气GC⁃MS指纹图谱的建立㊀㊀分别建立了信阳毛尖茶 道 系列4个等级和300 系列3个等级的香气成分GC⁃MS指纹图谱㊂图1中 道 系列4个等级指纹图谱对比图,自上而㊃723㊃色谱第37卷图1㊀信阳毛尖茶 道 系列4个等级和 300 系列3个等级的GC⁃MS指纹图谱Fig.1㊀GC⁃MSfingerprintsoffourgradesof Dao seriesandthreegradesof 300 seriesofXinyangMaojiantea级指纹图谱对比图,自上而下依次为 330 320 和 310 ㊂表1㊀信阳毛尖茶23个特征香气成分Table1㊀23characteristicaromacomponentsofXinyangMaojianteaPeakNo.Retentiontime/minRI(real)RI(NIST)CompoundMatchingContent/%117.92410981082linalool966.20218.167110211041⁃nonanal9611.91321.375115511122⁃nonenal920.71421.58211601166decamethylcyclopentasiloxane910.37523.12911851191cis-3⁃hexenylbutyrate921.46624.25912041204decanal965.28725.04912151204β⁃cyclocitral920.85825.99612311226cis-3⁃hexenyl2⁃methylbutanoate901.25927.38212531255geraniol9617.691030.71613051308undecanal910.591133.35613461344α⁃cubebene931.121235.521138013893⁃hexenylester,(Z)⁃hexanoicacid954.851336.39613941398[19]jasmone944.381439.91014501454geranylacetone951.261541.08914691469β⁃cadinene890.491641.87014811483[20]β⁃ionone963.061742.13014941497δ⁃selinene830.471844.17415191535cadina⁃1,4⁃diene855.631944.64415271528β⁃himachalene850.522046.64715611564trans⁃nerolidol944.992150.25616361636cubenol851.222251.06716481643α⁃cadinol871.692.3㊀信阳毛尖茶香气特征成分的确定㊀㊀根据信阳毛尖多个批次㊁不同等级的41个样品的指纹图谱,筛选共有峰㊂41个茶样中均含有23个主要挥发性成分(见表1)㊂所筛选的23个挥发性成分总量占信阳毛尖茶总挥发性成分的70%以上,具有一定的代表性,可以反映指纹图谱的特征信息㊂2.4㊀基于香气特征成分的信阳毛尖茶等级判别分析㊀㊀以信阳毛尖茶 道 系列22个样本和 300 系列19个样品的23个共有峰的相对峰面积为原始数据,利用SPSS20 0软件建立典型判别函数,对41个样本的等级区分正确率为98%㊂由如图2可知,两个系列之间及同一系列内不同等级茶样之间都能㊃823㊃第3期龙立梅,等:基于香气成分气相色谱⁃质谱指纹图谱的判别分析和相似度评价用于绿茶等级差异研究图2㊀基于GC⁃MS指纹图谱的信阳毛尖茶 道 系列和300 系列等级判别分析Fig.2㊀DiscriminantclassificationofXinyangMaojiantea Dao seriesand 300 seriesbasedonGC⁃MSfingerprints实现很好的判别区分㊂对 道 系列22个样品和 300 系列19个样品,分别按相同方法分别进行判别分析,对初始分组样品的等级区分判别正确率均为100%,如图3所示㊂分系列进行判别分析,等级之间的区分度更加显著㊂结果表明,采用香气特征成分可以对信阳毛尖茶样进行很好的等级判别㊂表2㊀信阳毛尖茶 道 和 300 系列GC⁃MS指纹图谱相似度计算Table2㊀SimilaritycalculationofGC⁃MSfingerprintsfor Dao seriesand 300 