近红外光谱法在茶叶品质检测中的应用

一、近红外光谱分析法简介近红外光谱分析(Near Infrared Spectroscopy,简称NIRS)已被广泛应用于农产品的内部品质检测。其原理是利用样品所含成分在近红外光谱区域的最强吸收波长不同,以及吸收的强度与有机成分呈线性关系进行定量分析,通过对已知成分含量的样品与其近红外光谱特征的回归分析,建立定标方程,即可对含有同一种有机成分的样品进行定量估     

新型含茶抗菌纤维的加工技术研究

茶叶具有天然抗菌性能。新型茶纤维纺织产品以茶叶中的天然茶色素、茶多酚、儿茶素等物质为功能性成分,具有抗菌除臭、改善人体微循环等功能。本文主要阐述茶叶抗菌功能,对其新型抗菌纤维的生产工艺进行综述。     

茶叶中铝含量的检测技术研究

铝是人体非必需的无害元素,但茶叶中的铝含量高于一般食品,且随着茶叶成熟度的下降,铝含量不断增加。人们担心过量饮茶会导致铝在体内聚集,对脑神经造成障碍,因此越来越多的人开始质疑饮茶是否有益健康。茶叶中的铝主要来自土壤、水源和空气等,早在1989年世界卫生组织和联合国粮农组织（WHO／FAO）就已将铝作为食品污染物加以控制。近年来,国内外报道的铝测定方法很多,有荧光分光光度法、紫外可见分光光度法、原子吸收分光光度法、极谱法等。本文主要研究了茶叶中铝含量的检测方法及条件优化。     

茶叶中氟的检测方法

氟是广泛存在于地壳中的元素,也是人体必需的元素之一。缺氟易患龋齿病,但摄入过多却会引起中毒,因此,很多文献对如何测定食品中的氟都有报道。茶叶是易聚氟性作物,特别是老茶,含氟量很高。但由于目前分析技术尚不成熟,氟还没有被列入茶叶检验项目。本文就茶叶中氟的检验方法作一概要介绍。     

茶叶中禁用绿色偶氮染料的检测方法研究

茶叶中违规添加的常见绿色偶氮染料（主要以直接绿26、酸性绿125、媒介绿17为例），利用聚酰胺粉吸附，与茶叶中天然色素分离，然后用乙醇-氨水-水混合液解吸，中和挥发后，与表面活性剂溴代十六烷基铵（CTAB）反应，用异戊醇提取后，在高效液相色谱、紫外分光光度计上进行定性、定量。最佳的CTAB添加量为摩尔比1：1；最佳的萃取溶剂为异戊醇；分光光度法标准曲线的相关系数分别是0．995、     

新鲜椰衣纤维表面半纤维素含量的测定及去除

新鲜椰衣纤维表面粘附有一定量结构疏松的椰糠,椰糠的主要成分为半纤维素和木聚糖类,既不利于椰衣纤维的改性,也不利于用做固定化酶的载体材料,必须将其除去。采用稀硫酸加热水解,使新鲜椰衣纤维表面粘附的半纤维素转化为可溶的木糖和低聚木糖,以木糖为标准,3,5-二硝基水杨酸(DNS)为显色剂,采用分光光度法间接测定新鲜椰衣纤维中半纤维的含量,以考察椰衣纤维表面半纤维去除的效果。结果表明,当硫酸溶液浓度1.3 mol/L、水解温度102℃、水解时间2 h,固液比为1∶50时,半纤维素的去除效果最佳,新鲜椰衣纤维表面粘附的半纤维素量为14.58%,通过红外光谱和扫描电镜等可观察椰衣纤维表面的变化,重现性试验及标准回收试验证明该方法效果良好。      

