基于回归系数二次函数激活的烟叶热水可溶物测定方法技术

本发明专利技术公开了基于回归系数二次函数激活的烟叶热水可溶物测定方法。本发明专利技术检测烟叶原料的近红外光谱，采用索氏提取法准确测定烟叶原料的热水可溶物含量，整个检测样品集数据划分为训练集和测试集，基于训练集样本构建近红外光谱和热水可溶物含量的回归方程，记录回归系数图谱和矩阵，之后以二次U型函数作为激活函数，提取对热水可溶物含量贡献度较大的特征谱段，构建谱段提取后定量预测模型，从而快速、准确测定烟叶原料热水可溶物含量。本发明专利技术利用计算智能方法提取烟叶原料热水可溶物的近红外特征谱段并以此为基础快速测定热水可溶物含量，方法简单易行、操作简单、建立的表征方法更具客观性，对烟叶品质评价具有较好的指导性和实用性。

Method for determination of hot water soluble matter in tobacco leaves based on quadratic function activation of regression coefficient

The invention discloses a method for determining hot water soluble matter of tobacco leaves based on quadratic function activation of regression coefficient. The method detects the near infrared spectra of tobacco leaf raw materials, uses Soxhlet extraction method to accurately determine the content of hot water soluble substances in tobacco leaf raw materials, and divides the whole test sample set data into training set and testing set. Based on the training set samples, the regression equation of near infrared spectra and hot water soluble substance content is constructed, and the regression coefficient atlas and matrix are recorded. Then, the quadratic U-function is used as the activation function. A quantitative prediction model was constructed based on the characteristic bands which contributed a lot to the content of hot water soluble substances, so that the content of hot water soluble substances in tobacco raw materials could be determined quickly and accurately. The invention extracts the near infrared characteristic spectral band of hot water soluble matter of tobacco raw material by computational intelligence method and quickly determines the content of hot water soluble matter based on it. The method is simple, easy to operate, and the established characterization method has more objectivity, and has better guidance and practicability for tobacco quality evaluation.

【技术实现步骤摘要】
基于回归系数二次函数激活的烟叶热水可溶物测定方法
本专利技术涉及一种烟叶热水可溶物测定方法，尤其是基于回归系数二次函数激活的烟叶热水可溶物测定方法。
技术介绍
烟叶是卷烟工业的基础，要稳定并提高卷烟产品的质量和扩大产品的市场占有率，卷烟所使用的烟叶至关重要。每一个高质量卷烟的开发都是建立在稳定的高质量烟叶原料的供应基础之上。烟叶品质是反映和体现烟叶必要性状均衡情况的综合性模糊概念，受烟叶的产区、部位、外观质量、物理特性、化学成分、烟气成分和感官评吸质量等方面多项因素综合作用的影响。热水可溶物含量指的是烟叶原料经过热水完全萃取后，水可溶物占烟叶干重的质量百分含量，该指标影响到烟叶的物理、化学、烟气和感官等品质，是烟叶原料质量的一个非常重要的指标。针对烟叶原料粉末和8mm碎片的近红外光谱采用漫反射方式进行采集。近红外漫反射光进入样品内部后，发生无数次反射、折射、衍射、吸收后，返回入射面的光，这种分析光负载了样品的结构和组成信息，是一项快速、对环境友好的检测技术，目前应用近红外漫反射光谱分析技术测定烟草化学成分、风格、均匀性等方面已有报道，虽然现有技术有将其用于测定再造烟叶的热水可溶物，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于回归系数二次函数激活的烟叶热水可溶物测定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1），样品的收集：收集一批具有代表性的烟叶原料样品；步骤（2），近红外光谱采集：利用布鲁克MATRIX‑I光谱仪采集步骤（1）收集到的烟叶的近红外光谱；步骤（3），热水可溶物含量测定：按现有方法测定步骤（1）中收集到的烟叶的热水可溶物含量；步骤（4），训练和测试样本集划分：采用Kennard‑Stone方法随机划分步骤（2）采集的近红外光谱数据，2/3作为训练集，1/3作为测试集；将步骤（3）的热水可溶物含量作对应的训练集和测试集划分；步骤（5），烟叶热水可溶物含量回归模型的建立：将步骤（4）得到的训练集烟叶...

【技术特征摘要】
1.基于回归系数二次函数激活的烟叶热水可溶物测定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1），样品的收集：收集一批具有代表性的烟叶原料样品；步骤（2），近红外光谱采集：利用布鲁克MATRIX-I光谱仪采集步骤（1）收集到的烟叶的近红外光谱；步骤（3），热水可溶物含量测定：按现有方法测定步骤（1）中收集到的烟叶的热水可溶物含量；步骤（4），训练和测试样本集划分：采用Kennard-Stone方法随机划分步骤（2）采集的近红外光谱数据，2/3作为训练集，1/3作为测试集；将步骤（3）的热水可溶物含量作对应的训练集和测试集划分；步骤（5），烟叶热水可溶物含量回归模型的建立：将步骤（4）得到的训练集烟叶的近红外光谱数据和烟叶的热水可溶物含量数据利用PLS方法得到回归模型，具体如下：A、将已知烟叶的近红外光谱和热水可溶物含量数据对应列出，建立两类数据关联关系；B、运用PLS算法，构建烟叶热水可溶物含量回归模型；C、记录回归模型各光谱点的回归系数X-Loading矩阵，依据X-Loading形成回归系数图谱，得到各光谱点对于热水可溶物含量的贡献程度；步骤（6），特征谱段提取：以Y=X2二次函数作为谱段选择激活函数，各光谱点i对应的回归系数作为x，y=40000作为激活阈值，之后按照式（Ⅰ）判定该光谱点i是否被提取：，式（Ⅰ）步骤（7），烟叶热水可溶物含量定量预测模型构建：基于步骤（6）提取的热水可溶物含量对应的贡献度较大的特征谱段，结合步骤（4）得到的训练集烟叶的近红外光谱数据和烟叶的热水可溶物含量数据，利用PLS方法构建定量预测模型，具体如下：A、将步骤（6）所提取的特征谱段对应的近红外光谱和热水可溶物含量数据对应列出，建立两类数据关联关系；B、运用PLS算法，构建烟叶热水可溶物含量定量预测模型；C、将步骤（4）中测试集烟叶原料经步骤（6）特征谱段提取后的近红外光谱数据作为输入变量进行外部预测验证；步骤（8），测定烟叶原料热水可溶物含量：将待测定烟叶原料的近红外光谱输入步骤（7）建立的热水可溶物含量定量预测模型，即可快速测定得到热水可溶物含量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的烟叶原料样品形态包括粉末或8mm碎片，针对两类样品形态均直接进行近红外光谱采集和热水可溶物含量测定。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）的近红外...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丽君，段如敏，王保兴，白晓莉，王颖琦，杨德忠，刘奇燕，朱杰，
申请(专利权)人：云南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南,53