[发明专利]一种联合多种检测技术的龙井茶真伪识别方法

权利要求书

1.一种联合多种检测技术的龙井茶真伪识别方法，其特征在于：包括：

a、茶叶样本光谱采集前的处理：龙井茶产区外样品数100 份，龙井茶产区内样品数为产区外样品的 2~3 倍，采样范围覆盖主要产区各生产企业，且每家企业不少于 3 个样品；

b、茶叶样本近红外光谱的采集：近红外检测参数：64 次扫描，特征光谱条带为64 次扫描的平均值，扫描范围为 12000-4000cm^-1，数据点的间隔为 1.928 cm^-1，采集时室温控制在 20-25℃，每个样本的光谱采集 1 次；

c、测定不同产地龙井茶样品的氢、氧、氮、碳四种稳定同位素质谱数据：通过SVM-RFE（支持向量机回归特征消去法）对龙井茶稳定同位素数据进行训练和预测，并对各变量的模型特征进行排序，筛选出龙井茶原产地的同位素特征变量，其排序顺序为氢、氧、氮、碳；并利用预测集计算模型的灵敏度、分辨率和识别率，均按重复计算 100 次平均结果；

d、测定不同地域龙井茶的铯、铜、钙、铷四种微量元素数据：干茶样品放入到微波消解仪中做微波消解，消解完毕，观察消解液是否澄清，若浑浊，则重复压力消解步骤，若完全澄清，则定容后测定；用原子吸收光谱仪测定Ca元素含量，电感耦合等离子体质谱测Cu、Rb、Cs元素含量；

e、测定不同产地龙井茶样品的氨基酸数据：通过SVM-RFE 法对龙井茶氨基酸组分数据进行训练和预测，随机重复 100 次，并对各变量的模型特征进行排序，筛选出茶叶原产地的特征变量，并通过预测集计算每一维变量累加之后的模型增维精度，确定其排序顺序为天冬酰胺、脯氨酸、色氨酸、磷乙醇胺、缬氨酸；然后对特征变量按自然序逐级进行组合，并利用预测集计算模型的灵敏度增维精度、分辨率增维精度、识别率增维精度；

f、联合近红外、稳定同位素、微量元素、氨基酸数据建立不同产地龙井茶鉴别数据库：将每条近红外数据拼接在Excel数据表格中，每行所有列数据组成每条近红外数据；将每个样品的稳定同位素数据按氢、氧、氮、碳顺序拼接在近红外数据后，将微量元素数据按铯、铜、钙、铷拼接在稳定同位素后，将氨基酸数据按天冬酰胺、脯氨酸、色氨酸、磷乙醇胺顺序拼接在微量元素后，龙井茶产区内样品组成的Excel数据表，以data1命名；龙井茶产区外样品组成的Excel数据表，以data2命名；运行MATLAB软件中的edit功能，打开data1.xls、data2.xls，以Mat文件格式保存，文件名对应为data1.mat、data2.mat；数据分割：随机选取龙井茶产区内总数的65~70%作为原产地内模型数A1，随机取龙井茶产区外65~70%作为原产地外模型数A2，建立Duplex分割程序；K-折交互验证法：将样本数据集随机划分为K个子集，将一个子集作为验证集，其余的K-1组子集作为训练集；轮流将K个子集作为验证集，交叉重复K次，得到K次的结果，并用K次结果的平均值作为模型的性能指标；偏最小二乘法鉴别模型的建立：对上述步骤数据分割后的融合近红外、稳定同位素、微量元素、氨基酸数据，采用偏最小二乘法分析并建立PLSDA模型；

g、取待测未知产地样品按照上述步骤b、c、d和e，测定近红外特征光谱数据、稳定同位素质谱数据、微量元素数据和氨基酸数据，将测得数据代入上述PLSDA 模型，若预测结果小于 0，则判断待测样品为龙井茶产地外样品；若预测结果大于 0，则判断待测样品为龙井茶产地内样品；

