不同烟叶纤维形态的化学成分检测差异性分析（一）

近红外光谱法已广泛应用于烟叶烟碱等常规化学成分检测。实际检测过程中，烟叶样本存在着多种纤维形态，如烟丝、烟末等。本文通过实验对比分析同一烟叶样品在不同纤维形态下的近红外光谱法检测值差异，论证了同一设备同一光谱模型对烟叶的烟丝、烟末2种状态的检测值存在着显著性差异。基于不同纤维形态对近红外检测值的影响，为保证近红外检测精度，实际使用时被检测烟叶样品的纤维形态及颗粒度应与模型样本一致。

近红外光谱仪主要通过NIR定量分析技术来建立数学校正模型，具体过程为收集具有代表性的建模样品，分别测定建模样品的近红外光谱和通过先行标准方法测定建模样品的组成，再用化学计量学方法建立二者之间的数学校正模型，从而对建成后的数学校正模型进行验证，最终用于未知样品的组成分析。

打叶复烤阶段涉及的烟叶样品纤维形态主要为片状、丝状以及粉末状，在离线近红外化学成分检测中主要为丝状及粉末状。烟丝磨粉的过程仅为物理性状的变化，理论上不存在化学成分的改变。实际应用中，为保障近红外光谱仪检测的准确性，通常约定建模样品的颗粒度应与被检测样品一致，因此近红外光谱建模通常使用0.5mm的烟叶粉末。实际样品检测过程中，基于0.5mm样品所建立的近红外光谱模型是否可用于烟丝及其它颗粒度的烟叶样品检测，即样品的纤维形态是否影响近红外光谱模型检测结果可以通过实验对比系统论证。

1 材料与仪器

1.1 试验材料

试验随机抽选十堰、襄阳、保康3地的原料烟叶，后按原烟等级各分10组并去梗备用。

1.2 试验设备

近红外光谱仪MATRIX-I、美国威力粉碎机、旋风磨、NDC水分仪(含化检模块)、实验室切丝机。

2 试验方法

通过重复性检测确认近红外光谱仪的设备稳定性;将29份原烟样品切割为1mm宽烟丝，并使用近红外检测其烟碱、总糖等化学成分;将检测后的烟丝样品分别粉碎为0.5mm粉末，使用原近红外模型检测其化学成分;对比并分析29份样品在丝状及粉末状态的化学检测差异。

3 数据与分析

3.1 设备稳定性分析

对某一份0.5mm粉状样品连续检测20次，得出下列烟碱检测值。

由表1可知，20次重复性检测的标准偏差仅为0.009,CV值为0.28，表明设备重复性检测效果好，设备检测性能稳定。

3.2 丝状样品化学成分检测

按照试验方案对29份烟叶样品分别切丝并检测其化学成分，如表2所示。

3.3 粉状样品化学成分检测

将29份丝状样品分别粉碎为0.5mm颗粒并检测其化学成分，如表3所示。

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