基于NIR-Master近红外光谱仪烤烟常规化学成分分析模型的研究

摘要

烟草行业生产过程中，总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾、氯等化学成分是卷烟配方设计与质量控制必不可少的化学指标。通常来说上述化学成分的检验要花费大量的人力、费用及时间。近红外光谱技术是近十年来发展十分迅速的技术，一方面得益于光谱仪器、化学计量学与计算机科学的迅猛发展，另一方面是由于近红外光谱仪在分析中所具备如测试速度快、无损测量、无化学变化、无污染、定性定量分析兼顾、投资低等独特优势。因此近红外光谱分析作为一种“可持续发展”的分析技术，能够有效的应用于大量样品的快速测量，近年来烟草行业中得到近一步的推广使用。
　　本研究对408种烤烟的水溶性总糖、水溶性还原糖、总氮、烟碱、钾、氯六项化学成分的近红外定量分析进行了研究，通过使用标准正态变量法(SNV)结合偏最小二乘法(PLS)对总糖及还原糖模型进行优化；使用多远散射校正法(MSC)结合偏最小二乘法对总氮模型进行优化；使用偏最小二乘法对烟碱、钾、氯模型进行优化。并且确定测定谱曲范围为：4000cm-1~10000cm-1、分辨率为8cm-1、扫描次数为64次。通过实验，建立了水溶性总糖、水溶性还原糖、总氮、烟碱、钾、氯六项主要化学成分的近红外定量分析模型。通过预测100种未知烟样对所建立的定量分析模型进行验证，水溶性总糖、水溶性还原糖、烟碱、总氮、钾、氯六项主要化学成分预测值与测量值之间的平均相对误差为：5.94％、6.01%、4.88%、7.97%、3.66%、4.11%，均小于平均相对误差10%的行业标准。结果表明，近红外定量分析模型对烤烟主要化学成分的预测达到行业分析要求，具有较高的实用价值。

目录

声明

前言

第一章 近红外光谱分析技术的原理

1.1 近红外光谱原理

1.2 近红外定量分析与定性分析

第二章 近红外光谱分析技术在烟草行业中的重要应用

2.1 近红外光谱分析技术在烟草行业中的定量分析

2.2 近红外光谱分析技术在烟草行业中的定性分析

第三章 吉林烟草工业有限责任公司烤烟标准物质的研制

3.1 烟草成分标准物质的研发

3.2 烟草成分标准物质的定值

3.3 标准加入法和连续流动法烤烟标准物质的前处理

3.4 标准加入法实验步骤以及实验原理

3.5 连续流动分析仪平行测定法

3.6 结果与讨论

第四章 烤烟主要化学成分分析方法及分析流程

4.1 烟叶样品的采集、制备和保存

4.2 烟叶样品常规化学含量分析

第五章 烤烟近红外定量分析模型的建立与检验

5.1 近红外光谱仪最佳参数的选择

5.2 烤烟化学成分预测模型的建立

5.3 结果与讨论

第六章 结论

参考文献

致谢