近紅外光譜技術(shù)在茶葉品質(zhì)評價中的研究與應(yīng)用

周小芬，葉 陽，*，陳 芃，劉躍云，王 博

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，農(nóng)業(yè)部茶及飲料植物產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，浙江杭州310008；2.江蘇吟春碧芽股份有限公司，江蘇丹陽212300）

近紅外光譜技術(shù)在茶葉品質(zhì)評價中的研究與應(yīng)用

周小芬1，葉 陽1，*，陳 芃2，劉躍云1，王 博1

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，農(nóng)業(yè)部茶及飲料植物產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，浙江杭州310008；2.江蘇吟春碧芽股份有限公司，江蘇丹陽212300）

介紹了近紅外光譜技術(shù)的原理及其在品質(zhì)評價方面的研究進(jìn)展，著重闡述了該技術(shù)在茶葉品質(zhì)評價中的研究概況以及存在的問題，并對該技術(shù)在茶葉品質(zhì)評價中的應(yīng)用前景進(jìn)行了分析。

近紅外光譜技術(shù)，茶葉，品質(zhì)評價

近紅外光譜（near－infrared spectroscopy，簡稱NIRS）技術(shù)是近年來最受矚目的光譜分析技術(shù)之一，它可以針對各種樣品實(shí)現(xiàn)快速而準(zhǔn)確的定量定性分析，同時因其使用成本低、分析速度快、適用范圍廣、對樣品無損害、對操作人員的要求不高、可實(shí)現(xiàn)在線分析等優(yōu)點(diǎn)，在許多行業(yè)（尤其是食品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測行業(yè)）受到了廣泛關(guān)注[1]。我國是世界產(chǎn)茶大國，茶葉品質(zhì)評價長期以專業(yè)人員的感官審評為主，但由于傳統(tǒng)的茶葉審評存在費(fèi)時費(fèi)力、受人為因素干擾大以及無法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場即時檢測等缺陷，造成了生產(chǎn)和流通中由于高水平專業(yè)審評人員的缺乏而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量控制不能即時準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)狀。因此，探索快速、準(zhǔn)確、方便的檢測技術(shù)和方法已成為茶葉品質(zhì)評價亟待解決的問題，而NIRS技術(shù)的出現(xiàn)和日臻完善為此提供了可能。

1 NIRS概述

近紅外光是指界于可見光區(qū)和中紅外光區(qū)之間的電磁波。根據(jù)美國實(shí)驗(yàn)和材料協(xié)會（ASTM）的定義，近紅外光波長范圍為780～2526nm，波數(shù)范圍為12820～3960cm－1。近紅外譜區(qū)是Herschel于1800年發(fā)現(xiàn)的，是人類認(rèn)識最早的非可見光光譜區(qū)，其譜區(qū)信息主要是分子內(nèi)部原子間振動的倍頻與全頻的信息，幾乎包括有機(jī)物中所有含氫基團(tuán)（如C－H、O－H、N－H和C=O等）的信息，信息量極其豐富[2]。

現(xiàn)代的近紅外光譜技術(shù)是將近紅外光譜所反映的樣品基團(tuán)、組成或物態(tài)信息與用標(biāo)準(zhǔn)的參比方法（通常是化學(xué)分析法）測得的組成含量或性質(zhì)數(shù)據(jù)采用化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)建立定標(biāo)模型，然后通過對組分含量未知的樣品光譜的測定和建立的定標(biāo)模型，來快速預(yù)測其組成含量或性質(zhì)的一種分析方法。

NIRS定量分析主要應(yīng)用于大量樣品的分析，首先應(yīng)收集一批含量或性質(zhì)（化學(xué)值）已知的代表性樣品，準(zhǔn)確測定其近紅外光譜，并對光譜進(jìn)行預(yù)處理以消除非目的因素對光譜的影響，再結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，建立光譜數(shù)據(jù)和化學(xué)真值之間的數(shù)學(xué)模型，并且通過嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)驗(yàn)證、選擇最佳數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用該數(shù)學(xué)模型，通過測定未知樣品的光譜即可計(jì)算其對應(yīng)成分的含量或性質(zhì)。