茶叶纤维对Cu2+的吸附性能研究

对茶叶纤维吸附Cu²⁺的性能进行了研究。结果表明,茶叶纤维对Cu²⁺有明显的吸附作用。pH值为4.55左右,温度在30℃左右时,对Cu²⁺的吸附较为有利;当Cu²⁺的质量浓度为200 mg/L时,随着茶叶纤维添加量增加,吸附量先升后降,茶叶纤维添加量为90 mg左右时吸附量最大。茶叶纤维对Cu²⁺的吸附过程符合拟二级动力学方程。Langmuir等温吸附方程比Freundlich方程能更好地描述茶叶纤维对Cu²⁺的平衡吸附行为,最大吸附量达到16.78 mg/g。     

用近红外分析法测定绿茶的总氮量

通过对40个绿茶样品进行近红外光扫描和多元回归分析处理,求得总氮的近红外特征吸收波长为2088毫微米,计算绿茶的总氮量的多元回归方程式为 C_((T-N%))=3.302+1.721d~2OD(2088毫微米/1684毫微米)+0.905d~2OD(2042毫微米/2046毫微米),标准偏差 S=0.0723,相关系数 r=0.9964。径用27个茶样验证,r=0.993,S=0.0808,并经 t 检验,近红外法和化学法测定结果差异不显著。因此,确认近红外测定绿茶的总氮量的分析方法,可以用于绿茶的品质检     

高产纤维用亚麻生育规律的研究

本文对纤维亚麻地上及地下部的生长发育规律进行了初步研究。结果表明：根系以苗期──枞形前期生长旺盛,根茎比值为11．58,根重占全株的29．17－38．46％。茎以快速生长期──开花期生长速度最快,日生长量达2．06厘米,株高占收获时的92．5％,干重占全株的60％左右。叶面积指数动态在整个生育期中呈抛物线型,其峰值在出苗后的50天左右。群体生物产量积累强度苗期最弱,亩日均积累量4．01公斤,快速生长期积累强度最大,日均积累量为8.51公斤。     

玉米茎秆纤维组分近红外反射光谱模型的建立

以200份玉米自交系作为试验材料,利用近红外反射光谱技术建立3种茎秆组分的近红外光谱模型,研究更快速、准确地测定玉米茎秆中木质素、纤维素和半纤维素的含量的方法。结果表明,在4 017.94～8 053.28、4 017.94～8 067.89和4 027.08～8 928.20谱区内建立的测定玉米茎秆木质素、纤维素和半纤维素含量的近红外光谱模型效果最好。利用偏最小二乘回归法建立校正模型,木质素、纤维素和半纤维素的校正相关系数分别为0.932 9、0.925 1和0.926 5,校正标准差分别为1.57、1.68和1.18。选取30份玉米茎秆样品作为检验集对模型进行验证,木质素、纤维素和半纤维素的外部相关系数分别为0.938 9、0.891 1和0.905 0,其预测标准差分别为1.57、2.14和1.49。同样选取30份茎秆样品对模型进行交叉验证,其相关系数分别为0.897 3、0.944 2和0.891 8,交叉验证标准差分别为1.87、2.32和1.43。研究结果表明,所建模型质量较好,能快速、准确测量玉米茎秆木质素、纤维素和半纤维素含量。     

利用近红外分析技术测定玉米子粒品质与进行品质育种的探讨

利用FOSS公司1255型近红外透射光谱分析仪,对2000～2001年的686份玉米自交系和2001～2004年的2517份杂交组合的子粒品质成分进行测定。结果表明,玉米子粒3种品质成分在不同材料间存在显著差异,粗脂肪和蛋白质变异幅度和变异系数较大,粗淀粉含量的变异幅度和变异系数较小,年份之间有差异。自交系中粗脂肪平均含量为4.24%～4.27%,蛋白质平均含量为11.75%～12.17%,粗淀粉平均含量为71.04%～71.10%。玉米杂交组合粗脂肪平均含量为4.45%～4.86%,粗蛋白平均含量为9.65%～10.05%,粗淀粉平均含量为72.53%～73.49%,并对玉米品质育种和近红外技术的利用作了探讨。     

