近红外光谱组合区间偏最小二乘法定量白酒中的乙酸乙酯-论文.pdf

《近红外光谱组合区间偏最小二乘法定量白酒中的乙酸乙酯-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第31卷第4期计算机与应用化学Vo1．31，No．42014年4月28日ComputersandAppliedChemistryApril28，2014近红外光谱组合区间偏最小二乘法定量白酒中的乙酸乙酯谭超，，吴同，李惟一，张开仕，覃鑫(1．宜宾学院化学与化工学院，四川，宜宾，644007；2．计算物理四川I省高校重点实验室，四川I，宜宾，644007；3．川渝中烟公司，四川I，成都，610017)摘要：白酒特征香味主要体现在酯类的分布和数量上，如乙酸乙酯既是清香型白酒的特征香味成分，又在浓香型、酱香型等白酒中有较高的含量，是形成白酒香味的重要物质。探讨白酒中以乙酸乙酯为代表的酯类物质检

2、测具有重要的实际意义。传统的色谱法存在着操作复杂、耗时长等缺陷。近红外光谱以其简便、快捷、低成本、多组分同时测定以及不破坏样品等优点，在食品、化工、制药等领域得到了成功应用，与化学计量学结合被称为万能分析技术。本文通过组合近红外光谱与区间偏最小二乘算法，筛选出定量白酒中乙酸乙酯含量的最优波长区间，将变量从1175压缩到156，压缩率达87％，大大降低了计算的时间和空间复杂度。在此基础上建立了比基于全谱的偏最小二乘算法方法更简单、更精确的预测模型，显示出强的推广能力，并在独立的测试集上得到了验证。尽管只针对乙酸乙酯含量进行了实验，但实验结果具有普遍意义。关键词：近红外光谱，区间偏最小二乘，

3、白酒，乙酸乙酯中图分类号：0657．33；TS261文献标识码：A文章编号：1001—4160(2014)04．5l0．512D0I：l0．11719／com．app．chem201404271引言选出了最优的波长区间，并建立了白酒乙酸乙酯含量的预测模型。与全谱偏最小二乘法比较发现，在大大压缩白酒是中国特有的蒸馏酒，是以粮食为原料，以大变量的基础上实现了预测分析性能的提升。曲、小曲或麸曲等作为糖化发酵剂，经蒸煮、糖化、发酵、蒸馏而制成。白酒的主要成分是乙醇和水，而溶于2理论与方法其中的酸、酯、醇、醛等微量有机化合物作为白酒的呈偏最小二乘算法是经典的化学计量学方法，在光谱香、呈味物质，却决

4、定着白酒的风格和质量。酯类是中分析中几乎成为一个标准。传统观点认为偏最小二乘法国白酒中最重要的香味成分，其含量高低直接影响白酒具有内建的变量选择能力，不选择信息变量也能够得到的质量。总酯是白酒中多种酯的总称，其中以低碳酸乙理想的结果。但近年来的理论研究和实验均表明，适当酯含量最高，这是中国白酒的重要特征，也是区别于国的变量选择仍然是必要的。为压缩光谱变量，Norgaard外蒸馏酒的重要特征。不同香型的白酒的特征也往往都等提出区间偏最小二乘法_6j。他们认为光谱中相邻波长变体现在酯类的分布和数量上，如乙酸乙酯是清香型白酒量之间必然存在相关性，若一个波长变量被选择，则与的特征香味成分，在浓香

5、型、酱香型等白酒中含量均很其相邻的变量也应有较高的被选几率，因此，选择区间高，是形成白酒香味的重要物质，具有苹果和香蕉的水而非一组单变量组合可能更合理，且更符合光谱信号的果香气。鉴于乙酸乙酯含量在白酒质量控制中的重要性，本质。该方法将区间的选择融合到建模过程中，先将光对其检测研究一直比较活跃。特别是色谱技术的应用，谱整个波长域细分为一定数量的等长子区间；然后通过给白酒的分析和评价带来了深远的影响。不过，色谱法改变潜变量数在每个子区问建立一系列局部偏最小二乘存在着一些致命缺陷_l。J：色谱法尤其白酒常用的气相色模型，并选出每个子区间的最优模型，最后再比较所有谱，使用不同型号和规格的仪器，或

6、所备分离色谱柱的的局部最优模型，进而得到最终的全局最优模型。不同，流速、温控条件、标准物或对照物的不同，都易本文采用偏最小二乘算法组合后向区间选择的基本导致重复性不佳；此外，色谱分析耗时长。方案。核心思想是：首先将原光谱波数轴(波长轴)细近年来，近红外光谱技术以其简便、快捷、低成本、分为一定数目的等长子区间，假设为N个，然后分别留出无污染以及不破坏样品等优点，在食品、农业、化工、一子区间，将其余的N—1个子区间组合为一个大区间进行制药、烟草等领域得到了成功应用L3】。不过，近红外光偏最小二乘建模，这样可得N个模型，用交叉校验来优化谱对应分子中含氢基团的振动倍频及合频，加之干扰存模型的潜变

7、量数，然后将对性能影响最小的子区间淘汰；在和物理因素影响，具有背景复杂、谱峰重叠、变动、再对剩余的N．1个子区间重复以上的建模过程，一直到只信号弱的特点，其中的有效信息率非常低。因此，借助剩一个子区间。最后根据以上过程的输出信息进行从后化学计量学方法，从复杂、重叠、变动的光谱中提取并向前的区间选择。需要注意的是，当N太小时，有可能退利用微弱有用信息，并建立多元校正模型是应用近红外化为通常采用的基于全谱的偏最小二乘算法；当N过大光谱技