[发明专利]一种应用高光谱图像技术判别茶叶贮藏期的方法

说明书

本发明公开了一种应用高光谱图像技术判别茶叶贮藏期的方法，本方法应用高光谱图像技术结合支持向量机算法建立定性分析模型，实现茶叶贮藏期的快速准确判别，本方法具有分析速度快、效率高、成本低、测试重现性好、样品无需预处理且便于在线无损检测的特点。

技术领域

本发明涉及一种茶叶贮藏期的判别方法，尤其涉及的是一种应用高光谱图像技术判别茶叶贮藏期的方法。

背景技术

我国茶园的种植面积和茶叶产量均居世界第一，茶叶是我国传统的大宗出口产品。但是随着国际茶叶贸易中供求状况的变化，我国茶叶出口量和贸易额增长趋势有所回落，同时国内市场的需求量也近于饱和，茶叶的生产总量远远超出市场需求，出现茶叶滞销现象。饮茶的过程中，新茶的品质要优于陈茶，这是因为随着储藏时间的增加，茶叶的外观品质及滋味物质都发生了不可逆的变化。新茶品质好，价格高，而新茶上市之际，也正是陈茶退市之时。为了牟利，部分商贩利用陈茶冒充新茶，或是将陈茶与新茶掺杂销售。这些以次充好的不良竞争手段，不仅影响了市场秩序，危害了茶叶品牌，在加工中使用的染色剂等添加剂更是威胁到了食品安全。在选购过程中，消费者通常只能通过感官（观色泽、闻香气、品茶汤）对新茶与陈茶进行评判，很难实现有效判别。由于针对茶叶贮藏期检测缺乏相关方法和标准，因此，研究一种既科学、准确又简便快捷的茶叶贮藏期判别方法就显得尤为迫切。

目前茶叶品质评判主要从外形和内质两方面进行感官评价，审评结果易受评茶员的主观因素影响。而气相色谱-质谱连用、电子鼻、电子舌等化学分析方法，其仪器价格昂贵、操作方法复杂，并不能实现茶叶贮藏期的快速便捷判别。因此，光谱技术和图像分析技术等无损检测手段逐渐受到关注，但单一的检测手段对茶叶品质评价的能力十分有限。高光谱图像技术（Hyperspectral imaging, HSI）在电磁波谱的可见光、近红外光区域，以大量细分的光谱波段对目标材料进行成像，能够同时提取到图像特征参数和更多的光谱特征参数，更准确、全面地表征被测物质。作为一种绿色、快速、高效的无损检测技术，高光谱图像技术是光谱技术和图像处理技术的融合，兼具光谱分析能力和图像分辨能力，同时对茶叶内外部品质进行检测，有效提高茶叶品质评定结果的可靠性和稳定性，能够满足科学计量化的品质评定要求。近年来，高光谱图像技术被广泛应用于农业生产上，在茶叶生产上的应用则主要集中于茶树栽培管理监测、茶叶等级划分和茶类识别。将高光谱图像技术应用于茶叶贮藏期的判别中，对待测茶样图像和模型调用，与化学检测方法相比具有简便、便捷、准确等优点，可以达到科学准确地判别茶叶贮藏期的目标，弥补相关研究领域的空缺，对打击茶叶市场陈茶假冒新茶现象，规范市场秩序有积极作用。

发明内容

针对目前部分企业在茶叶销售中利用陈茶冒充新茶，而传统鉴别方法不易对茶叶贮藏期进行判别的现状，本发明的目的在于提供一种茶叶贮藏期的判别方法，该方法利用可见/近红外高光谱仪对不同贮藏期的茶叶进行图像采集，以获取茶叶贮藏期的高光谱判别模型，使用该模型可以判别出茶叶的贮藏期，其判别方法简单，判别结果准确，能够进行批量鉴定。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种应用高光谱图像技术判别茶叶贮藏期的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）陈化茶样的制备：购置的茶叶在测定初始含水率后，分装于铝箔袋中并封口，分为两个条件贮藏；一部分茶样在冷库中贮藏，作为保鲜茶样，陈化时间设定为一年，在0、90、180、270、360 d分别取样，共取五组茶样，每组茶样取30个样本，每个样本30 g，取得150个样本；另一部分茶样在常温下贮藏，作为贮藏茶样，陈化时间设定为一年，在0、90、180、270、360 d分别取样，共取五组茶样，每组茶样取30个样本，每个样本30 g，取得150个样本；