[发明专利]一种近红外光谱技术快速分析连作滁菊土壤中总酚的方法

权利要求书

1.一种近红外光谱技术快速无损分析连作滁菊土壤中总酚的方法，其特征在于如下步骤：

（1）制备连作滁菊土壤总酚样品；

（2）建立样品近红外原始光谱；

（3）采用分光光度法测定样品中的总酚含量，作为真实值；

（4）对样品近红外光谱进行奇异样品剔除；

（5）对样品原始近红外光谱预处理；

（6）选择最佳波段和数学模型的构建；

（7）利用构建好的模型预测验证集中的总酚含量，并进行交叉验证。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述步骤（1）中，收集连作5年滁菊土壤样本，加入30倍量无水乙醇，加热回流提取3 h，提取3次，冷却后抽滤3次后合并提取液，旋转蒸发至无乙醇味，收集浓缩液，再加入5倍量45℃温水，室温静置24h，在5000rpm条件下离心30min，上清液储存于棕色瓶中，4℃冷藏备用，D-101大孔树脂先用无水乙醇浸泡过夜，用超纯水反复冲洗直至无乙醇味，再用4%NaOH浸泡过夜，用超纯水冲洗至中性，然后用4%HCl溶液浸泡过夜，用超纯水冲洗至中性，装柱（200 mm×50 mm）备用，将提取液用50%乙醇以20 ml/h的速度洗脱，洗脱过程中每隔一段时间收集大孔树脂富集纯化后的样品，5根树脂柱子平行操作，每根收集30个样品，总共得到150个样品，随机取100份样品为校正集，剩余为验证集。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述步骤（2）中，样品的透射光谱，光谱扫描范围为4000～10000 cm^-1，扫描次数64次，增益2倍，单个样品光谱扫描时间30 s，分辨率8 cm^-1，液体样品池为2 mm光程的石英比色皿，采用空气为参比光谱，测试环境为25℃，相对湿度为50%。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述步骤（3）中，总酚的测定，采用福林酚法分光光度法测定。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述步骤（4）中，采用标准杠杆值（Standard leveragel）、学生残差（Studentized residual）和马氏距离（Mahalanobis distance）判断异常光谱，如果马氏距离超过阈值，可判断该样品光谱异常，杠杆值越接近1，表示该样品越不利于建模，可视为异常样品，最后通过样品杠杆值和学生残差联合诊断，逐步剔除异常点。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述步骤（5）中，根据RMSECV值最小和模型相关系数较高的筛选原则，本发明采用一阶导数和Norris平滑滤噪预处理，构建数学模型。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述步骤（6）中，利用TQ Analyst软件中的Suggest向导工具，自动选择最佳的波数范围作为参考，根据光谱波段对PLS近红外模型R和RMSECV的影响为依据，判断连作滁菊土壤总酚近红外光谱波段是7500-4000 cm^-1，在此波数范围内，利用偏最小二乘法（partial least squares, PLS）将步骤（3）中的数据与模型预测数据建立数学模型，利用该模型预测验证集样品中总酚含量，进行多元交叉验证。

8.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述步骤（7）中，利用校正相关系数R_c、交叉验证相关系数R_cv，交叉验证误差均方根RMSECV、校正集误差均方根RMSEC和预测误差均方根RMSEP，相对预测偏差RSEP评价近红外光谱定量模型建模效果。