基于近红外光谱数据的一维卷积神经网络模型研究

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作者 唐杰 罗彦波 +6 位作者 李翔宇 陈云璨 王鹏 卢天 纪晓波 庞永强 朱立军 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期731-736,共6页

近红外光谱技术已被广泛应用于各种检测行业,但传统方法难以汇集光谱关键信息,导致模型预测误差较大。为减少误差,基于452个茄科植物,以化学成分为目标,探索了一维卷积神经网络(1DCNN)在近红外数据上的回归模型研究。经参数优化,总结了... 近红外光谱技术已被广泛应用于各种检测行业,但传统方法难以汇集光谱关键信息,导致模型预测误差较大。为减少误差,基于452个茄科植物,以化学成分为目标,探索了一维卷积神经网络(1DCNN)在近红外数据上的回归模型研究。经参数优化,总结了一套兼顾精度与训练效率的1DCNN模型参数,为后续模型研究提供参考。模型测试集的均方根误差为0.02~0.49,平均相对误差为0.8%~1.7%,远小于历史文献。相比传统方法,1DCNN可充分利用全部近红外谱图数据,且建模简单,模型预测能力强。该工作能为近红外光谱相关研究提供新的数据处理思路,也能促进该技术的应用与发展。 展开更多

关键词 一维卷积神经网络 近红外光谱 深度学习

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PCR结合超微量紫外光谱技术在烟用香精判别中的应用

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作者 陈云璨 朱玲 +4 位作者 吕祥敏 俞海军 蔡利 王毅 唐杰 《香料香精化妆品》 CAS 2023年第4期125-132,共8页

基于紫外(UV)吸收光谱技术和主成分回归(PCR)模型,建立了烟用香精类别判断和质量稳定性分析方法。采用体积分数50%乙醇水溶液稀释烟用香精,超微量UV平台测样,样品量5μL,光谱经一阶导数预处理后,建立4种不同牌号烟用香精PCR模型,并对模... 基于紫外(UV)吸收光谱技术和主成分回归(PCR)模型,建立了烟用香精类别判断和质量稳定性分析方法。采用体积分数50%乙醇水溶液稀释烟用香精,超微量UV平台测样,样品量5μL,光谱经一阶导数预处理后,建立4种不同牌号烟用香精PCR模型,并对模型进行了验证。结果表明:PCR模型对烟用香精校正集和验证集样本的预测准确率均为100%,模型预测准确度高,判别效果好;对比PCR模型和Gram-Schmidt相似度分析结果,两种算法均能有效监控烟用香精的质量变化,PCR模型较相似度匹配模型灵敏度更高;PCR模型能高效快速判别招标样品中的合格样品,分析结果与UV相似度匹配模型,以及理化指标、傅里叶变换近红外(FT-NIR)、香气及香味等考察结果一致。该方法能快速稳定判别烟用香精,且快速准确、操作简单、经济环保。 展开更多

关键词 烟用香精 主成分回归 超微量 紫外光谱 质量判别 相似度匹配

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2种不同形态的聚乳酸材料对加热卷烟的影响

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作者 俞海军 马扩彦 +7 位作者 刘义波 唐杰 肖克毅 陈云璨 吕祥敏 齐延鹏 刘如灿 寇明钰 《江西农业学报》 CAS 2023年第2期26-35,共10页