NIRS模型建立后，其精度一般使用以下參數(shù)加以評價：相關(guān)系數(shù)R、模型校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)誤差SEC、模型檢測標(biāo)準(zhǔn)誤差SEP以及變異系數(shù)CV。

2 NIRS技術(shù)在品質(zhì)評價方面的研究進(jìn)展

現(xiàn)代近紅外光譜分析是從農(nóng)業(yè)分析開始的。20世紀(jì)50年代，美國的Norris等人從農(nóng)業(yè)分析領(lǐng)域中率先開始了用近紅外譜區(qū)分析農(nóng)產(chǎn)品的工作[3]。60年代初，美國農(nóng)業(yè)部儀器研究室就開始利用該技術(shù)測定谷物中相關(guān)成分含量。依照Norris的工作，1970年美國的一家公司首先研制了近紅外品質(zhì)分析儀器，主要用于分析農(nóng)產(chǎn)品中水分、蛋白質(zhì)等的含量。經(jīng)歷了將近半個世紀(jì)的發(fā)展后，目前，近紅外光譜技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油化工、農(nóng)業(yè)、食品和飲料、藥物定量定性分析等諸多領(lǐng)域。

我國近紅外光譜技術(shù)的研究起步較晚，其應(yīng)用也是從農(nóng)業(yè)領(lǐng)域開始的，我國糧食與農(nóng)業(yè)系統(tǒng)在1977年前后才開始由國外引入近紅外光譜分析儀。20世紀(jì)90年代我國開始了近紅外光譜儀器的研制，但是建立定量分析數(shù)學(xué)模型的困難一直是影響該技術(shù)在我國廣泛應(yīng)用的重要原因[4]。到目前為止，NIRS技術(shù)研究已經(jīng)相當(dāng)活躍。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物品種資源研究所十幾年來使用近紅外光譜分析儀建立了近百個數(shù)學(xué)模型，包括小麥、大麥、大豆、高粱、玉米、谷子、水稻和食用豆的蛋白質(zhì)、脂肪、水分、淀粉、賴氨酸和單寧等品質(zhì)相關(guān)的多組分模型。此外，該技術(shù)在品質(zhì)評價方面的應(yīng)用已由作物分析領(lǐng)域推廣到了食品、釀酒、醫(yī)藥、化工石油、紡織、煙草等相關(guān)領(lǐng)域的定量定性分析。

如食品的品質(zhì)評價方面，涉及牛奶（2010年張華秀等運(yùn)用NIRS技術(shù)結(jié)合CARS變量篩選對液態(tài)牛奶的品質(zhì)相關(guān)成分進(jìn)行含量檢測[5]）、肉制品（2010年楊建松等利用NIRS技術(shù)結(jié)合PLS方法，建立了牛肉理化特性的預(yù)測模型，經(jīng)檢驗(yàn)該模型可用于快速評價牛肉品質(zhì)[6]）、果蔬（2010年Yande Liu等將該技術(shù)結(jié)合相關(guān)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對臍橙的可溶性成分進(jìn)行了無損檢測[7]）、雞蛋（2010年林顥等運(yùn)用該技術(shù)對涉及雞蛋的新鮮度進(jìn)行了檢測[8]）、蔗糖（2003年曹干等借助傅里葉變換近紅外光譜技術(shù)建立了蔗汁蔗糖的定量分析數(shù)學(xué)模型，預(yù)測誤差與常規(guī)分析的誤差相近[9]）等。

釀酒方面，2007年浙江大學(xué)的于海燕對黃酒的品質(zhì)和酒齡進(jìn)行了近紅外光譜分析，建立了黃酒中酒精度、糖度、pH和總酸的定量分析預(yù)測模型[10]。