seriesofXinyangMaojianteaNo.MethodDao seriesGuanWuXiuPin300 series3303203101anglecosine10.95ʃ0.010.95ʃ0.010.95ʃ0.010.89ʃ0.010.89ʃ0.010.88ʃ0.012correlationcoefficient10.92ʃ0.010.91ʃ0.010.92ʃ0.010.82ʃ0.020.83ʃ0.010.80ʃ0.013improvedNei10.98ʃ0.030.93ʃ0.010.94ʃ0.030.48ʃ0.020.45ʃ0.030.48ʃ0.014newmodelofnegativeindex10.71ʃ0.040.64ʃ0.020.64ʃ0.040.19ʃ0.040.12ʃ0.050.24ʃ0.045improvedextentsimilarity10.66ʃ0.050.56ʃ0.020.55ʃ0.050.56ʃ0.070.36ʃ0.090.43ʃ0.082.5㊀不同等级信阳毛尖茶GC⁃MS指纹图谱相似度评价㊀㊀指纹图谱的相似度评价不仅可以反映不同等级绿茶之间的差异,还可以体现出差异程度的大小,以量化形式表达等级之间的差异㊂以信仰毛尖茶最高级别观道茶样指纹图谱为参照,以6种相似度计算方法计算7个等级茶样的相似度,结果如表2所示㊂从中可以看出,不同的相似度计算方法均可以在不同程度上反映等级之间的差距,但是其中夹角余弦法㊁相关系数法㊁改进Nei系数法3种方法反映出的等级之间的差异区分度不显著㊂从多种相似度计算方法所得结果可知,整体上优质 道 系列茶样与普通 300 系列茶样之间有较大的区分㊂对于优质 道 系列4个等级的茶样,随着茶叶品质从观㊁悟㊁图3㊀分别基于GC⁃MS指纹图谱的信阳毛尖茶 道 系列和300 系列等级判别分析Fig.3㊀DiscriminantclassificationofXinyangMaojiantea Dao seriesand 300 seriesbasedonGC⁃MSfingerprintsseparately修㊁品逐级降低,其相似度也呈现下降的趋势,且以新改良的相似度法区分度最大㊂从相似度数据可以看出,与顶级的观道茶相比,悟㊁修㊁品级茶在香气成分上有显著的差异,三者之间的差异可以区分等级,但并不显著㊂对于普通的 300 系列3个等级茶样,其相似度值与优质 道 系列茶样,尤其是前3个等级的差异较显著㊂其3个等级之间存在一定的差异性,但差异程度较小,且出现等级交错现象㊂这可能是由于 300 系列茶样整体级别较低,等级区分度较小,感官审评不易区分或分级不严格㊂㊀㊀指纹图谱相似度的大小可以反映该各等级茶样与最高的参比等级的相似程度㊂相似度数值越小,相似程度越低㊂从计算结果可以看出,不同等级茶样与参比等级茶样指纹图谱的相似度值与茶样所定的等级之间具有较好的相关性,相似度差异越大,茶样等级越低㊂㊃923㊃色谱第37卷3 结论㊀㊀以信阳毛尖茶 道 系列和 300 系列共7个不同等级41个样品为主要研究对象,分别建立了每个等级茶样的香气GC⁃MS指纹图谱,以筛选的23个香气特征成分的相对含量为原始数据进行判别分析㊂结果显示,该方法能够很好地体现出信阳毛尖茶两个系列不同等级之间的差异性,在各系列茶样内判别分析的区分度更高㊂说明采用基于香气成分GC⁃MS指纹图谱特征成分的判别分析,可以对同一品种不同等级茶样进行很好的等级区别㊂同时,以23个香气特征成分为目标,采用六种指纹图谱相似度计算方法,对不同等级茶样的相似度进行评价㊂结果显示,优质 道 系列茶样与普通 300 系列茶样的香气成分GC⁃MS指纹图谱相似度有较大的差异㊂ 道 系列4个等级的茶样指纹图谱相似度与其等级之间有较好的相关性,随着茶叶品质从观㊁悟㊁修㊁品逐级降低,其相似度也呈现下降的趋势㊂普通信阳毛尖茶 300 系列3个等级茶样之间存在一定的差异性,但差异程度较小,且出现等级交错现象㊂总体而言,基于香气成分GC⁃MS指纹图谱的判别分析法与相似度计算法可以从不同角度㊁不同层面体现出同一种绿茶不同等级之间的差异性,可以为绿茶的品质区分和分等定级提供一种客观量化的方法选择㊂参考文献:[1]㊀GB/T23776⁃2009[2]㊀FanJW,LuoYF,LingCJ.GuangdongAgriculturalSci⁃ences,2013(14):228范杰文,罗一帆,凌彩金.