[发明专利]一种基于近红外光谱技术预测绿茶摊青叶含水量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种确定绿茶摊青叶含水量的方法，更具体的说涉及一种基于近红外光谱技术预测绿茶摊青叶含水量的方法。

背景技术

近红外光谱区是人们在吸收光谱中发现的第一个非可见光区，近红外光谱区与有机分子中含氢基团(O-H、N-H、C-H)振动的合频和各级倍频的吸收区一致，可以反映这些含氢官能团的信息。近红外光谱分析技术(NIR)是20世纪90年代以来发展最快、最引人注目的分析技术之一，其通过扫描样品的近红外光谱，得到样品中有机分子含氢基团的特征信息，可以用于农产品(包括谷物、饲料、水果、蔬菜和茶叶等)成份的快速定量检测的探讨研究；而且该技术具有方便、快速、高效、准确、成本较低、不破坏样品、不消耗化学试剂和不污染环境等优点，因此越来越受到大家的青睐。

绿茶在杀青前需要进行适度摊放，这有利于绿茶品质的提高，经摊放处理后，绿茶茶汤浓度、鲜爽度和香气均明显提高。但摊放必须适度，摊放适宜的鲜叶含水量为70％左右，过度摊放反而会降低绿茶的品质，所以摊放过程中应该经常观察鲜叶的失水程度，待其摊放程度适中后，再对其进行杀青。现有通常采用眼睛看、鼻子嗅和用手捏等感官方法来感知摊青叶的含水量。当摊放适度时，鲜叶叶色由鲜绿转为暗绿、表面光泽基本消失，能嗅到花香或水果香，用手捏之叶质不硬脆、较柔软。但是，这种感官方法通常是依靠个人感官和经验阅历来预测摊青叶含水量，然而人的感觉器官灵敏性易受自身工作经验、当时的生理状况及外界条件如周边环境、天气、温湿度等因素的影响，具有较大的主观性和随意性。因此必须建立一套科学的鲜叶摊放信息管理方法及时、准确的预测摊放鲜叶的含水量，使得摊放鲜叶的质量达到最佳，为加工出品质优异的绿茶创造条件。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的通过眼睛看、鼻子嗅和用手捏等感官方法感知摊青叶含水量的方法具有较大的主观性和随意性等缺陷，提供一种基于近红外光谱技术预测绿茶摊青叶含水量的方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种基于近红外光谱技术预测绿茶摊青叶含水量的方法，应用近红外光谱仪、以积分球为光学平台进行扫描，具体包括以下步骤：

步骤一、摊放鲜叶的选取：

分别选取不同摊放时间的单芽、一芽一叶、一芽二叶和一芽三叶的鲜叶作为样品，然后将这些鲜叶样品随机划分为校正集和验证集；

步骤二、摊放鲜叶样品含水量的测定：

根据国家标准测定方法，用烘箱分别测定上述选取鲜叶样品的含水量；

步骤三、摊放鲜叶样品近红外光谱扫描：

a、将近红外光谱仪放置于室内，保持室内温度在20-25°，湿度在30％-50％，并预热该近红外光谱仪1h以上；

b、用该近红外光谱仪扫描摊青叶的近红外光谱，逐一对每个样品采集6条光谱，取6条采集光谱的平均值作为该样品的最终光谱；

步骤四、摊放鲜叶样品近红外光谱预测模型的建立：

a、将鲜叶样品近红外光谱全部转化为成对的数据点，以便进行数据分析；

b、利用联合区间偏最小二乘法建立水分含量预测模型：

(1)通过决定系数R²、交互验证均方根误差RMSEC、预测均方根误差RMSEV判断模型精度，R²越高，RMSEC和RMSEP越小，模型的精度越高：