可能模糊鑒別C均值聚類的茶葉FTNIR分類研究

武 斌， 傅海軍， 武小紅, 3*， 陳 勇， 賈紅雯

1. 滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系， 安徽 滁州 239000 2. 江蘇大學(xué)電氣信息工程學(xué)院, 江蘇 鎮(zhèn)江 212013 3. 江蘇大學(xué)機(jī)械工業(yè)設(shè)施農(nóng)業(yè)測(cè)控技術(shù)與裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江蘇 鎮(zhèn)江 212013

引 言

作為茶的故鄉(xiāng)， 中國具有歷史悠久的茶文化， 中國人飲茶可以追溯到神農(nóng)時(shí)代。 茶是一種人們喜愛的綠色健康飲品。 茶葉中富含有利于人體健康的多種氨基酸， 礦物質(zhì)和維生素等。 國內(nèi)茶葉品種繁多， 有普通品種和名優(yōu)品種。 按照茶葉的發(fā)酵程度可分為綠茶， 紅茶和黑茶等； 綠茶主要有： 杭州西湖龍井， 安徽黃山毛峰， 安徽六安瓜片、 河南信陽毛尖等。 不同品種的茶葉， 其生長環(huán)境不同， 組分及含量存在差異， 導(dǎo)致其功效也不盡相同。 因此， 利用當(dāng)前的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和儀器設(shè)計(jì)出一種簡(jiǎn)單易行且識(shí)別率高的茶葉品種分類模型具有重要的研究價(jià)值。

國內(nèi)外研究人員近年來運(yùn)用近紅外光譜和中紅外光譜技術(shù)等進(jìn)行茶葉的定性和定量分析， 取得了一定的研究成果[1-2]。 例如： 武小紅等用FTIR-7600傅里葉紅外光譜儀檢測(cè)四川三種茶葉， 提出一種聯(lián)合Gustafson-Kessel (AGK)聚類算法， 并用AGK進(jìn)行茶葉聚類， 得到聚類準(zhǔn)確率為93.9%[3]。 由于發(fā)生抹茶中滲入綠茶粉事件， Yu等研究了一種快速無損識(shí)別抹茶中綠茶粉的有效方法， 檢測(cè)樣本在500～700 nm之間的光譜， 數(shù)據(jù)建模采用主成分分析(PCA)， 線性判別分析(LDA)和簇類軟獨(dú)立模型法(SIMCA)[4]。 Bartoszek等用電子順磁共振(EPR)光譜和半經(jīng)驗(yàn)數(shù)學(xué)模型探索綠茶， 黑茶和紅茶的抗氧化性， 結(jié)果表明在綠茶中顯示出兒茶素的存在而在紅茶中缺乏兒茶素的指標(biāo)， 那么兒茶素的存在是綠茶具有抗氧化性能的主要原因， 芳香質(zhì)子含量和總抗氧化力值(TEAC)相關(guān)[5]。……