广东农业科学,2013(14):228[3]㊀LiaJ,YuanHB,YaoYF,etal.Talanta,2019,191:39[4]㊀ZhangXC,WuHQ,HuangXL,etal.FoodSciTechnolRes,2018,24(4):599[5]㊀MagagnaF,CorderoC,CaglieroC,etal.FoodChem,2017,225(15):276[6]㊀GuoGY,HuKF,YuanD.FoodScienceandTechnology,2006(9):298郭桂义,胡孔锋,袁丁.食品科技,2006(9):298[7]㊀LongLM,SongSS,LiN,etal.FoodScience,2015,36(2):114龙立梅,宋沙沙,李柰,等.食品科学,2015,36(2):114[8]㊀WuYS,LvSD,LianM,etal.CyTA⁃JFood,2016,14(3):423[9]㊀WangC,LvSD,WuYS,etal.JSciFoodAgric,2016,96:4492[10]㊀ShiWM,LiuY,KongW,etal.AnalLett,2015,48:2833[11]㊀ChenML.[MSDissertation].Hangzhou:ZhejiangUniver⁃sity,2013陈美丽.[硕士学位论文].杭州:浙江大学,2013[12]㊀ChengH,WangLY,ZhouJ,etal.ScientiaAgriculturaSinica,2008,41(8):2413成浩,王丽鸳,周健,等.中国农业科学,2008,41(8):2413[13]㊀WangLX,XiaoHB,LiangXM,etal.ActaPharmaceuticaSinica,2002,37(9):713王龙星,肖红斌,梁鑫淼,等.药学学报,2002,37(9):713[14]㊀RodgersJL,NicewanderWA.AmStat,1988,42(1):59[15]㊀GuRM,GuoZX,LiuWW,etal.ChineseTraditionalPa⁃tentMedicine,2009,31(1):1谷瑞敏,郭治盺,刘巍巍,等.中成药,2009,31(1):1[16]㊀MengQH,LiuYS,WangJS,etal.ChineseTraditionalPatentMedicine,2003,25(1):4孟庆华,刘永锁,王健松,等.中成药,2003,25(1):4[17]㊀LiuYS,MengQH,JiangSM,etal.ChineseJournalofChromatography,2005,23(2):158刘永锁,孟庆华,蒋淑敏,等.色谱,2005,23(2):158[18]㊀ZhanXY,ShiXY,ZhanXR,etal.ChineseJournalofAn⁃alyticalChemistry,2010,38(2):253詹雪艳,史新元,展晓日,等.分析化学,2010,38(2):253[19]㊀LinJ,ChenY,ShiYX,etal.JournalofTeaScience,2014,34(3):261林杰,陈莹,施元旭,等.茶叶科学,2014,34(3):261[20]㊀HuXZ,PengXT,ZhouYX,etal.JournalofAnalyticalScience,2017,33(3):352胡西洲,彭西甜,周有祥,等.分析科学学报,2017,33(3):352㊃033㊃。
SIMCA模式识别方法在近红外光谱识别茶叶中的应用 1862006, Vol. 27, No. 04 ※分析检验 SIMCA 模式识别方法在近红外光谱 识别茶叶中的应用 1 1 1,2 1,3 陈全胜 ,赵杰文 ,张海东 ,刘木华 1.江苏大学生物与环境工程学院,江苏 镇江 212013;2.云南农业大学工程技术学院, 云南 昆明 650201;3.江西农业大学工学院, 江西 南昌330045 摘要 :茶叶快速准确识别方法研究是当前茶叶行业亟待解决的一项重大课题。本研究采用一种近红外光谱结合 -1 SIMCA模式识别方法对茶叶进行识别与分类。研究结果表明,选取6500~5300cm 波长范围内的光谱,通过标准 归一化SNV预处理后,利用SIMCA 的模式识别方法分别为龙井、碧螺春、祁红和铁观音等四类茶叶建立了类模 型。主成分数分别为4 、5 、2 和3 时,类模型对未知样本的识别效果最佳。在α5% 的显著性水平下,四类 模型的对未知茶叶样本的识别率分别是90%、80%、100% 和100%,拒绝率全是100%。