【摘要】为探究样本温度、细菌浓度对水分子结构的改变从而明确细菌浓度检测的机理,以金黄色葡萄球菌悬浊液样本为例在水的特征吸收波段(1 334～1 539nm)对不同温度下不同浓度细菌进行表征和检测。首先,通过对比不同预处理方法,得到最佳预处理方法,然后利用多级成分分析分别建立一级模型(温度与光谱的关系模型)和二级模型(细菌浓度与光谱的关系模型)。结果表明,Savitzky-Golay卷积平滑结合连续小波变换的预处理方法最优。一级模型可以精确表征样本温度,其校正相关系数(correlation coefficient,RC)和校正均方根误差(root mean square error,RMSEC)分别为0.997和0.37℃。对温度贡献较大的波长对应水溶剂化层OH-(H_2O)_(1,4)和超氧化物O_2-(H_2O)_4、游离水和游离OH-(S0)及具有1个氢键的水分子(S1),该模型预测相关系数R_P和预测均方根误差RMSEP分别为0.997和0.37℃。二级模型可以较好表征样本浓度,其校正相关系数R_C和校正均方根误差RMSEC分别为0.887和0.891log CFU/mL。对细菌浓度贡献最大的波长对应H_2O非对称伸缩振动V_3,具有1个氢键的水分子(S1)、具有3个氢键的水分子(S3)及具有4个氢键的水分子(S4),预测相关系数RP和预测均方根误差RMSEP分别为0.869和0.858log CFU/mL。本研究所建模型均具有较好的检测精度和适应性,表明水的结构特性对细菌悬浊液温度、细菌浓度检测起重要作用。