利用扫描电子显微镜(SEM)、静态顶空—气相色谱质谱仪(SHS-GC/MS)、热重—差示扫描量热同步分析仪(TG-DSC)、卷烟动态吸阻测量仪,对比分析了加热卷烟中PLA膜材料和PLA丝束材料的物理性能及其挥发成分,同时研究这2种降温材料在加热卷烟... 利用扫描电子显微镜(SEM)、静态顶空—气相色谱质谱仪(SHS-GC/MS)、热重—差示扫描量热同步分析仪(TG-DSC)、卷烟动态吸阻测量仪,对比分析了加热卷烟中PLA膜材料和PLA丝束材料的物理性能及其挥发成分,同时研究这2种降温材料在加热卷烟抽吸过程中微观结构演变及对加热卷烟的动态吸阻和烟雾量的影响。结果表明:当热重温度从50℃升至240℃,PLA丝束材料的失重率要比膜材料的失重率高,DSC曲线上相应材料的熔融峰也有所差别;随顶空处理温度的升高,PLA膜材料和PLA丝束材料中挥发物的种类及其挥发量均大幅度地增加;在高温烟气下,PLA膜材料和丝束材料都先发生快速收缩,然后随着抽吸口数的增加,熔融黏连的面积逐渐增加,孔道也逐渐减少直至大量消失。不同的是PLA丝束基本只在端面发生熔融黏连;PLA膜的前后段均会发生不同程度的收缩黏连,PLA膜更有利于抽吸过程烟气的流动;抽吸过程中降温材料微观结构的演变对烟支的动态吸阻及烟雾量有较大的影响。由此可知,PLA材料的形态对加热卷烟具有显著的影响。 展开更多

关键词 加热卷烟 降温材料 形态 动态吸阻 烟雾量

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近红外光谱法快速同时测定烟用香精中常用溶剂含量

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作者 秦子娴 何春莉 +5 位作者 周浩 陈云璨 唐杰 黎洪利 朱立军 朱玲 《香料香精化妆品》 CAS 2023年第5期151-157,共7页

基于近红外光谱技术建立了烟用香精中水、乙醇、1,2-丙二醇、丙三醇4种组分含量的预测模型,并对模型进行了验证和评价。结果表明,所建预测模型可同时快速对样品中的水、乙醇、1,2-丙二醇、丙三醇含量进行预测,采用Savitzky-Golay滤波平... 基于近红外光谱技术建立了烟用香精中水、乙醇、1,2-丙二醇、丙三醇4种组分含量的预测模型,并对模型进行了验证和评价。结果表明,所建预测模型可同时快速对样品中的水、乙醇、1,2-丙二醇、丙三醇含量进行预测,采用Savitzky-Golay滤波平滑+一阶导数光谱预处理,模型的校正集相关系数(R^(2))均大于0.985,校正均方根误差(RMSEC)分别为0.884、0.644、1.720、0.849。将模型的预测值与气相色谱-热导检测器(GC-TCD)法测定结果相比较,二者结果无显著性差异(P>0.05),利用预测值建立了质量控制模型,当显著水平为5%条件下,该模型对异常样品和正常样品的正确判别率均为100%。可见,近红外光谱技术能对烟用香精常用溶剂进行无损、快速、高效的同时分析,并可用于烟用香精生产与应用过程中的质量监测。 展开更多

关键词 近红外光谱 烟用香精 水 乙醇 1 2-丙二醇 丙三醇

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组合催化剂在烟草总氮含量测定中的研究

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作者 许嘉东 王鹏 +6 位作者 朱玲 何春莉 秦子娴 陈云璨 周浩 吕祥敏 唐杰 《轻工科技》 2023年第4期50-53,共4页

为了减少连续流动法测定烟草样品中总氮含量检测实验对环境的污染,提升消化反应效率,提高检测实验稳定性,用硫酸铜、硒粉作为组合催化剂替代氧化汞,并对硫酸铜、硫酸钾、硒粉用量、消化条件进行优化;将原本流动分析过程中使用的次氯酸钠... 为了减少连续流动法测定烟草样品中总氮含量检测实验对环境的污染,提升消化反应效率,提高检测实验稳定性,用硫酸铜、硒粉作为组合催化剂替代氧化汞,并对硫酸铜、硫酸钾、硒粉用量、消化条件进行优化;将原本流动分析过程中使用的次氯酸钠(NaClO)溶液调整为二氯异氰尿酸钠(DCCNa)溶液。结果表明:该方法标准曲线的相关系数0.9998,测定烟草中总氮含量检出限为0.00155%,定量限为0.00516%,相对标准偏差(RSD)小于1%,加标回收率在96.58%~102.38%之间;经F检验和T检验,该方法与标准方法的测定结果间无显著差异,且仪器响应值高。该方法具有稳定性好、重复性好、响应值高、对环境污染小等特点,在实际样品检测中效果良好。 展开更多