本论文为快速准确识别 茶叶提供了一种新思路。 关键词 :茶叶;近红外光谱;S I M C A ;识别 Application of Near Infrared Reflectance Spectroscopy to the Identification of Tea Using SIMCA Pattern Recognition Method 1 1 1,2 1,3 CHEN Quan-sheng ,ZHAO Jie-wen ,ZHANG Hai-dong ,LIU Mu-hua 1.School of Biological and Environmental Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang212013, China; 2.Faculty of Engineering and Technology, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China; 3.Engineering College, Jiangxi Agricultural University, Nanchang330045, China Abstract :It is an urgent affair to think up a quick and precise method in the identification of tea varieties. A rapid tea identification method by near infrared reflectance spectroscopy coupled with pattern recognition based on SIMCA was proposed in this -1 -1 paper. In the spectra region between 6500cm and 5300cm , four predictive models of Longjing tea, Biluochun tea, Qihong tea and Tieguanyin tea were built separately by the standard normal variate SNV preprocessing method with SIMCA pattern recognition method. The results showed that four models are the best when 4, 5, 2 and 3 principal components were used separately in building models. Under theα5% significance level, the identification rates of four models for the unknown samples are 90%, 80%, 100% and 100% in turn by means of NIR wave lengths, while, the rejection rates of four models are all 100%. A new idea by the quick and precise identification of tea was offered in this paper. Key words:tea;near-infrared spectroscopy;Soft Independent Modelling of Class AnalogySIMCA;identification 中图分类号:O657.33文献标识码:A 文章编号:1002-6630200604-0186-04 中国是茶叶的故乡,盛产许多品种的茶叶。目前 有着直接的现实意义。 中国的茶叶市场相对混乱,特别在名优茶市场,以次 传统的茶叶识别方法是感官评定法和化学方法。其 充好以假乱真的现象比较严重,这既损害了消费者的利 中,感官评定的结果受人为因素和外界环境的干扰很 益,也不利于中国茶叶品牌的保护。