一种基于高效液相指纹图谱和判别分析的凤凰单枞鉴别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于高效液相指纹图谱和判别分析的凤凰单枞鉴别方法，包括以下步骤：获取已知产地海拔和产茶季节的多类凤凰单枞的多个样品的高效液相指纹图谱数据并进行标准化处理，建立凤凰单枞鉴别模型；鉴别模型是二维数据，多类凤凰单枞的识别用共有特征峰为列变量，每行代表一个样品，相对峰面积填充单元格；获取未知产地海拔和产茶季节的待测凤凰单枞的高效液相指纹图谱数据并进行标准化处理；代入鉴别模型，通过典则判别分析方法，得到鉴定结果。本发明专利技术通过大数据实现未知凤凰单枞的产地及季节判断，克服人为因素的影响，结果准确可靠；避免了保留时间数据漂移和色谱检测仪器造成的峰面积不一致问题，提高鉴定模型的准确性和实用性。

An identification method of Phoenix fir based on high performance liquid chromatography fingerprint and discriminant analysis

【技术实现步骤摘要】
一种基于高效液相指纹图谱和判别分析的凤凰单枞鉴别方法
本专利技术涉及茶叶检测领域，尤其涉及一种基于高效液相指纹图谱和判别分析的凤凰单枞鉴别方法。
技术介绍
凤凰单枞(丛)茶，属乌龙茶类，原产于广东省潮州市潮安县凤凰镇乌岽山茶区，具有特定的栽培技术和采集加工方法，已经获得了国家地理标志产品保护以及注册了国家地理标志商标。凤凰单枞是我国的名茶之一，茶粒较大，茶色黄褐，香气清馥，滋味浓醇而甘，汤色浅黄，是潮州人和东南亚华侨爱好的一种茶，在我国茶叶市场占很大比重，也是重要的出口产品之一。凤凰单枞的产地海拔从300米到1500米，茶的立地条件有很大差异，而且气候温暖，海拔600米以下的地区四季都可以产茶。所以产地海拔和产茶季节是影响凤凰单枞品质的重要因素，市场售价也依据茶叶的产地海拔和产茶季节跨度非常大。一般来说产地海拔越高的凤凰单枞品质越好，售价也越高；就产茶季节而言，春茶优于冬茶，冬茶优于秋茶，夏茶最次。当茶叶流转到市场时，消费者、市场监管部门所面对的是已经加工好了的成茶，对茶叶进行识别和分级的传统方法一般都是通过人工感官审评来确定的,这种方法主要通过审评人员的视觉、嗅觉、触觉和味觉来进行,会受到人主观的影响，缺乏客观的科学依据，无法实现定量化识别。由于没有客观的评价技术，导致茶市场价格混乱，会出现以低产地海拔假冒高产地海拔和以夏茶假冒春茶等“以次充好”现象，严重侵害消费者的利益，长期来说也损害茶农以及茶叶销售链上所有人的利益，不利于茶叶市场的健康发展。因此,建立凤凰单枞产地海拔和产茶季节的快速客观的判定方法,在凤凰单枞茶叶贸易中显得非常重要。由于凤凰单枞种植的产地、气候、环境、产茶的季节等因素不同造成它们的化学成分的种类和含量不同，可以通过高效液相法做出的指纹图谱，对凤凰单枞的产地海拔和产茶季节进行快速客观的判定。因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于高效液相指纹图谱和典则判别分析法的凤凰单枞的鉴定方法，采用高效液相色谱结合指纹图谱相似度分析和典则判别分析等统计方法建立凤凰单枞鉴别的统计学模型，通过数据标准化方法克服保留时间漂移的问题；以一种人为因素较小、分辨率高、特异性强的方法鉴定凤凰单枞的产地海拔和产茶季节。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是如何建立凤凰单枞鉴别的统计学模型，并克服保留时间漂移等问题，减少鉴别过程中的人为因素影响，提高鉴别的分辨率。