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基于高光谱相机成像技术的白茶储藏年份判别

访问量:1165 发布时间:2023-06-06

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  本研究应用了400-1000nm的高光谱相机,可采用杭州彩谱科技有限公司产品FS13进行相关研究。光谱范围在400-1000nm,波长分辨率优于2.5nm,可达1200个光谱通道。采集速度全谱段可达128FPS,波段选择后最高3300Hz(支持多区域波段选择)。

  白茶是我国六大茶类之一,主要产区在福建福鼎、政和、松溪、建阳、云南景谷等地。根据原料的嫩度不同,白茶可分为白毫银针、白牡丹、寿眉和贡眉。菱凋和干燥这两道工序形成了白茶独特的品质特征和生物活性。


  研究表明,白茶具有许多强大的生物活性,包括抗氧化、抗炎、抗癌、抗菌和神经保护活性!-s。而在茶叶销售市场中,长期储存的白茶更受到广大消费者的喜爱和追捧,有着“一年茶,三年药,七年宝”的说法。有研究表明[6,白茶在储藏过程中,其化学品质成分会发生改变,与新白茶相比,储藏白茶的醇含量更低,碳氢化合物含量更高。


  Ning 等[7发现儿茶素和氨基酸的含量随着储藏年份的延长呈相似的下降趋势,而没食子酸的含量则增加。光谱技术的发展为快速、准确地进行茶叶品控检测提供了基础,近年来较多研究集中在近红外光谱技术在茶叶领域中的应用。

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  本文通过高光谱成像技术获得 450~998 nm 波段范围内的高光谱数据对储藏年份为 3、6、10 年的寿眉样本进行无损检测研究。采用 Minmax、SGFSNV、MSC4种算法来对寿眉原始光谱数据进行预处理并分别建立SVM、PLS-LDA、LR判别模型建模结果表明,相较于线性模型 PLS-LDA、LR非线性模型 SVM 对于寿眉样本的高光谱数据有更好的判别效果,说明光谱数据和白茶储藏年份之间的关系更可能是一个非线性关系,这与白茶中多种内含成分在储藏过程中不断发生复杂的化学变化有关。


  本文所建立的 SNV-SVM 处组合针对3、61年这三个年份的寿眉有较高的判别精确率以及较强的泛化能力,而对于判别其他品类和其他年份的白茶还需后续进一步研究。

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