醫(yī)藥方面，2010年雷德卿利用近紅外相關(guān)系數(shù)法，通過藥品檢測車對藥品在流通領(lǐng)域中的變化進(jìn)行跟蹤，以此來監(jiān)測市場藥品的質(zhì)量[11]。

石油化工方面，2009年陸婉珍教授應(yīng)產(chǎn)業(yè)觀察的訪問，指出了近紅外技術(shù)在石油化工領(lǐng)域分析的廣闊前景[12]。

煙草質(zhì)量的評價方面，2010年陳津利用近紅外技術(shù)，對烤煙煙葉的內(nèi)在質(zhì)量和外觀特征進(jìn)行相關(guān)性分析，依據(jù)所得結(jié)論，可以輔助煙葉評級標(biāo)準(zhǔn)[13]。目前，NIRS技術(shù)在煙草行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中已經(jīng)發(fā)揮了較大的作用，利用NIRS技術(shù)對煙葉水分及主要化學(xué)成分實(shí)現(xiàn)快速、簡單的在線檢測，是煙草質(zhì)量評價的發(fā)展趨勢。

因茶葉與煙草均屬于嗜好品，其品質(zhì)鑒定均依靠傳統(tǒng)的感官審評和一般的化學(xué)檢測方法，而化學(xué)檢測方法費(fèi)時費(fèi)力，感官審評受人為因素干擾較大。目前，近紅外光譜分析技術(shù)在國際煙草行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)趨于成熟，而在茶葉領(lǐng)域并未得到相同程度的推廣使用，因此可借鑒煙草行業(yè)對該技術(shù)應(yīng)用的方式方法，達(dá)到在茶葉研究領(lǐng)域研究推廣使用的目的。

3 NIRS技術(shù)在茶葉品質(zhì)評價方面的研究進(jìn)展和應(yīng)用前景分析

3.1 NIRS技術(shù)在茶葉上的研究進(jìn)展

國際上NIRS技術(shù)在茶葉方面的研究與煙草起步時間一致。日本早在20世紀(jì)70年代就已將近紅外分析技術(shù)應(yīng)用于茶葉多種組分的定量分析，并且最早將近紅外光譜技術(shù)運(yùn)用于茶葉成分的快速檢測，并研發(fā)專用儀器，用于茶葉的質(zhì)量管理。1988年，Hall（英國）運(yùn)用近紅外技術(shù)分析紅茶的水分含量和茶黃素的含量來判斷紅茶的品質(zhì)[14]。1999年，Schulz曾研究報(bào)道用近紅外技術(shù)分析綠茶的品質(zhì)參數(shù)，建立測定茶多酚、氨基酸、咖啡堿和可可堿的模型[15]。吉川聰一郎等用近紅外光譜法測定了綠茶、煎茶、烏龍茶等不同茶葉中的全氮量、氨基酸、咖啡堿和茶多酚的含量。結(jié)果表明，近紅外光譜分析法與化學(xué)分析方法存在很好的相關(guān)性；在茶葉不粉碎的情況下，也能獲得理想的分析結(jié)果，顯示了近紅外光譜分析法具有很好的可靠性。在此基礎(chǔ)上，日本靜岡制機(jī)株式會社成功研制了近紅外茶成分分析儀（GT－8系列），能快速檢測成茶中水分、全氮量、粗纖維、茶多酚、咖啡堿、氨基酸等主要成分，并應(yīng)用于茶葉生產(chǎn)加工過程中的質(zhì)量管理。

