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[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
王胜鹏 高士伟 滕靖 叶飞 桂安辉 郑鹏程 杨齐国 韩汉山
传统的茶叶品质感官审评方法和湿化学检测方法具有结果评价主观性强、测定费时、费力等局限性,而近红外光谱技术作为一种新型的分析技术手段,具有快速、无损、结果客观等优势,在茶行业上得到应用。本文在概述近红外光谱技术原理基础上,主要综述了近红外光谱技术在茶鲜叶品质分析、成分检测、茶叶等级识别、茶种类鉴别、茶地理溯源和茶叶深加工产品分析等方面的应用进展,分析了近红外光谱技术在应用过程中存在的问题,并针对性地提出了应对策略,以期为近红外光谱技术在茶行业的广泛应用提供参考。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
罗莎 吴义强 刘元 黄军
近红外光谱技术作为一种新型现代分析手段,具有操作简单、检测快速、结果准确、成本低廉和对样品无损坏等优点,已经广泛应用于制浆造纸、木材材性预测、木材加工利用、木质复合材料、木材防腐与木材保护等方面的研究。在介绍近红外光谱技术基本工作原理与主要特点基础上,重点论述了近红外光谱技术预测木材纤维素结晶度、木材微纤丝角和纤维形态等木材解剖特征中的研究现状,并展望了其应用前景。
关键词：
近红外光谱 木材解剖特征 预测 研究进展
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
林新 牛智有
分别应用2种不同型号近红外分析仪测定4个不同种类茶叶的光谱曲线,对不同的光谱数据预处理方式和不确定因子系数进行比较,确立最优定性判别定标模型。结果表明,NIRSystems6500型分析仪对不同种类茶叶的准确识别率达100%,效果较好。这种利用近红外光谱的判别技术可对茶叶的种类进行快速识别。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
王胜鹏 郑鹏程 龚自明 张正竹 滕靖 王雪萍 卢素芳
以不同海拔高度的茶鲜叶为研究对象,扫描获取其近红外光谱(NIRS)并筛选特征光谱区间后,分别应用逐步多元线性回归法(SMLR)、主成分回归法(PCR)和联合区间偏最小二乘法(Si-PLS)建立茶鲜叶海拔高度预测模型。结果表明,在5 542.416 888.48cm-1区间内,对原始光谱进行一阶导数+3点Norris平滑预处理后,建立的SMLR模型预测集相关系数和预测均方差分别为0.800 5和0.486;在4 929.166 965.62cm-1区间内,当主成分数为3时,对原始光谱进行一阶导数+3点Nor
[期刊] 西南农业学报
[作者]
张娅玲 吕才有 张超 苏红梅
本文利用傅里叶红外光谱法测定了7种红茶的化学成分,并对所得的红外图谱进行分析比较。结果表明:各种样品所含化学成分基本相同,但由于各成分间相对含量不同,每一种红茶都有其独特的红外光谱。根据红外光谱吸收频率、峰形和相对强度的差异,傅里叶红外光谱法能为不同产地、不同品种、不同等级红茶的鉴别提供科学的依据。
关键词：
红茶 红外光谱 鉴别
[期刊] 林业科学
[作者]
杨忠 江泽慧 费本华 刘君良
近红外光谱技术是一项新的木材无损评价方法,能够迅速、准确地对生长锥、固体木材或木粉等试样的性质进行全面无损评价,目前已广泛应用于木材性质预测、木材加工利用等方面的研究中,并为林木的定向培育、木材的遗传改良和高效利用提供技术支持。本文介绍了近红外光谱技术的基本原理及其主要应用,重点介绍了木材的近红外光谱技术及其在木材化学组成、物理力学性质、木材加工利用和木质复合材料等方面的研究成果及应用。
[期刊] 草业科学
[作者]
李钰 李欣荣 刘保仓 邓晓裕 郭涛 史艳丽 年芳 李飞 许辉 徐国延 王新基
本研究旨在利用近红外光谱技术(Near infrared reflectance spectroscopy，NIRS)构建茴香秸秆营养成分预测模型。于甘肃省民勤县采集109份茴香秸秆样品，使用近红外光谱仪扫描样品得到吸光度值，分别测定其干物质（dry matter，DM）、粗蛋白质（crude protein，CP）、有机物（organic matter，OM）、中性洗涤纤维（neutral detergent fiber，NDF)）、酸性洗涤纤维（acid detergent fiber，ADF）、粗脂肪（ether extract，EE）和粗灰分（crude ash，Ash）含量；运用改良偏最小二乘法（Modified partial least square，MPLS）分别构建各营养成分预测模型并进行外部验证。研究结果表明：茴香秸秆中DM、CP、OM、NDF、ADF和Ash含量的预测决定系数(coefficient of determination for validation，RSQ)为0.853～0.951，外部验证相对分析误差(ratio of performance to deviation for validation，RPD)为2.574～4.239，模型的预测能力良好，可用于实际检测；而EE含量的RSQ和RPD分别为0.806和2.259，定标模型只能用于样品的粗略筛选。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
王胜鹏 龚自明 高士伟 郑鹏程 滕靖 郑琳 卢素芳 汪玲玲
为快速、准确、无损鉴别恩施玉露茶的保存年份,扫描在良好条件下连续保存5a(2010-2014年)的100个恩施玉露茶,获得其近红外光谱,对光谱进行预处理,然后结合主成分分析法(PCA)和最小二乘支持向量机法(LSGSVM)建立绿茶保存年份的近红外光谱预测模型.结果表明,前3个主成分的累计贡献率为99.99%,验证集模型的决定系数(R2)为0.9717,验证均方差(RMSEP)为0.2550.初步实现了市售绿茶保存年份的快速鉴别,该方法也为其他茶类保存年份的判别提供参考.
