[发明专利]一种利用茶叶中元素含量鉴别茶叶产地的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用茶叶中元素含量鉴别茶叶产地的方法，属于光谱分析技术领域。 

背景技术

茶叶是我国重要的经济作物，但目前市场上茶叶商品质量混乱，产地信息不明，以假充真、以次充好的现象普遍存在。因此，研究不同产地茶叶之间的差异，发展茶叶的真实属性表征技术对于茶叶的质量控制，保护原产地域产品和消费者权益，市场的规范运作，帮助我国茶叶走向国际市场都具有积极意义。目前茶叶最常见的鉴别方法还是感官鉴别法。然而，感官评定易受各种因素影响而出现偏差。因此，利用各种现代分析仪器技术展开茶叶鉴别的研究一直是茶叶鉴别发展方向。 

茶叶化学成分受品种、海拔、气候、土质、树龄以及施肥情况、采摘方法和时间等因素影响很大。茶叶的加工对其有机成分的影响较大，而茶叶中的矿物质元素主要受土壤中矿物质元素含量的影响。植物中矿质元素的含量与其生长环境 (如土壤、水、大气)密切相关，一般来说，植物易吸收溶解在土壤中的以离子、螯合物或复合物形态存在的微量元素，植物中元素的富集程度与环境中矿质元素的含量呈一定的相关性，因此，有可能利用不同产地茶叶中矿质元素的含量差异将其区分，已有文献报道利用微量元素为判定指标区分不同产地中药及食品的可行性。 

现代分析技术的一个共同特点就是对每一个样品测量所得到的分析结果都是多参量数据，对多参量数据进行分析，仅用肉眼判断或简单的数据比较来处理是难以奏效的。因此，通常使用模式识别方法来分析数据，以便最大限度提取信息。偏最小二乘法（PLS）由于具有较强的提供信息的能力而成为备受推崇的多变量校正法, 在分析化学中得到了广泛的应用。 

发明内容

本发明的目的是建立一种可行的利用茶叶中元素含量鉴别茶叶产地的方法，利用Excel下VBA代码，基于偏最小二乘法对不同产地茶叶元素含量进行分析并建立模型软件，提取试样后利用模型客观、准确的判定茶叶产地。 

本发明的技术方案是这样实现的，该利用茶叶中元素含量鉴别茶叶产地的方法，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。

本发明建立了茶叶的元素含量数据库，利用EXCEL的VBA代码，基于偏最小二乘法建立了茶叶的多元素含量产地判别模型，为茶叶的产地鉴别提供了一种可靠的判别方法。该方法具有以下优点： 

①、 分析结果只由软件预报值决定，排除了人为判定的主观性与不确定性；

②、 判别准确率高，能够有效应用于中国六种名茶的产地鉴别。

附图说明

图1 利用茶叶中元素含量判定茶叶产地流程图； 

图2 茶叶PLS模型样品预测界面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，依据本发明的教导所作的任何变更或替换，均属于本发明的保护范围。 

实施例：对杭州西湖龙井、苏州洞庭碧螺春、安徽黄山毛峰、江西庐山云雾、福建武夷岩茶和福建安溪铁观音等六种不同产地的茶叶，通过对所含元素含量进行数学建模鉴别产地。主要步骤如下： 

1、建立茶叶元素含量数据库

①、分别在原产地搜集所述6种茶叶样本；

②、茶叶样品处理

硒的样品处理参考《食品安全国家标准 食品中硒的测定》GB 5009.93-2010；