我國將近紅外技術(shù)用于茶葉研究的工作開始于20世紀(jì)80年代中后期。閻守和首先于1986年嘗試將該技術(shù)用于茶葉的成分分析上，他與比利時的莫漢斯等用Van soest法及NIRS法檢測了31個中國紅茶、綠茶、烏龍茶標(biāo)準(zhǔn)茶樣纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量，用多元回歸進(jìn)行校正，結(jié)果表明，這兩種方法所分析的結(jié)果間具有高度的相關(guān)性，其相關(guān)系數(shù)R，綠茶為0.968～0.972，紅茶為0.927～0.966，烏龍茶為0.880～0.947，新梢為0.894～0.971[16]。夏賢明等通過對40個綠茶樣品進(jìn)行近紅外光掃描和多元回歸分析，求得綠茶的總氮量回歸方程式，并經(jīng)t檢驗(yàn)后，近紅外法和化學(xué)法測定結(jié)果差異不顯著[17]。1988年，丁寧、夏賢明等又運(yùn)用該技術(shù)，對綠茶咖啡堿進(jìn)行了測定[18]，還對綠茶品質(zhì)成分進(jìn)行了檢測[19]。在此之后，NIRS技術(shù)在茶葉領(lǐng)域的應(yīng)用開始受到關(guān)注與重視，現(xiàn)已初步實(shí)現(xiàn)了對成品茶成分的分析評價[20]。

NIRS技術(shù)在茶葉上的早期應(yīng)用多局限于選取特定的波長并建立相應(yīng)的回歸方程?，F(xiàn)在，隨著光學(xué)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)、化學(xué)計(jì)量學(xué)理論和方法的不斷發(fā)展，近紅外光譜技術(shù)的實(shí)用性和準(zhǔn)確性不斷提高，該技術(shù)在茶領(lǐng)域的應(yīng)用范圍也越來越廣。近年來國內(nèi)外研究者針對近紅外技術(shù)在茶葉上的應(yīng)用做了不少的研究，取得了一定的進(jìn)展，主要集中在以下幾個方面。

3.1.1 茶葉的產(chǎn)地和真?zhèn)舞b別 如2009年，江蘇大學(xué)的Quansheng Chen等運(yùn)用NIRS技術(shù)，結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)方法對來自安徽、河南、江蘇和浙江四個地區(qū)的烘青綠茶進(jìn)行了產(chǎn)地鑒別，通過四種不同的多元統(tǒng)計(jì)方法建立預(yù)測模型，選出了最優(yōu)的SVM模型，并發(fā)現(xiàn)主成分為4時模型的預(yù)測率達(dá)到100%[21]；周健2008年碩士論文利用NIRS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了茶葉的產(chǎn)地、品種和生產(chǎn)時間的精確識別，采用PLS法建立的預(yù)測模型準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)了西湖龍井的真?zhèn)巫R別以及成品茶原料品種的識別，對未知樣本的識別準(zhǔn)確率分別達(dá)到100%和96.8%[22]；2006年，陳全勝等以碧螺春茶為研究對象，利用近紅外光譜分析技術(shù)結(jié)合支持向量機(jī)（SVM）模式識別原理建立碧螺春茶真?zhèn)舞b別模型[23]。

3.1.2 茶葉的種類鑒別 如2006年，江蘇大學(xué)的Quansheng Chen等運(yùn)用NIRS技術(shù)結(jié)合多元校正方法對茶葉進(jìn)行定量和定性分析的可行性研究，并運(yùn)用軟獨(dú)立建模分類法（SIMCA）實(shí)現(xiàn)了龍井、烏龍、碧螺春和鐵觀音的分類鑒別，并取得了相當(dāng)高的預(yù)測精度[24]；同年，Yong He等運(yùn)用NIRS技術(shù)結(jié)合主成分分析（PCA）和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型（BP model）也實(shí)現(xiàn)了茶葉種類的精確判別[25]；江蘇大學(xué)的Jiewen Zhao等運(yùn)用NIRS技術(shù)與支持向量機(jī)（SVM）結(jié)合，達(dá)到了三種不同種類茶葉的品質(zhì)鑒別[26]。2009年，周建等采用NIRS技術(shù)，利用杠桿率校正結(jié)合偏最小二乘法的分析方法，進(jìn)行了武夷巖茶中的正巖茶與半巖茶的分類識別研究[27]。