研究快速、准确 大,影响到结果的客观性;化学方法虽然能够准确地识 的识别方法,对于维护中国茶叶品牌,提高茶叶品质 别茶叶,但是繁琐的步骤和昂贵的费用使它不能应用到 收稿日期:2005-06-20 基金项目:国家高技术“863”计划资助项目2002AA248051;国家自然科学基金资助项目30370813 作者简介:陈全胜1973-,男,博士研究生,主要从事食品与农产品无损检测研究。 食品科学※分析检验 2006, Vol. 27, No. 04 187 q q 茶叶的快速识别上。近红外漫反射光谱NIR分析具有速 式中, a :变量的均值;Aq:主成分数;:变 β i ia q 度快、成本低以及结果重现性好等优点。国内外学者 量i在主成分a上的载荷; :样本k关于主成分a的 θ ak q 先后利用近红外光谱方法定性和定量地分析了茶叶中蛋 得分;:偏差。 ε ik [1~3] 白质、咖啡碱、氨基酸、多酚类以及水分的含量 , Ⅱ用所建的q 类模型拟合未知样本p,用拟合残2 q 但是近红外光谱方法在茶叶识别上的应用研究还很少。 差表示未知样本p与q类模型的相似性,计算q类模 S p 2 2 q q鉴于此,本研究尝试了将近红外光谱结合模式识别的方 型的总体偏差 S 和拟合残差 , 分别如公式2和公式 0 S p [4] 法应用到茶叶的快速识别中,该方法在石油 和中草药 3所示: n q m [7,8] 2 q 的识别和分类上得到了许多成功地应用。希望这种方 2 ? ε /[nA?1m?A ] S ∑∑ ik q q q 0 2 ki 11 法能成为一种茶叶快速识别的新技术得到广泛地应用。m 2 q 2 ? ε /mA S ∑ ipq3 p i 1 1 材料与方法 式中,n q:第 q 类模型的样本数目;m:变量数; 1.1 材料 ip:偏差。 ε 实验所用的材料是龙井、碧螺春、祁红和铁观音 Ⅲ由公式4和5计算值与临界值F0,通过F显著 四种中国名茶。为了取样均匀,实验前先将每一个品 性检验判断未知样本p 是否属于该类模型。如果F 种的茶叶分别用咖啡粉碎机粉碎过筛,然后在每一个品 则样本 p 属于该类模型;否则样本 p 不属于该类模型。 种的茶叶中,按照四分法原则,随机称取10g 作为一个22
F / 4 SS p 0 样本,其中,龙井、碧螺春和铁观音分别取3 0 个样本,祁红取18 个样本。实验中所用茶叶均来自安徽农 F? F mA ,n?A?1mA? 5 0 α q q 业大学茶叶系,出产日期都在2004 年5~7 月份。 式中,α:显著性水平;m-Aq, nq-Aq-1m-Aq为 1.2 光谱采集 F 分布的自由度。 实验所用的近红外检测系统主要是近红外光谱仪 所有的数据分析都是基于TQ Analysis V6Nicolet近 Nexus 670 FT-IR 美国Nicolet公司。扫描范围: -1 -1 红外系统自带、Matlab V6.5 和Unscrambler V9.2CAMO 11000~3800cm ;扫描次数:64 次;分辨率:4cm 。 A/S的软件平台。 实验时,保持室内的温度和湿度基本一致,将样本倒 入样品杯中,充分压实。每一个样本在不同时间,不 2 结果与分析 同位置分别采集三次,取3 次采集的平均值作为该样本 的原始光谱。 2.1 波长范围的选择 1.3 分析方法 图1是四种茶叶的原始光谱图a和二阶导数光谱图 -1 模式识别一般是根据“物以类聚”的原则进行样 b,从图1中可以看出原始光谱在波数为5155cm 波长 本的分类,目前所采用的方法主要有马氏距离法、线性学 1940nm的附近有一个明显的吸收峰,二阶导数光谱在 [5,6] -1 -1 习机法、K- 均值法及SIMCA 等方法 。由于茶叶近 波数为5155cm 波长1940nm和6944cm 波长1440nm的 红外光谱特征变量数多,茶叶类型复杂,本研究最终 附近有明显的波动。因为纯水中的O-H 伸缩振动的一级 -1 基频区在6944cm 波长1440nm附近,它的一个合频区 选用SIMCA 模式识别方法。 -1 SIMCA Soft Independent Modeling of Class Analogy 在5155cm 波长1940nm附近,在这两个波长附近是水 [8] [9] 分吸收的敏感区,从图1 中可以看出在这两个区域,水 方法实际上是相似分析方法,该方法在光谱 、色谱 分对茶叶的近红外图谱的影响还是很大的。本研究所用 的定性分析中得到了广泛的应用。在本研究中, 的样本都是干茶一般干茶中的水分含量在5%左右,为 SIMCA 模式识别方法首先针对每一类样品的光谱数据矩 了减少水分的影响,选择光谱波长范围尽量避开水分吸