所述步骤d 中的微波消解仪包括箱体（1）、设于所述箱体（1）上的密封门（11）及设于所述箱体（1）内的活动板（2），所述活动板（2）上设有凹槽，所述凹槽内设有载料板（21），所述载料板（21）上设有多个载料管（22）；所述箱体（1）顶部设有排气管，所述排气管管口处设有活性炭过滤网；所述箱体（1）侧壁上设有显示屏，所述显示屏一侧设有控制按钮，所述活动板（2）底部设有第一连接块（23），所述第一连接块（23）上设有第一滚轮（24），所述箱体（1）底部设有与所述第一连接块（23）相配合的第一活动槽；所述箱体（1）内还设有安装腔，所述安装腔内壁上设有第二连接块，所述第二连接块上设有盖板（13），所述盖板（13）通过螺钉固连于所述第二连接块上；所述安装腔内设有第一驱动电机（19），所述安装腔内还设有与所述第一驱动电机（19）相配合的传动带（15），所述盖板（13）上设有与所述载料板（21）相配合的传动块（110），当所述第一驱动电机（19）与所述传动带（15）配合时，所述传动块（110）不与所述第一驱动电机（19）配合；在对茶叶做消解处理时，将茶叶放入到载料管（22）内，再将载料管（22）安装在载料板（21）上，推动活动板（2），将活动板（2）推入到箱体（1）内，第一驱动电机（19）驱动传动带（15）转动，传动带（15）与第一连接块（23）侧壁相接触，带动活动板（2）往箱体（1）内运动，使活动板（2）完全进入到箱体（1）内；微波消解仪开始工作，第一驱动电机（19）与传动块（110）形成配合，从而使第一驱动电机（19）与传动带（15）脱开配合，第一驱动电机（19）驱动载料板（21）转动，使载料管（22）内的茶叶充分受热，箱体（1）内产生的废气从出气管内排出，气流经由活性炭过滤网过滤后排入到空气中；当茶叶消解完成后，开启密封门（11），第一驱动电机（19）与传动带（15）相配合，脱开与传动块（110）的配合，传动带（15）转动带动活动板（2）移动，将活动板（2）从箱体（1）内推出，将载料管（22）收集；

所述箱体侧壁上设有观察窗，所述观察窗内设有隔板（120），所述隔板侧壁上设有第二滑块，所述观察窗内壁上设有与所述第二滑块相配合的第二滑槽，所述第二滑块上设有支撑弹簧（1201）；所述观察窗一侧设有摄像头，所述摄像头与所述隔板相对；当箱体内的压力过大时，在气压作用下推动隔板沿第二滑槽移动，通过支撑弹簧对压力做吸收；

所述安装腔内设有转辊，所述传动带（15）套设于所述转辊上，所述转辊上设有传动杆，所述安装腔内设有与所述传动杆相配合的第一传动轮（16）和第二传动轮（17），所述安装腔内还设有与所述第一传动轮（16）传动配合的第三传动轮（18），第一驱动电机（19）输出轴上设有传动套（191），所述第三传动轮（18）与所述传动套（191）传动配合；所述第一驱动电机（19）输出轴上设有第一滑槽，所述传动套（191）内壁上设有与所述第一滑槽相配合的第一滑块，所述第一滑槽底部设有电磁铁，所述第一滑块为磁性材料制成，所述第一滑槽顶部设有铁块；在将活动板（2）推入到箱体（1）内时，电磁铁断电，第一滑块处于第一滑槽底部，传动套（191）与第三传动轮（18）相互配合，带动第三传动轮（18）转动，第三传动轮（18）转动带动传动带（15）转动，使活动板（2）完全进入到箱体（1）内；当活动板（2）进入到箱体（1）内后，电磁铁通电产生磁力，在磁力作用下推动第一滑块往上运动，第一滑块运动至第一滑槽顶部吸附在铁块上，传动套（191）顶部与传动块（110）相接触，传动套（191）与第三传动轮（18）脱开接触，第一驱动电机（19）驱动传动套（191）转动，传动套（191）带动载料板（21）转动，完成茶叶在微波消解仪内的消解处理；

所述箱体（1）顶部设有与所述排气管相配合的安装块（12），所述安装块（12）上设有安装槽，所述安装槽内设有安装板（130），所述安装板（130）上设有凹槽，所述活性炭过滤网设于所述凹槽内，所述安装板（130）上设有与所述凹槽相配合的固定环（1301）；所述箱体（1）顶部设有与所述排气管相配合的第一通孔，所述第一通孔内可转动连接有密封板（170），所述密封板（170）一端设有缺口；所述第一通孔内壁上通过一第一连接杆连接有连接板，所述连接板上设有第二驱动电机（140），所述第二驱动电机（140）输出轴上设有多个扇叶（1401）；茶叶在箱体（1）内做消化处理时，箱体（1）内产生的气流进入到第一通孔内，将箱体（1）内的气流排出，使箱体（1）内维持特定的压力值；当茶叶消解完成后，第二驱动电机（140）驱动扇叶（1401）转动，在第一通孔内产生气流作用，将箱体（1）内的气流引入到第一通孔内，使气流通过活性炭过滤网后排出，对箱体（1）内的空气起净化处理；在对活性炭过滤网做过更换时，将安装板（130）从安装槽内拉出，将固定环（1301）从凹槽内取出，直接对过滤网更换，完成过滤网的更换操作。