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于高效液相指纹图谱和判别分析的凤凰单枞鉴别方法，包括以下步骤：步骤A获取已知产地海拔和产茶季节的多类凤凰单枞的多个样品的高效液相指纹图谱数据并进行标准化处理，建立凤凰单枞鉴别模型；所述凤凰单枞鉴别模型是二维数据结构，各类所述凤凰单枞的识别用共有特征峰为列变量，每行代表一个所述样品，相对峰面积填充单元格；步骤B获取未知产地海拔和产茶季节的待测凤凰单枞的高效液相指纹图谱数据并进行标准化处理；步骤C代入所述凤凰单枞鉴别模型，通过典则判别分析方法，得到鉴定结果。进一步地，所述步骤A包括以下步骤：步骤A1获取每个所述样品的高效液相色谱图；步骤A2获取每类所述凤凰单枞的指纹图谱共有特征峰，包括以下参数：所述共有特征峰的峰面积及其对应的保留时间；步骤A3进行标准化处理，包括：确定基准峰：选取保留时间范围17.02±1.5min内所述峰面积最大的所述共有特征峰作为所述基准峰；保留时间标准化：分别计算每类所述凤凰单枞的所述共有特征峰的保留时间与所述基准峰的保留时间的比值，作为相对保留时间；峰面积标准化：分别计算每类所述凤凰单枞的所述共有特征峰与所述基准峰的峰面积比值，作为相对峰面积；数据匹配：将每类所述凤凰单枞的各样品的高效液相色谱图使用相似度分析软件进行相似度分析，获得每类所述凤凰单枞对照图谱，作为该类凤凰单枞的标准指纹图谱；将每类凤凰单枞茶的标准指纹图谱使用相似度分析软件进行相似度分析，获得各类凤凰单枞茶标准指纹图谱所具有的共有峰；从所述共有峰中筛选共有特征峰：留下稳定出现的，较大面积的峰，作为识别用共有特征峰，确保每个所述样品都包含所述共有特征峰，所述共有特征峰的峰面积与最大峰面积比大于等于0.0001。所述识别用共有特征峰共21个，对应的所述相对保留时间分别是：0.35421、0.50133、0.63415、0.67312、0.71242、0.85687、0.91205、1.00000、1.25064、1.34084、1.47190、1.62494、1.71569、2.08757、2.13657、2.18629、2.34646、2.49865、2.93897、3.06124、3.25006，所述相对标准偏差范围为2％；所述相对标准偏差范围为2％；步骤A4得到所述凤凰单枞鉴别模型：将所述相对保留时间进行集中排序，以所述识别用共有特征峰作为列，每个所述样品作为行，所述相对峰面积填入相应的单元格。进一步地，所述步骤B包括以下步骤：步骤B1获取所述待测凤凰单枞的高效液相色谱图；步骤B2在所述高效液相色谱图中获取特征峰的峰面积和保留时间；步骤B3将所述峰面积和所述保留时间进行标准化处理：确定基准峰：选取保留时间范围17.02±1.5min内所述峰面积最大峰作为所述基准峰；保留时间标准化：计算所述特征峰的保留时间与所述基准峰的保留时间的比值，作为相对保留时间；峰面积标准化：计算所述特征峰与所述基准峰的峰面积比值，作为相对峰面积；数据匹配：将所述待测凤凰单枞的相对保留时间与所述凤凰单枞鉴别模型中的识别用共有特征峰对应的相对保留时间进行一一匹配，得到列数与所述凤凰单枞鉴别模型相同的一行数据。进一步地，所述步骤C包括：将所述步骤B3得到的数据作为一行新变量，代入所述凤凰单枞鉴别模型。进一步地，所述步骤A2包括以下步骤：将每类所述凤凰单枞的高效液相色谱图进行相似度分析，获得每类所述凤凰单枞所具有的共有峰；筛选所述共有峰，获得每类所述凤凰单枞的高效液相指纹图谱的共有特征峰；所述共有特征峰的峰面积与最大峰面积比大于等于0.0001。进一步地，所述方法还包括如下步骤：将所述步骤A得到的所述数据预处理文件进行典则判别方法分析，验证所述凤凰单枞鉴别模型的准确率。进一步地，所述典则判别分析方法包括如下步骤：用于验证所述凤凰单枞鉴别模型时，分别从每类所述凤凰单枞中选取部分样品作为训练集，剩余样品作为预测集；用于鉴别所述待测凤凰单枞时，每个所述样品作为训练集，所述待测凤凰单枞作为预测集。进一步地，获取所述高效液相色谱图的步骤如下：制取试品溶液；对所述试品溶液进行色谱检测。进一步地，所述试品溶液制取包括：称取3g粉碎的干茶样，用50％乙醇在室温下浸提15min，过滤并洗涤滤渣三次，合并滤液，冷却后定容100ml，使用0.22μm滤膜过滤；使用高效液相色谱仪进行所述色谱检测。