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近红外光谱分析法在烟草生产中的应用研究

张建慧  
【摘要】: 本文介绍了近红外光谱技术的概念、特点、优势、局限和发展历史,并进行了AOTF近红外光谱分析技术在烟叶生产中四个不同方面的应用研究,研究结果如下: 1.利用近红外光谱法定量快速检测法检测各个生产阶段的烟叶内主要化学成分,通过对一级数据的精确测量,并采用多元回归PLS1(偏最小二乘法)方式进行计算建立定量校正数学模型,结果表明:每个模型均有非常好的线性关系,各个指标的相关性R2都在0.95以上,而且建立模型的集样品足够多,各指标的数据梯度分布也比较好。用实验室标准方法化验验证集样品的化学值,扫描样品后采用一阶微分9点平滑法对光谱数据进行预处理,导入化学计量学分析软件,调用已建立的数学模型进行预测,计算每个验证集样品的预测偏差和验证集样品的平均预测偏差。最后的结果证实了利用近红外光谱法定量快速检测法检测验证集样品的预测值与用标准方法检测出的原始化学值差异甚小,在实验误差允许范围内。 2.采用近红外光谱法定量快速检测法快速检测初烤烟叶中的各种主要化学成分,可及时了解烟叶质量,为卷烟厂业企业提供烟叶质量信息,加快烟叶工商调拨速度,为卷烟工业企业烟叶配方提供理论基础,达到合理使用烟叶原料。 3.运用近红外光谱分析技术可以快速检测出青烟叶中的烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾和氯等主要化学成分含量,对烟间生长的烟叶作实时在线监测,了解烟叶干物质积累动态。采取相应的农艺措施,使烟叶化学成分趋于协调。 4.使用近红外光谱分析技术能够快速检测出油枯中主要营养成分,对采购的油枯质量作实时在线监测,保证产品质量合格。根据油枯特性,对各指标均制定了标准,未达到标准含量的指标会对供应商作相应的经济制裁,为此,促使供应商共同对产品质量进行监控。同时,准确了解油枯的营养成分,为烤烟平衡施肥技术的养分配比提供科学依据,防止施肥过量和不足,导致烟株营养过剩和缺乏。 5.近红外光谱法能有效判别漂浮育苗基质的原料是何种物质。不同基质配方比例的模型能有效辨别出被检测的基质是否属于同类,不是该配方比例的基质不能被该模型识别。为此,以生产上标准的漂浮育苗基质配方比例建立定性分析模型,运用近红外光谱法定性分析漂浮育苗基质的配方比例是否合格,对产品质量作实时在线监测。


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