一、茶葉產(chǎn)地溯源分析取樣及測(cè)定

（1）樣品處理

分別稱取茶葉20g，首先在粉碎機(jī)中粉碎，然后過140目篩，得到粒徑小于100μm茶葉粉末。

（2）儀器設(shè)備

采用德國(guó)布魯克光學(xué)儀器公司（BRUKEROPTICS）Tensor37傅立葉變換紅外光譜儀，附漫反射鍍金積分球，硫化鉛（PbS）檢測(cè)器進(jìn)行近紅外光譜檢測(cè)。光譜掃描波數(shù)12000cm^-1～4000cm^-1，掃描分辨率4cm^-1，掃描次數(shù)為64次。

茶葉粉末按四分法隨機(jī)稱取5g，置于光譜儀積分球上的旋轉(zhuǎn)樣品杯中，在室溫25⁰C條件下掃描，獲得茶葉近紅外光譜圖。每個(gè)樣品取3次采集的平均值作為該樣本的原始光譜，存入計(jì)算機(jī)待用。

（3）數(shù)據(jù)處理

紅外光譜預(yù)處理和光譜主成分分析利用UnscramblerX化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件；利用Spss16.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行判別分析；光譜及波數(shù)載荷矩陣線性操作采用MatlabV7.0（MathworksCo，USA）。

二、茶葉產(chǎn)地溯源結(jié)果分析

（1）茶葉粉末和水提取物近紅外光譜的初步分析

茶葉粉末和水提取物的原始近紅外光譜圖如圖4-4所示。由圖可知，茶葉粉末近紅外光譜圖在9000cm^-1～12000cm^-1范圍內(nèi)，光譜圖噪音很大；茶葉水提取物近紅外光譜圖在4000cm^-1～5300cm^-1范圍內(nèi)，其噪聲也很大，光譜圖在12000cm^-1～9000cm^-1范圍內(nèi)由于光譜值很低，因此在主成分分析和典則判別分析的時(shí)候?qū)⑦@些區(qū)段消除。

（2）不同光譜預(yù)處理方法對(duì)綠茶溯源結(jié)果的影響

為移除光譜測(cè)定過程中的背景噪聲、光散射、粒徑效應(yīng)和光程差異，不同光譜預(yù)處理方法被應(yīng)用于優(yōu)化判別模型。Savitzky-Golay平滑法廣泛應(yīng)用于噪音消除（Savitzky和Golay，1964）。例如，一階導(dǎo)數(shù)九點(diǎn)平滑（firstderivativewithSavitzky-Golaysmoot-hing，lD9S）主要移除基線漂移；二階導(dǎo)數(shù)九點(diǎn)平滑（secondderivativewithSavitzky-Go-laysmoothing，2D9S）主要移除基線漂移和光譜傾斜；溶解率降低DER主要使光譜分辨率降低；標(biāo)準(zhǔn)歸一化結(jié)合法趨勢(shì)化（SNV+DT，SDT）處理可以消除多元共線性、基線漂移和光譜基線彎曲（Bums和CiurcZak，2008）；多元散射校正MSC主要消除光譜的多元和添加效應(yīng)（Isaksson和Naes，1988）；單位向量歸一化UVN主要是使光譜在相同尺度內(nèi)。

如圖4-5所示為不同光譜預(yù)處理方法對(duì)茶葉粉末光譜圖判別茶葉產(chǎn)地中的判別結(jié)果。結(jié)果表明不同光譜預(yù)處理方法對(duì)茶葉產(chǎn)地中的判別率影響很大。在典則判別分析的原始分類結(jié)果中正確判別率在43.2%～91.9%范圍內(nèi)，2D9S，9S1D9S，9S2D9S，MSC，UVN，SNV和SDT預(yù)處理后原始判別率反而小于原始光譜的原始判別率，表明這些預(yù)處理方法沒有移除光譜噪音，反而將有用的光譜信息移除。1D9S和DER預(yù)處理方法的判別率明顯高于原始光譜判別率，1D9S預(yù)處理方法的判別率達(dá)到91.9%。對(duì)比1D9S和9S1D9S預(yù)處理方法可知一階導(dǎo)數(shù)之前的九點(diǎn)平滑降低判別率；對(duì)比1D9S和2D9S可知一階導(dǎo)數(shù)足以消除光譜噪音。交叉驗(yàn)證結(jié)果正確判別率在37.8%～70.3%范圍內(nèi)。2D9S，9S1D9S，9S2D9S，MSC和SNV預(yù)處理判別率低于原始光譜交叉驗(yàn)證正確分類率。DER和UVN預(yù)處理方法的交叉驗(yàn)證判別率高于原始光譜。最高的判別率是UVN預(yù)處理方法，正確分辨率達(dá)到70.3%。

圖4-6為茶葉水提取物的原始和交叉驗(yàn)證分類結(jié)果，其原始分類判別率在40.5%～81.1%范圍內(nèi)，1D9S和9S2D9S的原始分類判別率低于原始光譜原始判別率，而2D9S、DER和SDT原始分類判別率結(jié)果明顯高于原始光譜原始分類判別率。SDT預(yù)處理的正確判別率最高達(dá)到81.1%。在交叉驗(yàn)證測(cè)試正確分類判別率在32.4%～56.8%范圍內(nèi)。除了1D9S預(yù)處理結(jié)果低于原始光譜正確判別率，其余預(yù)處理方法的正確判別率都高于原始光譜正確判別率，DER處理方法的判別率最高達(dá)到56.8%。

因此，1D9S和SNV被認(rèn)為是茶葉粉末最佳預(yù)處理方法；SDT和DER被認(rèn)為是茶葉水提取物最佳預(yù)處理方法。由圖4-5和圖4-6可知茶葉粉末或茶水提取物都不能對(duì)茶葉產(chǎn)地進(jìn)行完美溯源。如圖4-7所示，1D9S，UVN，DER和SDT預(yù)處理方法的典則判別函數(shù)的前3個(gè)函數(shù)分別為xyz軸作圖，結(jié)果顯示不同產(chǎn)地的茶葉間有交叉重疊。

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