3.1.3 茶鮮葉和原料的質(zhì)量檢測 日本是最先運(yùn)用NIRS技術(shù)做過該方面研究的國家。1992年，後藤正利用NIRS法對茶鮮葉中的水分、茶多酚、咖啡堿、氨基酸和粗纖維等成分含量進(jìn)行了檢測，并將其用于茶鮮葉品質(zhì)的管理上，取得了令人滿意的結(jié)果。波蘭的Maria Smiechowska等通過實(shí)驗(yàn)證明了一般情況下，茶鮮葉質(zhì)量越好，其含水量和全氮量越高，粗纖維含量越低[28]。中國將近紅外光譜技術(shù)運(yùn)用于該方面的研究工作很少。2010年，王勝鵬等通過交叉驗(yàn)證和偏最小二乘法（PLS）方法，建立了茶鮮葉的近紅外光譜（NIRS）與其含水量、粗纖維總量和全氮量之間的相關(guān)性模型[29]，王勝鵬等的研究證明了Maria Smiechowska等的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，開發(fā)了一種基于NIRS技術(shù)評價茶鮮葉原料質(zhì)量的新方法。

3.1.4 茶葉的品質(zhì)評價 NIRS技術(shù)應(yīng)用于茶葉品質(zhì)評價的研究工作相對來說較少，閻守和最早開始這方面的研究。2005年，閻守和運(yùn)用上海茶葉進(jìn)出口公司提供的48個國家出口標(biāo)準(zhǔn)樣以及48個相應(yīng)的省級標(biāo)準(zhǔn)樣共96個茶樣為樣品，運(yùn)用感官審評對其作出等級評價，以國家標(biāo)準(zhǔn)樣建立多線性回歸方程（MRL），然后對省級標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行預(yù)測分析[30]；Hall對閻守和的研究結(jié)果作出的評價是：NIRS給出的審評誤差相當(dāng)于一個單獨(dú)審評師給出結(jié)果與五個審評師給出結(jié)果之后的平均值之間的誤差。閻守和對此還作出了后續(xù)研究[31]，他利用NIRS技術(shù)，評估了來自三家布隆迪茶廠的紅碎茶產(chǎn)品分級，還試評了日本煎茶及玉露茶品質(zhì)與市場價，又試評了德國市場上9種紅茶品質(zhì)與價格的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)歐洲茶葉市場也存在明顯的茶葉價格不合理問題。

3.1.5 茶葉的快速無損檢測分析——包括茶葉的常規(guī)成分[32]、兒茶素單體[33-34]、纖維素、茶多糖[35]等有效成分的檢測分析 如2003年，比利時的J.Luypaert等比較了綠茶樣品未經(jīng)處理（完整葉）和粉碎處理兩種狀態(tài)的CF、EGCG、CE及抗氧化能力的定標(biāo)模型（PLS），并比較兩種處理所建模型，得出未經(jīng)處理的各成分的模型的相關(guān)性較高，除EC（r=0.83）外，其余均達(dá)0.9以上[36]；2009年，江蘇大學(xué)的Quansheng Chen等與泰國的Sumpun Chaitep運(yùn)用傅里葉變換近紅外光譜NIRS分析技術(shù)對綠茶中主要兒茶素（EGC、EC、EGCG和ECG）進(jìn)行了同步分析，并運(yùn)用偏最小二乘法（PLS）建模，實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了很高的預(yù)測精度[37]。

3.1.6 茶葉深加工產(chǎn)品方面的應(yīng)用 如2004年，龔加順等以140個茶飲料樣品為試材，運(yùn)用NIRS測定飲料品質(zhì)相關(guān)成分，所建立的品質(zhì)成分近紅外校正模型可應(yīng)用于茶飲料的°Brix、pH、色澤的Hunter L、a、b值、茶多酚（TPP）、總兒茶素（TC）、總氨基酸（TAA）、茶紅素（TR）、茶黃素（TF）及咖啡堿（CF）等品質(zhì)成分的快速檢測分析[38]；2009年，浙江大學(xué)的Fei Liu等利用近紅外光譜分析技術(shù)和化學(xué)計(jì)量法相結(jié)合，對速溶奶茶進(jìn)行了分類鑒別，驗(yàn)證集的精度達(dá)到了98.7%[39]。