关键词 烟草 总氮 连续流动法 催化剂 二氯异氰尿酸钠

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微波消解结合ICP-MS测定内衬纸和框架纸中7种元素 被引量：2

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作者 陈云璨 何春莉 +4 位作者 秦子娴 周浩 朱立军 唐杰 朱玲 《包装工程》 CAS 北大核心 2021年第19期146-152,共7页

目的基于高压密封微波消解技术,构建一种新型微波消解体系,并将其与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用,用于烟用内衬纸和框架纸中铬、镍、砷、硒、镉、汞和铅元素含量的测定。方法在新的消解体系中,用氟化铵(NH4F)代替传统方法中的氢氟... 目的基于高压密封微波消解技术,构建一种新型微波消解体系,并将其与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用,用于烟用内衬纸和框架纸中铬、镍、砷、硒、镉、汞和铅元素含量的测定。方法在新的消解体系中,用氟化铵(NH4F)代替传统方法中的氢氟酸(HF),以降低对实验操作人员的危害,并考察不同实验条件对实验结果的影响。结果最佳消解条件为0.2g纸质样品在6mL硝酸和0.5mL NH4F体系中消解,微波消解程序为温度从室温升至185°C(20 min)保持30 min后降至55°C(20 min);7种元素的标准曲线线性良好(r2>0.9990),检出限低,加样回收率和重现性良好;在检测实际样品时,与传统方法相比,该方法的测定结果无显著性差异(P>0.05)。结论该方法快速准确、安全环保,适合于烟用内衬纸和框架纸中7种元素含量的测定。 展开更多

关键词 重金属 内衬纸 框架纸 微波消解 电感耦合等离子体质谱

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聚乳酸膜材料在加热卷烟中的应用研究 被引量：5

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作者 马扩彦 刘义波 +6 位作者 唐杰 肖克毅 刘如灿 陈云璨 寇明钰 邱光明 俞海军 《中国烟草学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期9-16,共8页

【目的】研究聚乳酸(PLA)膜材料和聚乳酸膜纸复合材料在加热卷烟中的应用特性。【方法】利用自制温度数据采集系统、扫描电镜(SEM)、静态顶空-气相色谱质谱仪(SHS-GC/MS)和热重分析仪(TGA)对加热卷烟中2种PLA膜材料和1种PLA膜纸复合材... 【目的】研究聚乳酸(PLA)膜材料和聚乳酸膜纸复合材料在加热卷烟中的应用特性。【方法】利用自制温度数据采集系统、扫描电镜(SEM)、静态顶空-气相色谱质谱仪(SHS-GC/MS)和热重分析仪(TGA)对加热卷烟中2种PLA膜材料和1种PLA膜纸复合材料的物理性状、挥发性成分进行对比分析,研究这几种降温材料的降温效果及对加热卷烟烟雾量的影响。【结果】(1)当热重温度从50℃升到110℃,膜纸复合材料的失重率高于膜材料的失重率;(2)随着顶空处理温度的升高,PLA膜材料和PLA膜纸复合材料的释放物种类和释放量均显著增加;(3)对比110℃时每克材料中释放物的峰面积,PLA膜纸复合材料中的丙二醇和三醋酸甘油酯的释放量均高于PLA膜材料,L-丙交酯释放量仅为PLA膜材料的1/10;(4)降温材料类型及成棒工艺对烟支烟雾量有较大影响;(5)在高温烟气作用下,PLA膜材料发生了大面积的熔融粘连,孔道大量消失;PLA膜纸复合材料只是局部发生了熔融粘连,并且由于纸的骨架支撑作用保留了大量的孔道,有利于烟气流动。【结论】PLA膜材料和PLA膜纸复合材料的物理形态、成棒工艺对加热卷烟有显著影响。 展开更多

关键词 降温材料 加热卷烟 物理性态 挥发性成分 烟雾量

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氟化铵辅助消解结合ICP-MS测定滤棒中的7种元素含量 被引量：1

