[发明专利]一种利用茶叶中元素含量鉴别茶叶产地的方法

权利要求书

1.一种利用茶叶中元素含量鉴别茶叶产地的方法，其特征包括如下步骤：

A、建立不同产地茶叶元素含量数据库

分别在不同茶叶原产地采集茶叶样品，利用电感耦合等离子体质谱测定茶叶中的铅、砷、镉、铬、钒、镍、钴、铜、锶、铯、钡等微量元素，利用电感耦合等离子体发射光谱测定茶叶中的钾、钙、镁、铝、锰、铁、锌、铷、钛等常量元素，利用原子荧光光谱测定茶叶中的硒元素，分别测定不同产地茶叶中21种元素含量，根据不同产地茶叶元素含量依次按列发布，保存于EXCEL电子表格中作为数据库；

B、建立不同产地茶叶偏最小二乘模型

以Excel的VBA代码为源代码，利用步骤A所得数据库建立偏最小二乘判别软件模型，已知的不同产地元素含量矩阵用X数据表示，样品分类信息用Y数据表示，先对X数据两两相除进行扩维，使其自变量数由21个增加至247个，而后使用变量筛选计算方法去除冗余变量，最终获取约30个变量用于建立模型；

C、实际样品预报

按A所述的元素测定方法测定实际茶叶样品中的21种元素含量，在偏最小二乘模型的 “样品预测”中进行扩维及预报，根据预报值即可鉴别茶叶产地。

2.根据权利要求1所述利用茶叶中元素含量鉴别茶叶产地的方法，其特征在于：所述步骤B包括如下步骤：

①、将已知类别的茶叶样品X数据填入工作表“database”相应的位置，茶叶样品X数据为样品中21种元素的含量；

②、点击“扩维”按钮，得到扩维数据；

③、将茶叶样品类别Y数据填入工作表“谱数据说明”相应的位置，程序对不同类别分别建模，依次得到对应的回归系数b，并构成模型系数矩阵B；

④、进入工作表“变量筛选”后，点击“变量筛选1”按钮，再点击“继续筛选”按钮，得到第一行数据分别是：模型中的变量总数，和模型的相关系数，第四列为删除第i个变量时模型总误差的增加值ΔE（i）；

⑤、再按“自动2”按钮，模型中的变量总数在不断减少，模型的相关系数也在变化，当变量总数减少到30左右时，改为手动筛选，观察ΔE（i）的值，找到ΔE（i）的最小值对应的变量，将前一列的值，1 改为0，按“继续筛选”按钮，得到模型；

⑥、当确认得到最后模型后，再点击“线性模型”按钮，得到线性模型系数，模型系数b向量也在第四列，再将模型系数拷贝到“模型系数”工作表中的对应位置；

⑦、再继续下一Y变量，“谱数据说明”工作表中，将要建模的类别数据拷入起始位置，再从步骤④开始，直到完成模型系数矩阵B；

⑧、在“谱数据说明”工作表中设置有 “数据库中样品预测”按钮，可用来检验模型的预测效果，当模型的交叉验证相关系数大于0.9时，模型有效，能满足鉴别要求。

3.根据权利要求1或2所述利用茶叶中元素含量鉴别茶叶产地的方法，其特征在于：所述步骤A还包括如下步骤：

①、茶叶样品处理

每种茶叶样品称取0.5 g左右试样，于微波消解罐中，加2 mL水润湿样品，加5 mL硝酸，静置反应2小时左右，加1 mL过氧化氢，盖好消解罐放入微波消解仪中，根据仪器条件设定最优程序进行微波消解；冷却后转移定容至25 mL，留待测定；

②、样品检测参数设定

铅、砷、镉、铬、钒、镍、钴、铜、锶、铯、钡的测定使用电感耦合等离子体质谱，测量的主要参数为：射频功率：1200 W；驻留时间：10 ms；测量通道：3；扫描次数：120；泵速：30 rpm；冷却气流量：14 L/min；辅助气流量：0.9 L/min；雾化气流量：0.88 L/min；

钾、钙、镁、铝、锰、铁、锌、铷、钛的测定使用电感耦合等离子体发射光谱，测量的主要参数为：功率1.20 KW；等离子气流量：15.0 L/min；辅助气流量：1.50 L/min，雾化气压力：220 KPa；读数时间：5 s；泵速：15 rpm。

4.根据权利要求1所述的利用茶叶中元素含量鉴别茶叶产地的方法，其特征在于：所述步骤C中软件模型的预报值大于0.8时，可判定为属于该产地，否则不属于。

5.根据权利要求2所述利用茶叶中元素含量鉴别茶叶产地的方法，其特征在于：步骤⑧所获得的模型交叉验证相关系数大于0.95。