引用本文:杨季鹏, 赵俊俊, 冯剑, 等. 基于近红外光谱法快速评价功能香基质量稳定性研究[J]. 化学试剂，2024，46(8)：72-77.
DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2024.0037
背景介绍
功能香基是烟用香精的重要组成部分之一，不同批次间香基的质量差异性易引起香精质量波动，进而影响卷烟产品的质量稳定性。传统的香精香料质量分析手段一般耗时较长，难以满足大批量香精质量稳定性评价的时效性需求。近红外光谱技术具有快速、高效、无需前处理等突出优势，且包含了所有组分的丰富信息，能够反映样品组分的整体变化，与烟用香精强调整体性和协调性十分契合。
文章亮点
1.通过利用近红外光谱信息丰富、时效性强的优势，结合相似性度量指标灵敏性，评价了80个功能香基GNA样品与标准品的相似性；
2.优选出光谱信息相似性度量指标，建立了功能香基GNA质量稳定性监控模型，并对监控模型的预测性能进行了检验；
3.为提升功能香基质量稳定性监测的时效性和准确性提供新思路。
内容介绍
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
1.2 实验方法
2 结果与讨论
2.1 光谱预处理方法
原始光谱和经标准正态变换（Standard Normal Variate, SNV）、一阶导、SNV+一阶导、一阶导+Norris平滑预处理后光谱的方差光谱见图1。
2.2 光谱特征波长范围
采用近红外漫反射部件进行扫描，样品NIRS原始图谱[14]见图1。
2.3 光谱相似性评价
基于经预处理后的特征光谱范围内的近红外光谱数据，计算功能香基GNA各合格样品与标准品的相似度，相似性评价指标值统计结果及单样本Kolmogorov-Smirnov检验见表2。
2.4 功能香基质量稳定性的NIR监控模型构建
质量特性指标服从正态分布是适用3σ控制原则的前提条件。因此，选择欧氏距离、全成分斜率相似度作为构建功能香基质量稳定性近红外模型的特征变量。
2.5 功能香基质量稳定性NIR监控模型的检验
3 结论
利用方差光谱法优选功能香基GNA近红外光谱预处理方法为一阶导数和Norris平滑；功能香基GNA的近红外特征光谱为4000~4296、4443~5098、5268~7247 cm-1。功能香基GNA各合格样品与标准品经预处理后的特征光谱范围内近红外光谱的相关系数、夹角余弦指标数据不服从正态分布（P<0.05），欧氏距离、全成分斜率相似度指标值分别服从正态分布N（0.755，0.114）、N（0.921，0.001）。根据3σ控制原则，建立基于欧氏距离、全成分斜率相似度的近红外监控模型，自制干扰样品检验近红外监控模型预测性能，基于欧氏距离、全成分斜率相似度的近红外监控模型对香基样品的判别结果均与实际结果一致，“拒真”或“取伪”的错判率为零，对稀释、掺杂等不良样品的识别准确率达到100%。相比较而言，全成分斜率值相似度评价指标对稀释程度和掺杂比例的反映更加灵敏，适于功能香基GNA样品的质量稳定性评价。