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作者 周浩 陈云璨 +5 位作者 何春莉 秦子娴 朱玲 唐杰 朱立军 许嘉东 《化学试剂》 CAS 北大核心 2021年第4期510-514,共5页

采用氟化铵辅助微波消解联合电感耦合等离子体质谱法测定卷烟滤棒中铬、镍、砷、硒、镉、汞和铅7种元素含量。以氟化铵/硝酸作为消解体系消解样品,考察了氟化铵用量、消解温度、消解时间对滤棒样品消解效果的影响。结果表明,最佳前处理... 采用氟化铵辅助微波消解联合电感耦合等离子体质谱法测定卷烟滤棒中铬、镍、砷、硒、镉、汞和铅7种元素含量。以氟化铵/硝酸作为消解体系消解样品,考察了氟化铵用量、消解温度、消解时间对滤棒样品消解效果的影响。结果表明,最佳前处理条件为0.2 g滤棒样品在6 mL 60%硝酸和0.75 mL(12.66 mol/L)氟化铵溶液中消解,消解温度为175℃,恒温保持20 min。对不同样品进行测定,7种元素检出限在0.007~0.044 mg/kg之间,样品的加标回收率为92.50%~108.36%,相对标准偏差为1.71%~5.65%。该方法与传统方法同时测定滤棒样品7种元素含量相比较无显著性差异(P>0.05)。方法使用试剂种类少,更加绿色环保,避免了直接使用大量氢氟酸带来的安全隐患,且能快速、准确的测定滤棒中7种元素的残留量。 展开更多

关键词 滤棒 氟化铵 重金属 氢氟酸 电感耦合等离子体质谱法

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以硫酸铜为催化剂烟草中总氮消化方法研究 被引量：2

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作者 许嘉东 周浩 +5 位作者 陈云璨 何春莉 谭正 黄登峰 王鹏 唐杰 《湖北农业科学》 2019年第S02期390-393,共4页

为降低使用现行行业标准检测烟草总氮带来的氧化汞污染,选用硫酸铜为催化剂,并对硫酸铜、硫酸钾用量、消化温度和时间进行了优化,建立了以硫酸铜为催化剂烟草中总氮的测定方法。该方法标准曲线的相关系数为0.9999,测定烟草中总氮含量检... 为降低使用现行行业标准检测烟草总氮带来的氧化汞污染,选用硫酸铜为催化剂,并对硫酸铜、硫酸钾用量、消化温度和时间进行了优化,建立了以硫酸铜为催化剂烟草中总氮的测定方法。该方法标准曲线的相关系数为0.9999,测定烟草中总氮含量检出限为0.0016%,定量限为0.0053%,相对标准偏差小于2%,加标回收率在95.13%~106.10%。该方法具有稳定性好、重复性好、对环境污染小等特点,在实际样品检测中效果良好。 展开更多

关键词 烟草 总氮 催化剂 硫酸铜

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国内主要烟叶品种(品系)常规化学成分差异分析 被引量：1

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作者 孙兰茜 李秋潼 +4 位作者 陈云璨 周浩 何春莉 秦子娴 彭忠 《轻工科技》 2020年第7期48-49,共2页

为了探索国内主要品种初烤烟叶常规化学成分及相关派生指标的差异,采用流动分析法测定500多个样品的氯、还原糖、总糖、总植物碱、总氮和钾的含量,并计算出派生出的糖碱比、钾氯比等指标,再对各指标进行统计分析。结果表明,就所涉及的... 为了探索国内主要品种初烤烟叶常规化学成分及相关派生指标的差异,采用流动分析法测定500多个样品的氯、还原糖、总糖、总植物碱、总氮和钾的含量,并计算出派生出的糖碱比、钾氯比等指标,再对各指标进行统计分析。结果表明,就所涉及的样品而言:各指标数据非正态分布,有较大变异,其中氯最大,总相对最小。(1)K326的氯含量与另外两个品种有显著性差异,含量相对较高;还原糖和总糖含量皆是红花大金元>云系>K326;总植物碱和钾皆是K326与云系间无显著性差异,高于红花大金元。(2)三个品种糖碱比皆有显著性差异,其中红花大金元最高,K326相对最低;云系的钾氯比与其它两个品种间有显著性差异,且相对较高。三个品种烟叶样品糖碱比在8-12间的各自占比都在30%左右,其中红花大金元略高。 展开更多