3.2 NIRS技術(shù)應(yīng)用于茶葉品質(zhì)評價的問題分析

綜上所述，國內(nèi)外學(xué)者在茶葉的成分檢測以及種類和真?zhèn)闻袆e等方面的研究工作已經(jīng)具備了一定深度，但在茶葉品質(zhì)評價方面的工作僅止步于茶葉主要品質(zhì)相關(guān)成分（如茶多酚、咖啡堿、氨基酸、水分以及兒茶素單體）的含量檢測。而茶葉質(zhì)量是多種品質(zhì)因子的綜合反映，因此單一地檢測一種或幾種品質(zhì)成分對茶葉的總體質(zhì)量評價收效甚微，而且模型的實(shí)際應(yīng)用方面還存在很多問題。歸結(jié)起來是存在以下幾種限制因素[22]。

3.2.1 模型適用范圍的局限性 主要是由于我國茶的種類眾多，無法建立適用于所有茶類的通用模型，因此模型的建立和使用均受到限制。以閻守和運(yùn)用NIRS技術(shù)用于茶葉品質(zhì)評價的研究[31]為例，他在應(yīng)用NIRS法評價茶品質(zhì)及其商品價建立預(yù)測方程時，有意將紅茶及綠茶標(biāo)準(zhǔn)樣混合使用，其目的是建立一個茶預(yù)測方程，結(jié)果表明具有同一NIRS品質(zhì)指數(shù)的紅茶和綠茶之間沒有可比性，這個品質(zhì)指數(shù)只在同類茶中有相對的比較價值。也就是說，一般所建立的模型只適用于單一茶類。

3.2.2 取樣難度大 建模所需的樣品量很大，保證量的同時還要考慮樣品外形、產(chǎn)地、等級等因素，以保證圖譜的完全覆蓋性，因此取樣成本高，收集難度大。尤其開展茶葉品質(zhì)評價的取樣工作時，既要保證高、中、低各個級別樣品的完備性，還要從魚目混珠的市場中挑選同產(chǎn)區(qū)茶葉，避免產(chǎn)地因素對樣品近紅外光譜的干擾。

3.2.3 專用型近紅外儀器的缺乏 我們現(xiàn)在所用的儀器都是通用型儀器，取全波長的圖譜，大大增加了建模的難度，也影響了模型的精度。目前，日本已經(jīng)成功研制專用型近紅外茶葉成分分析儀（GT-8系列）。國內(nèi)相關(guān)人員正對此做出努力，準(zhǔn)備引進(jìn)日本先進(jìn)技術(shù)，研制生產(chǎn)適合中國茶葉檢測的近紅外成分分析儀，建立不同茶類、區(qū)域、生產(chǎn)季節(jié)、加工類型的茶葉定量定性分析模型，已將其納入948計(jì)劃中。

3.2.4 儀器的靈敏度限制 近紅外儀器無法完成茶葉中所需的重金屬、農(nóng)殘等的痕量檢測，因此無法完全代替現(xiàn)有的檢測技術(shù)發(fā)揮作用。

3.2.5 專業(yè)人員缺乏 使用近紅外儀器開展檢測工作的各專業(yè)領(lǐng)域研究人員，一般都僅對儀器的使用以及數(shù)學(xué)模型的建立等相關(guān)操作過程有所了解，而對后期模型的使用、維護(hù)以及模型的傳遞技術(shù)掌握不夠，因此一般模型建立后僅僅停留在理論研究階段，并沒有投入到實(shí)際應(yīng)用中去。

