[发明专利]一种应用近红外光谱技术快速预测远安黄茶闷黄时间的方法

说明书

一种应用近红外光谱技术快速预测远安黄茶闷黄时间的方法，包括：鲜叶样品采集与分类；扫描获得不同闷黄时间鲜叶样品的近红外光谱；对样品光谱进行预处理剔除噪声信息后，将样品光谱转化为成对的数据点；再将全部光谱数据均划分为20个子区间，分别建立每个子区间数据的最小二乘支持向量机方法模型，筛选出建模的最佳子区间数据；应用主成分分析法抽提、压缩最佳光谱子区间信息；以主成分得分为输入值，不断调整神经元个数和传递函数，建立unsupervised Kohonen结构人工神经网络预测模型；模型稳健性检验。实现了黄茶样品闷黄时间的快速、准确、客观预测，起到提高预测闷黄时间准确度和增强模型实用性的目的。

技术领域

本发明涉及一种预测黄茶闷黄时间的方法，更具体的说涉及一种应用近红外光谱技术快速预测远安黄茶闷黄时间的方法。

背景技术

黄茶是我国六大茶类之一，湖北省则以远安黄茶历史最为悠久。湖北远安气候温和、雨量充沛、土壤疏松肥沃，良好的生态环境对茶树生长非常有利，保证了茶叶品质优良，因此远安黄茶被誉为湖北茶中佳品，其一直是茶叶市场上较为畅销的茶产品，每年的产品都供不应求，深受大家喜爱。

在加工时，远安黄茶鲜叶的采摘标准一般为单芽、一芽一叶和一芽二叶，要求鲜叶细嫩、新鲜，鲜叶净度好，这样加工的黄茶色泽金黄、白毫显露，香气清香持久，滋味醇厚回甘，汤色杏黄明亮，叶底嫩黄匀整。远安黄茶基本加工工艺为：杀青-闷黄-干燥；其中闷黄工序为最关键的加工工序，是形成黄茶独有的“干茶金黄、汤色黄亮和叶底嫩黄”的基础。黄茶闷黄时间与内含成分间存在着密切的对应关系，陈玲等研究指出：随着闷黄时间的增长，干茶色泽绿色减退，黄色显露，汤色由绿明变成浅黄明亮，滋味鲜醇爽口，略带嫩香；在闷黄过程中，多酚类含量下降，氨基酸含量上升，可溶性蛋白质缓慢下降，可溶性糖含量略有升高，水浸出物含量随着闷黄时间延长稍有提升，叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量逐渐降低。因此，在相同条件下，闷黄时间是影响黄茶茶汤滋味品质的关键因素。可见，及时、准确地把握黄茶闷黄时间有助于提高和改善黄茶的品质，提高商品价值，提升黄茶的经济价值；也有助于当地茶农增强自身经济实力，改善自身生活条件，尽快实现早日脱贫的目标。因此，如何实时判定黄茶闷黄时间就显得非常重要。

目前，远安黄茶通常采用人工的方法自行记录闷黄时间，但在黄茶加工的旺季，由于劳动强度很大，茶叶加工人员极容易出现过疲劳状况，因而会造成人工计时方法主观性很强且无法精准掌握闷黄时间，容易导致出现黄茶闷黄不足或闷黄过度的情况，可能因此导致降低了黄茶品质，给加工厂和经销商带来较大的经济损失。因此，亟需一种及时、准确、客观的预测远安黄茶闷黄时间的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的远安黄茶采用人工记录闷黄时间无法实时精准掌握闷黄时间、易导致茶叶品质降低等缺陷，提供一种应用近红外光谱技术快速预测远安黄茶闷黄时间的方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种应用近红外光谱技术快速预测远安黄茶闷黄时间的方法，扫描获得不同闷黄时间鲜叶样品的近红外光谱，对样品光谱进行预处理剔除噪声信息后，样品光谱转化为成对的数据点；再将全部光谱数据均划分为20个子区间，分别建立每个子区间数据的最小二乘支持向量机方法模型，筛选出建模的最佳子区间数据；再应用主成分分析法对最佳子区间信息数据点进行压缩抽提，以主成分得分为输入数值，通过调节隐含层神经元个数和信息传递函数，建立不同闷黄时间样品的人工神经网络预测模型，用于预测黄茶的闷黄时间，具体包括以下步骤：

步骤一、鲜叶样品采集与分类

采集湖北省远安县安吉白茶品种单芽、一芽一叶和一芽二叶三个不同部位鲜叶样品，经杀青后对样品进行闷黄，同时精准记录闷黄时间；根据闷黄时间不同，将样品分为校正集和验证集2个集合，分别用于建立校正集近红外光谱预测模型和对校正集预测模型稳健性进行检验；

其中，一芽一叶由单芽、第一叶和较长梗构成，一芽二叶由单芽、第一叶、第二叶和长梗构成；

步骤二、光谱扫描