小麦籽粒淀粉和直链淀粉含量的近红外漫反射光谱法快速检测

为寻找一种简便易行的小麦籽粒淀粉和直链淀粉含量测定方法,以91个普通小麦品种及高代稳定品系为材料,采用偏最小二乘（PLS）回归法,对利用近红外漫反射光谱（NIRS）法测定小麦完整籽粒淀粉及直链淀粉含量进行了研究。结果表明,采用一阶导数+减去一条直线、矢量归一化光谱预处理,分析谱区为7 501.9~5 450 cm-1、7 501.9～4 597.6 cm-1,分别建立淀粉、直链淀粉含量的校正模型,校正和预测效果最佳。模型的校正决定系数(R2cal）分别为0.894 8和0.920 6,交叉验证决定系数（R2cv）分别为0.690 2和0.827 6,外部验证决定系数（R2val）分别为0.815 1和0.806 7;各项误差为1.479~1.080。表明利用NIRS分析法测定完整小麦籽粒的淀粉和直链淀粉含量是完全可行的。     

Protein Content of Single Kernels of Wheat by Near-Infrared Reflectance Spectroscopy

Protein content is well known to affect the functional properties of processed wheat products. Traditionally performed on aliquots (0·25–2·2 g) from samples ranging in size from 30–40 g (for combustion and Kjeldahl analyses) to several hundred grams (for whole-grain near-infrared analysis), these methods inherently do not provide information on single-kernel protein variability. Inspection procedures by the United States Department of Agriculture for grading and classification of wheat are undergoing change to provide the processor or end user with information on the variability of several single-kernel properties including hardness, moisture, weight, and wheat class. The present study has focused on demonstrating the feasibility of measuring crude protein content of single wheat kernels by near-infrared reflectance. More than 300 commercial wheat samples from the 1992 U.S. harvest, representing five (hard red winter, hard red spring, soft red winter, hard white, and soft white) of the six (durum excluded) market classes were chosen, from which 10 kernels were randomly selected and handled on a single-kernel basis. Handling consisted of reflectance scanning (1100–2498 nm), drying (for moisture compensation), and combustion (for reference protein-content determination). Partial least squares and multiple linear regression models, when applied to samples excluded from calibration, demonstrated standard errors of performance ranging from 0·462 to 0·720% protein depending on the modeling technique, number of classes used to develop the model, and the wheat class tested. The pooling of wheat classes to produce a general model did not diminish model accuracy. Best results were achieved with an 1100–1400-nm region. Model performance worsened as the wavelength region widened or as the minimum wavelength shifted from 1100 nm to higher values.     

茉莉花茶主要品质成分定量近红外光谱分析模型的建立

选择有代表性的112个茉莉花茶茶样为实验材料,采用近红外光谱分析技术结合化学计量学方法对茶多酚总量(TP)、游离氨基酸总量(AA)、咖啡碱(CAFF)、水浸出物(water extract)、没食子酸(GA)、没食子儿茶素(GC)、表没食子儿茶素(EGC)、儿茶素(C)、表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、儿茶素没食子酸酯(CG)这13种品质成分的含量建立定量分析模型。结果显示,除CG的模型综合评价指标Q值为0.7702以外,其余的Q值为0.8～0.9。经外部检验,CAFF和GCG的真实值与预测值的相关系数R为0.7～0.8,GC、EGCG、ECG、CG为0.8～0.9,其余均达0.9以上,模型效果较好,为简便快速地测定茉莉花茶品质成分的含量提供了新思路。     

