近红外光谱结合特征变量筛选方法测定茶汤中的氨基酸含量

ActaAgriculturaeUniversitatis激angxiensisE-mail:ndxb7775@sina.com近红外光谱结合特征变量筛选方法测定茶汤中的氨基酸含量吴彦红1,艾施荣2,严霖元1*,杨红飞1,胡琪1(1.江西农业大学工学院,江西南昌330045;2.江西农业大学软件学院,江西南昌330045)摘要:采用透射方式获取茶汤的近红外光谱,利用特征变量筛选方法从茶汤的近红外光谱中提取氨基酸光谱信息,建立茶汤中氨基酸含量的快速检测模型。分别利用间隔偏最小二乘法(iPLS)和联合区间偏最小二乘法(siPLS)从茶汤的近红外光谱中提取微弱的氨基酸信息,建立其近红外光谱定量分析模型。结果表明,利用两种方法筛选的特征变量都避开了水的强吸收峰影响,但利用siPLS方法建立的模型性能明显好于iPLS的。最优的siPLS模型对校正集样本的相关系数为0.912,交互验证均方根误差为0.185;用预测集中独立样本检验模型性能,其相关系数为0.887,预测均方根误差为0.202。研究结果可为液体茶饮料中的成分实时快速检测提供参考。关键词:茶汤;氨基酸;近红外光谱;特征变量筛选:O657.33文献标志码:A:1000-2286(2012)05-1026-06DeterminationofAminoAcidContentinTeaInfusionusingNIRSpectroscopyCombinedwithCharacteristicVariablesSelectionMethodsWUYan-hong1,AIShi-rong2,YANLin-yuan1*,YANGHong-fei1,HUQi1(1.CollegeofEngineering,激angxiAgriculturalUniversity,Nanchang330045,China;2.CollegeofSoft-ware,激angxiAgriculturalUniversity,Nanchang330045,China)Abstract:TheobjectiveofthisstudywastoevaluatethecapacityofNIRspectroscopytorapidlypredictthecontentofaminoacidinteainfusion.TransmissionmodewasusedtoattainNIRspectroscopyofteainfu-sion.Intervalpartialleastsquare(iPLS)andsynergyintervalpartialleastsquare(siPLS)wereappliedtose-lectthefeebleaminoacidinformationfromNIRspectroscopyofteainfusioninthisstudy.Theoptimizedchar-acteristicvariableswereusedtodevelopPLSmodels.TheresultsshowthattheselectedfeaturevariablesbasedoniPLSandsiPLSwerenotwithintherangeofthestrongabsorbanceforwater,butthebuiltmodelusingsi-PLShadbetterperformancethanthatofiPLS.TheoptimalsiPLSmodelwasachievedwithRc=0.912andRMSECV=0.185inthecalibrationset,Rp=0.912andRMSEP=0.202inthepredictionset.Theattainedresultscanprovideareferencefortherapidandreal-timedeterminationofthecomponentsofinliquidteadrinks.Keywords:teainfusion;aminoacid;NIRspectroscopy;characteristicvariablesselection收稿日期:2012-06-28修回日期:2012-07-26基金项目:江西省科技计划项目(20112BBF60019)和江西省教育厅科学基金项目(GJJ11081)作者简介:吴彦红(1959—),女,教授,主要从事农产品无损检测研究,E-mail:yhwu289@yahoo.com.cn;*通讯作者:严霖元,教授,E-mail:yly.jx@163.com。第5期吴彦红等:近红外光谱结合特征变量筛选方法测定茶汤中的氨基酸含量·1027·茶叶内含有茶多酚、氨基酸、咖啡碱等多种对人体有益的成分,既是一种具有营养性和风味性的饮品,又是一种具有降血脂、防辐射、抗癌等药理功效的功能性饮品[1]。随着生活水平的提高,生活节奏的加快,液态茶饮料以其具有方便、消暑解渴、保健疗效、开瓶即饮等特点越来越受到人们的喜爱,目前“即开型”茶饮料已占了茶叶产业的绝大部分市场[2]。而据国家质量监督检验检疫总局对市场上38家企业的茶饮料产品质量抽检结果,发现大部分产品中内含成分低于茶饮料标准或根本不含有茶成分[3]。加强茶饮料质量检测力度,已是茶饮料行业迫切需要解决的问题。茶叶中的氨基酸是构成其鲜爽味的主要物质,也是人体所需的主要营养物质,具有预防疾病等保健功效[4]。而茶叶中的氨基酸含量较少,只占干物质含量的3%左右,在茶饮料中,氨基酸含量更是甚少。氨基酸常规检测方法主要有茚三酮比色法[5]、高效液相色谱法等[6],这些方法检测精度高,但属于化学方法,检测步骤繁琐、耗时长、费用高,无法满足茶饮料加...

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