进一步地，每类所述凤凰单枞的样品数量≥9个。本专利技术提供的方法具备以下技术效果：1、通过大数据实现凤凰单枞的产地海拔和产茶季节的判断，从而实现凤凰单枞的产地海拔和产茶季节鉴别，克服传统凤凰单枞产地海拔和采摘季节鉴别人为因素的影响，结果准确可靠。2、采用数据对齐和标准化的数据预处理方法，避免了指纹图谱保留时间数据的漂移和色谱检测仪器条件造成的峰面积不一致问题，提高凤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于高效液相指纹图谱和判别分析的凤凰单枞鉴别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A 获取已知产地海拔和产茶季节的多类凤凰单枞的多个样品的高效液相指纹图谱数据并进行标准化处理，建立凤凰单枞鉴别模型；所述凤凰单枞鉴别模型是二维数据结构，各类所述凤凰单枞的识别用共有特征峰为列变量，每行代表一个所述样品，相对峰面积填充单元格；步骤B 获取未知产地海拔和产茶季节的待测凤凰单枞的高效液相指纹图谱数据并进行标准化处理；步骤C 代入所述凤凰单枞鉴别模型，通过典则判别分析方法，得到鉴定结果。

【技术特征摘要】
1.一种基于高效液相指纹图谱和判别分析的凤凰单枞鉴别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A获取已知产地海拔和产茶季节的多类凤凰单枞的多个样品的高效液相指纹图谱数据并进行标准化处理，建立凤凰单枞鉴别模型；所述凤凰单枞鉴别模型是二维数据结构，各类所述凤凰单枞的识别用共有特征峰为列变量，每行代表一个所述样品，相对峰面积填充单元格；步骤B获取未知产地海拔和产茶季节的待测凤凰单枞的高效液相指纹图谱数据并进行标准化处理；步骤C代入所述凤凰单枞鉴别模型，通过典则判别分析方法，得到鉴定结果。2.如权利要求1所述的凤凰单枞鉴别方法，其特征在于，所述步骤A包括以下步骤：步骤A1获取每个所述样品的高效液相色谱图；步骤A2获取每类所述凤凰单枞的指纹图谱共有特征峰，包括以下参数：所述共有特征峰的峰面积及其对应的保留时间；步骤A3进行标准化处理，包括：确定基准峰：选取保留时间范围17.02±1.5min内所述峰面积最大的所述共有特征峰作为所述基准峰；保留时间标准化：分别计算每类所述凤凰单枞的所述共有特征峰的保留时间与所述基准峰的保留时间的比值，作为相对保留时间；峰面积标准化：分别计算每类所述凤凰单枞的所述共有特征峰与所述基准峰的峰面积比值，作为相对峰面积；数据匹配：将每类所述凤凰单枞的所述相对保留时间与相对标准偏差范围进行匹配，所述相对保留时间位于所述相对标准偏差范围内时，其所对应的所述共有特征峰予以保留，得到识别用共有特征峰；所述识别用共有特征峰共21个，对应的所述相对保留时间分别是：0.35421、0.50133、0.63415、0.67312、0.71242、0.85687、0.91205、1.00000、1.25064、1.34084、1.47190、1.62494、1.71569、2.08757、2.13657、2.18629、2.34646、2.49865、2.93897、3.06124、3.25006，所述相对标准偏差范围为2％；步骤A4得到所述凤凰单枞鉴别模型：将所述相对保留时间进行集中排序，以所述识别用共有特征峰作为列，每个所述样品作为行，所述相对峰面积填入相应的单元格。3.如权利要求1所述的凤凰单枞鉴别方法，其特征在于，所述步骤B包括以下步骤：步骤B1获取所述待测凤凰单枞的高效液相色谱图；步骤B2在所述高效液相色谱图中获取特征峰的峰面积和保留时间；步骤B3将所述峰面积和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建华，黄学泓，陆奕娜，张林田，
申请(专利权)人：汕头出入境检验检疫局检验检疫技术中心，
类型：发明
国别省市：广东,44