绿茶茶汤中主要品质成分近红外定量分析模型的建立

以绿茶茶汤为分析对象,在分析大量绿茶茶汤中主要品质成分含量的基础上,利用近红外光谱技术将化学分析结果与扫描茶汤样品得到的近红外光谱对应起来,采用偏最小二乘法（PLS）进行优化分析,建立了绿茶茶汤中水浸出物、茶多酚、游离氨基酸、可溶性糖、咖啡碱、儿茶素总量、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、表儿茶素（EC）、表没食子儿茶素（EGC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、没食子酸（GA）共11个指标或组分的定量分析模型,并对这11个模型分别进行了外部检验。结果表明,除ECG和GA外,其余指标或组分分析模型的交叉检验和预测模型的决定系数都在95%以上;除GA预测集RPD为2.67外,其余模型的RPD都在3以上,模型的稳定性和预测准确性较高。研究结果为利用近红外光谱技术分析茶汤或茶饮料中主要品质成分提供了新方法。     

棕色彩棉内在品质近红外光谱无损检测方法研究

为了探索快速、简便、无损、高效的棕色彩棉品质的检测方法，提出了采用近红外光谱技术结合偏最小二乘回归法（Partial least squares regression，PLS）快速无损检测棕色彩棉品质指标的方法。利用近红外光谱仪采集了651份新疆不同收获年份、不同品种的棕色彩棉样品的近红外光谱，选取1 300～1 670 nm和1 870～2 430 nm组合波段为建模波段，采用Savitzky-Golay平滑＋Savitzky-Golay一阶导数光谱预处理方法和PLS法分别建立棕色彩棉马克隆值和断裂伸长率的近红外光谱定量校正模型。结果表明，该定量校正模型的预测性能较好，能够应用于棕色彩棉马克隆值和断裂伸长率的无损快速预测。 关键词：天然棕色彩棉；近红外光谱；马克隆值；断裂伸长率；定量预测模型     

基于近红外光谱仪对彩棉色度的测定技术研究

为建立1种快速检测棕色彩棉纤维色度值的方法,收集150份代表性样本,进行了光谱采集及相应化学色度值测定,采用二阶平滑导数及多元散射校正等方法对光谱预处理,采用偏最小二乘法对试验数据进行回归分析,建立棕色彩棉纤维的色度近红外反射光谱校正模型。结果表明：色度值近红外校正模型相关系数为0.984,校正标准误差0.638,交叉验证标准误差0.813,预测值标准误差为0.589。说明预测集样本达到较好的预测效果。表明应用该模型对棕色彩棉色度值具有很好的预测性,该应用模型可以快速检测棕色彩棉纤维色度。     

傅立叶近红外漫反射非破坏性测定花生种子主要脂肪酸含量

应用傅立叶变换近红外漫反射光谱技术非破坏性地快速定量分析了花生种子的油酸、亚油酸、棕榈酸等主要脂肪酸含量。建立的油酸、亚油酸、棕榈酸预测数学模型交叉验证的统计参数为:油酸的决定系数(R2)为98.74%,均方差(RMSECV)为1.87;亚油酸的决定系数(R2)为98.97%,均方差(RMSECV)为1.5;棕榈酸的决定系数(R2)为96.02,均方差(RMSECV)为0.52;硬脂酸的决定系数(R2)为73.91%,均方差(RMSECV)为0.37。分析结果的准确度接近常规化学方法,完全能满足花生品质育种的要求,并在遗传后代中筛选出油酸/亚油酸比值高达15.00以上的材料4份。高比值材料的油酸与亚油酸总和比一般花生品种高2个百分点以上,而棕榈酸含量低3个百分点多。     

近红外光谱法快速测定苎麻果胶含量的研究与探讨

本文旨在探讨应用近红外光谱法快速测定苎麻中果胶含量的可行性.对62个苎麻样品进行近红外光谱扫描及果胶含量的测定,采用偏最小二乘法(PLS)建立近红外光谱信息与果胶含量的校正模型,该模型的相关系数为0.904.利用该模型对16个验证集样品进行果胶含量的预测,预测标准差为0.21.结果表明,该方法用于快速测定苎麻果胶含量是可行的.