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
王胜鹏 郑鹏程 桂安辉 滕靖 刘盼盼 叶飞 高士伟 马梦君 刘小英
应用近红外光谱(near infrared spectroscopy,NIRS)技术结合多种算法对远安黄茶品质开展快速无损评价。首先通过扫描获得远安黄茶90个样品的近红外光谱,再利用11种不同方法对光谱进行预处理,剔除部分噪声信息,然后应用反向区间偏最小二乘法(backward interval partial least squares,Bi-PLS)筛选反映样品品质的特征光谱区间,应用遗传算法(genetic algorithm,GA)精准提取特征光谱波长,建立了5种黄茶品质预测模型,最后对光谱官能团信息进行解析。结果表明,最佳光谱预处理方法为多元散射校正,Bi-PLS筛选出的特征光谱区间主要为9 003.2～7 497.9 cm~(-1)、6 101.7～5 449.8 cm~(-1)和4 601.3～4 246.5 cm~(-1),GA筛选出75个特征光谱波长,建立的Bi-GA-PLS组合模型具有最佳的稳健性,可准确地预测远安黄茶样品外部品质分数(R~2=0.951,RMSEP=1.57,RPD=5.27),初步实现了远安黄茶品质的快速、准确预测。光谱信息解析结果显示,45个光谱波长反映-CH_x、C=O和-NH_x官能团信息,代表单糖、咖啡碱、茶氨酸和游离蛋白质等内含成分物质,30个光谱波长反映O-H、酰胺键以及C-H和C-C伸缩的组合频信息,代表木质素、淀粉、纤维素等多糖内含成分物质。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李敏 温国基 闫光远 叶向群
为解决乙醇精馏实验教学过程中产物的浓度不能连续分析的问题,将近红外光谱在线分析方法应用于精馏实验的数据采集过程中。采用相关系数法筛选特征波长,分别建立进料、塔顶物料和塔釜物料近红外光谱的线性预测模型,根据最小二乘法拟合得到模型的决定系数R2分别为0.966 1、0.993 7、0.943 3。通过不同回流比下的精馏实验比较了近红外光谱在线分析的浓度值与密度计法测量的浓度值,两者的平均相对误差为3.4%。结果表明:该方法可以代替传统的理化分析方法,有利于学生观察精馏的稳态情况,在实验教学中取得了良好的效果。
关键词：
近红外光谱 乙醇浓度 实验教学 精馏
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
黄光群 韩鲁佳 樊霞 杨增玲
针对近红外光谱分析技术在畜禽粪便堆肥组分含量测定及其品质评价中的应用问题,结合近红外光谱分析技术原理,对国内外相关研究进展进行综述,就其存在的问题进行了分析。研究结果表明:应用近红外光谱分析技术可对畜禽粪便堆肥产品的含水率、粗灰分、碳素、氮素、钾、纤维素等组分进行定量分析,但在具体应用过程中尚存在诸如相关研究多局限于科研院所、缺乏广泛的在线应用、非专业人员适用性较差等问题,有待于在全国范围内建立良好的协作关系,对该技术的深入应用进行系统研究与完善,并制定统一的测定标准,以指导和规范我国正在兴起的生物有机肥行业的生产过程监控及该行业的良性发展。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
郝贤伟 彭钰涵 杨泽会 陈晓水 江智敏 李波 毕一鸣
针对传统烟叶配方设计客观性不强、设计效率低的问题，提出了一种基于近红外光谱表征品质的烟叶配方设计方法：利用偏最小二乘法建立烟叶化学成分、部位、香型的近红外光谱模型，并预测烟叶品质指标；以品质指标为多维向量构建综合质量表征指数，依据“相似相替”规则，参照目标配方中的原烟等级，筛选相似的替代烟叶并组成候选烟叶集合，采用线性规划求解方法计算替代配方的构成比例。利用指标评价与感官验证相结合的方式，验证2020年度四川烟叶配方设计效果。结果表明：替代配方的烟叶部位、烟叶总糖、还原糖、总植物碱、总氮含量等与目标配方的相对误差小于6%；除刺激性指标外，替代配方烟叶香气量、清晰度、透发性、成团性、杂气、余味及劲头等感官质量指标与目标配方的差异不显著。
关键词：
烟叶配方 近红外光谱 表征品质 配方设计
