JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

基于随机蛙跳筛选的初烤烟叶中β-胡萝卜素和叶黄素含量近红外模型的建立

何屹 杨本刚 尹嵩 陈实 尹晓东 周文忠 贾学伟 杨盼盼

何屹, 杨本刚, 尹嵩, 等. 基于随机蛙跳筛选的初烤烟叶中β-胡萝卜素和叶黄素含量近红外模型的建立[J]. 轻工学报, 2024, 39(2): 100-106. doi: 10.12187/2024.02.013
引用本文: 何屹, 杨本刚, 尹嵩, 等. 基于随机蛙跳筛选的初烤烟叶中β-胡萝卜素和叶黄素含量近红外模型的建立[J]. 轻工学报, 2024, 39(2): 100-106. doi: 10.12187/2024.02.013
HE Yi, YANG Bengang, YIN Song, et al. Establishment of near infrared models of flue-cured tobacco leaves β-carotene and lutein based on random frog screening[J]. Journal of Light Industry, 2024, 39(2): 100-106. doi: 10.12187/2024.02.013
Citation: HE Yi, YANG Bengang, YIN Song, et al. Establishment of near infrared models of flue-cured tobacco leaves β-carotene and lutein based on random frog screening[J]. Journal of Light Industry, 2024, 39(2): 100-106. doi: 10.12187/2024.02.013

基于随机蛙跳筛选的初烤烟叶中β-胡萝卜素和叶黄素含量近红外模型的建立

    作者简介: 何屹(1990-),男,四川省洪雅县人,四川三联新材料有限公司工程师,主要研究方向为高分子材料和分析化学。E-mail:114033318@qq.com;
  • 基金项目: 四川省重点研发项目(2018GZ0546)
    中国烟草总公司项目(2021530000242045)

  • 中图分类号: TS41

Establishment of near infrared models of flue-cured tobacco leaves β-carotene and lutein based on random frog screening

  • Received Date: 2023-05-09
    Accepted Date: 2023-08-23

    CLC number: TS41

  • 摘要: 为提高近红外光谱法测定初烤烟叶中β-胡萝卜素和叶黄素含量的准确性和稳定性,采用随机蛙跳(Random Frog, RF)筛选特征波长建立上述指标的偏最小二乘(Partial Least Squares,PLS)近红外模型,结合模型内部交互验证结果确定最优建模波长数和主成分数,并对最优模型的准确性和稳定性进行内外部评价。结果表明:相较于全波长(1298个波长)建模,利用RF筛选出的181个和216个特征波长建模,模型的决定系数(R2)由0.771 8和0.867 7分别提高至0.951 1和0.958 7,校正均方根误差(RMSEC)由3.362 μg/g和4.930 μg/g 分别降低至1.556 μg/g和2.756 μg/g,交互验证均方根误差(RMSECV)由3.304 μg/g和4.836 μg/g 分别降低至1.529 μg/g和2.703 μg/g;模型外部预测集(样品数=50)的预测平均相对误差分别由11.80 %和9.62 %降低至5.48 %和5.49 %。采用RF筛选特征波长能有效提升初烤烟叶β-胡萝卜素和叶黄素含量近红外模型的准确性和稳定性,可为初烤烟叶质量评价提供理论参考。
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  • 收稿日期:  2023-05-09
  • 修回日期:  2023-08-23
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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何屹, 杨本刚, 尹嵩, 等. 基于随机蛙跳筛选的初烤烟叶中β-胡萝卜素和叶黄素含量近红外模型的建立[J]. 轻工学报, 2024, 39(2): 100-106. doi: 10.12187/2024.02.013
引用本文: 何屹, 杨本刚, 尹嵩, 等. 基于随机蛙跳筛选的初烤烟叶中β-胡萝卜素和叶黄素含量近红外模型的建立[J]. 轻工学报, 2024, 39(2): 100-106. doi: 10.12187/2024.02.013
HE Yi, YANG Bengang, YIN Song, et al. Establishment of near infrared models of flue-cured tobacco leaves β-carotene and lutein based on random frog screening[J]. Journal of Light Industry, 2024, 39(2): 100-106. doi: 10.12187/2024.02.013
Citation: HE Yi, YANG Bengang, YIN Song, et al. Establishment of near infrared models of flue-cured tobacco leaves β-carotene and lutein based on random frog screening[J]. Journal of Light Industry, 2024, 39(2): 100-106. doi: 10.12187/2024.02.013

基于随机蛙跳筛选的初烤烟叶中β-胡萝卜素和叶黄素含量近红外模型的建立

    作者简介:何屹(1990-),男,四川省洪雅县人,四川三联新材料有限公司工程师,主要研究方向为高分子材料和分析化学。E-mail:114033318@qq.com
  • 1. 四川三联新材料有限公司, 四川 成都 610101;
  • 2. 贵州中烟工业有限责任公司 毕节卷烟厂, 贵州 毕节 551799;
  • 3. 云南省烟草烟叶公司, 云南 昆明 652017;
  • 4. 云南同创检测技术股份有限公司, 云南 昆明 650106;
  • 5. 郑州轻工业大学 烟草科学与工程学院, 河南 郑州 450001
基金项目:  四川省重点研发项目(2018GZ0546)中国烟草总公司项目(2021530000242045)

摘要: 为提高近红外光谱法测定初烤烟叶中β-胡萝卜素和叶黄素含量的准确性和稳定性,采用随机蛙跳(Random Frog, RF)筛选特征波长建立上述指标的偏最小二乘(Partial Least Squares,PLS)近红外模型,结合模型内部交互验证结果确定最优建模波长数和主成分数,并对最优模型的准确性和稳定性进行内外部评价。结果表明:相较于全波长(1298个波长)建模,利用RF筛选出的181个和216个特征波长建模,模型的决定系数(R2)由0.771 8和0.867 7分别提高至0.951 1和0.958 7,校正均方根误差(RMSEC)由3.362 μg/g和4.930 μg/g 分别降低至1.556 μg/g和2.756 μg/g,交互验证均方根误差(RMSECV)由3.304 μg/g和4.836 μg/g 分别降低至1.529 μg/g和2.703 μg/g;模型外部预测集(样品数=50)的预测平均相对误差分别由11.80 %和9.62 %降低至5.48 %和5.49 %。采用RF筛选特征波长能有效提升初烤烟叶β-胡萝卜素和叶黄素含量近红外模型的准确性和稳定性,可为初烤烟叶质量评价提供理论参考。

English Abstract

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