正是由于以上限制因素，使得NIRS技術(shù)在茶葉方面的應(yīng)用，尤其是品質(zhì)評價和定級上的研究應(yīng)用遭遇瓶頸。

3.3 NIRS技術(shù)應(yīng)用于茶葉品質(zhì)評價的前景分析

我國是一個產(chǎn)茶大國，到2009年為止我國的茶園面積達(dá)186.7萬公頃，占到世界茶園面積的47%；茶葉總產(chǎn)量達(dá)135萬t，占世界茶葉總產(chǎn)量的31.5%。在這樣一個巨大的生產(chǎn)量和市場背景下，實(shí)現(xiàn)品質(zhì)準(zhǔn)確快速的即時檢測無疑可以解決茶葉生產(chǎn)和市場流通中產(chǎn)品品質(zhì)控制問題。從中國傳統(tǒng)的茶葉審評來看，不同等級茶的品質(zhì)狀況是用專門術(shù)語或按檢測項(xiàng)目給出評分的方法來評定的，評分的項(xiàng)目分為外形、葉底和內(nèi)質(zhì)三部分，內(nèi)質(zhì)再分為湯色、香氣、滋味。其中，外形一般通過目測可直觀感受到，內(nèi)質(zhì)則是一般消費(fèi)者不易鑒別的，內(nèi)質(zhì)成分與茶葉的湯色、香氣及滋味息息相關(guān)，同時對葉底質(zhì)量也存在影響。但是使用傳統(tǒng)的感官審評評價茶葉，受人為的主觀因素以及沖泡條件的客觀因素影響都較大，而且費(fèi)時費(fèi)力，需要由經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的審評人員完成，難以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和流通中的即時快速檢測。因此尋找一種快速準(zhǔn)確的檢測方法來實(shí)現(xiàn)茶葉品質(zhì)的即時檢測，成為茶葉生產(chǎn)者和消費(fèi)者共同關(guān)注的問題，NIRS技術(shù)的出現(xiàn)為這個問題的解決提供了契機(jī)。閻守和是將NIRS技術(shù)應(yīng)用于茶葉領(lǐng)域的先行者，他的研究工作為我們利用NIRS技術(shù)解決茶葉品質(zhì)評價的問題提供了可行性的參考依據(jù)。Hall對閻守和工作的評價是：“他最先提出并且運(yùn)用了NIRS法把一個從來沒有人能用儀器測定的“茶的等級”，變成了一個可以用數(shù)字表達(dá)的參數(shù)，并驗(yàn)證了這個參數(shù)的可靠性”[30]。另一方面，借助傳統(tǒng)的感官審評，在樣品完備的前提下，通過專業(yè)審評專家的感官審評結(jié)果，得到建模所需的原始數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，即可針對一種茶葉產(chǎn)品（如龍井茶、碧螺春茶等）建立品質(zhì)預(yù)測模型，實(shí)現(xiàn)對該類茶的品質(zhì)快速評價，為茶葉生產(chǎn)和流通中的品質(zhì)控制提供有效的方法。

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Research and application of near-infrared spectroscopy technology in tea quality evaluation

ZHOU Xiao-fen1，YE Yang1，*，CHEN Peng2，LIU Yue-yun1，WANG Bo1
（1.Tea Research Institute，Chinese Academy of Agricultural Sciences Key Laboratory of Machining and Quality Control of Tea and Beverage Plants Ministry of Agriculture，Hangzhou 310008，China；2.Jiangsu Yinchunbiya Co.Ltd.，Danyang 212300，China）

Principle and research progress of near-infrared spectroscopy technology were introduced，emphatically its research situation and problems were expounded in tea quality evaluation，prospect was also analyzed.

near-infrared spectroscopy technology；tea；quality evaluation

TS207.3

A

1002－0306（2012）05－0413－05

2011－03－14 *通訊聯(lián)系人

周小芬（1986－），女，碩士研究生，研究方向：茶葉加工及質(zhì)量控制。

“十二五”國家科技支撐計(jì)劃；浙江省重大科技計(jì)劃重點(diǎn)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目（2009C12029）；廳市會商項(xiàng)目（2009GB2C200138）；江蘇省科技成果轉(zhuǎn)化專項(xiàng)（BA2008096）。