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
郝贤伟 彭钰涵 杨泽会 陈晓水 江智敏 李波 毕一鸣
针对传统烟叶配方设计客观性不强、设计效率低的问题，提出了一种基于近红外光谱表征品质的烟叶配方设计方法：利用偏最小二乘法建立烟叶化学成分、部位、香型的近红外光谱模型，并预测烟叶品质指标；以品质指标为多维向量构建综合质量表征指数，依据“相似相替”规则，参照目标配方中的原烟等级，筛选相似的替代烟叶并组成候选烟叶集合，采用线性规划求解方法计算替代配方的构成比例。利用指标评价与感官验证相结合的方式，验证2020年度四川烟叶配方设计效果。结果表明：替代配方的烟叶部位、烟叶总糖、还原糖、总植物碱、总氮含量等与目标配方的相对误差小于6%；除刺激性指标外，替代配方烟叶香气量、清晰度、透发性、成团性、杂气、余味及劲头等感官质量指标与目标配方的差异不显著。
关键词：
烟叶配方 近红外光谱 表征品质 配方设计
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
高婧娴 黄扬明 雷春丽 闫红 闵顺耕 熊艳梅 闵志勇
为解决市场上鲍鱼产品缺乏科学分类方法的问题,利用近红外光谱分析技术结合机器学习方法对鲍鱼快速分类进行研究,使用MicroNIRTM1700便携式近红外光谱仪采集3种鲍鱼,即绿盘鲍(25只)、红壳鲍(31只)、皱纹盘鲍(35只)的光谱数据,采用CART算法建立鲍鱼分类决策树模型,以模型对测试集样本的预测准确率衡量决策树模型优劣,分裂策略为在每个节点处选择Gini不纯度最大的方式进行分裂,通过交叉验证控制决策树深度。结果表明,对训练集180条光谱建立模型,采用5折交叉验证,模型准确率为90.00%,对测试集93条光谱的预测准确率为90.32%。本研究方法可以很好地区分绿盘鲍、红壳鲍和皱纹盘鲍,满足鲍鱼现场快速分类的需求。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
李杰 李蒙 傅童成 徐强 肖晶 易自力 王晓玉
为快速分析洞庭湖南荻的生物质品质(可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和纤维素结晶度、聚合度)，以采集的126份种质资源为材料，分别采用2种光谱预处理方法和3种特征光谱筛选方法优化原始光谱，基于不同组合方式优化光谱及原始光谱，结合偏最小二乘法构建近红外光谱分析模型，筛选针对7个品质指标的双重优化模型，基于灰色关联度法对126份种质资源进行工业化潜力评估。结果表明：洞庭湖南荻可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量及纤维素结晶度、聚合度均存在丰富的多样性，且大致呈正态分布，符合近红外建模的要求；基于直接差分法(DD)结合竞争性自适应重加权算法(CARS)优化的PLS模型对南荻可溶物含量的预测结果表现优异，其校正集的均方根误差(RMSEC)为0.27，决定系数(R_C~2)为0.99；交叉验证集的均方根误差(RMSECV)为0.77，决定系数(R~2_(CV))为0.97，预测集的相对分析误差为5.07，相关系数(R_V~2)为0.88；基于DD结合变量组合集群分析混合迭代保留信息变量(VCPA–IRIV)优化的PLS模型在南荻的纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和结晶度、聚合度的预测中表现优异，模型的RMSEC为0.14～10.20,R_C~2为0.98～0.99,RMSECV为0.28～19.46,R~2_(CV)为0.94～0.98,R_V~2为0.87～0.98，相对分析误差(RPD)为4.84～15.65；表明基于双重优化光谱子集建立的近红外光谱模型能较好地预测南荻的生物质品质，且具有较高的稳定性；通过灰色关联度法对126份南荻种质资源进行评估，发现126个样本的工业化利用潜力分数大致呈正态分布，其利用潜力分数的均值为54.4，一级种质资源4个，二级种质资源40个，三级种质资源63个，四级种质资源14个，五级种质资源5个。
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