关键词 烟叶 品种 化学成分 派生指标 差异分析

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氟化铵辅助消解-电感耦合等离子体质谱法测定热熔胶中7种微量元素

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作者 秦子娴 周浩 +5 位作者 陈云璨 何春莉 许嘉东 朱玲 朱立军 唐杰 《理化检验（化学分册）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期648-653,共6页

建立了氟化铵辅助消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定热熔胶中7种微量元素(铬、镍、砷、硒、镉、汞、铅)的方法。用由60%(体积分数)硝酸溶液6 mL和12.66 mol·L^(-1)氟化铵溶液0.50 mL组成的消解体系在185℃下微波消解0.300 ... 建立了氟化铵辅助消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定热熔胶中7种微量元素(铬、镍、砷、硒、镉、汞、铅)的方法。用由60%(体积分数)硝酸溶液6 mL和12.66 mol·L^(-1)氟化铵溶液0.50 mL组成的消解体系在185℃下微波消解0.300 0 g热熔胶样品20 min。在平板控温加热器上于120℃赶酸3 h,得到的消解液用水定容至50 mL,按优化的ICP-MS条件测定,内标元素115In用于定量。结果显示:7种元素的质量浓度与其与内标元素铟的信号强度的比值在一定的范围内呈线性关系,检出限(3s)为0.005-0.029 mg·kg^(-1);对实际样品进行3个浓度水平的加标回收试验,所得回收率为86.3%-106%,测定值的相对标准偏差(n=5)为1.8%-11%。方法用于5个实际样品的分析,在5个样品中均检出了铬和镍,3个样品中检出了铅,3种元素的检出量均低于YC/T 187-2004规定的限值;将该方法与YC/T 316-2014进行比对,在95%置信水平下,铬和镍的t值均小于临界值t0.05,4,铅的t值小于临界值t0.05,2,3种元素p值均大于0.05,2种方法无显著性差异。 展开更多

关键词 氟化铵 微波消解 电感耦合等离子体质谱法 微量元素 热熔胶

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氟化铵-硝酸微波消解联合ICP-MS对烟用接装纸中7种元素含量的测定

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作者 何春莉 秦子娴 +5 位作者 周浩 陈云璨 唐杰 许嘉东 朱玲 朱立军 《中国造纸》 CAS 北大核心 2021年第4期32-37,共6页

采用电感耦合等离子体质谱法测定烟用接装纸中7种元素(铅、铬、镉、镍、汞、砷、硒)含量,为了降低传统前处理消解体系带来的安全隐患,建立了更为安全的氟化铵-硝酸微波消解体系,并考察了氟化铵用量、微波消解温度和消解时间对消解效果... 采用电感耦合等离子体质谱法测定烟用接装纸中7种元素(铅、铬、镉、镍、汞、砷、硒)含量,为了降低传统前处理消解体系带来的安全隐患,建立了更为安全的氟化铵-硝酸微波消解体系,并考察了氟化铵用量、微波消解温度和消解时间对消解效果的影响。结果表明,最佳消解条件为:氟化铵0.75 mL,微波消解温度175℃,消解时间20 min。样品经氟化铵-硝酸消解后,进行电感耦合等离子体质谱测定,各元素检出限为0.007~0.044 mg/kg,样品加标回收率为90.1%~113.1%,相对标准偏差为0.29%~11.43%。采用氟化铵-硝酸消解体系前处理和传统硝酸/氟化氢/盐酸/过氧化氢消解体系前处理对实际样品进行测定,并对两种方法检测各元素值分别进行t检验分析,结果表明,各元素P>0.05,两种方法无显著性差异。 展开更多

关键词 接装纸 氟化铵 ICP-MS 元素

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紫外指纹图谱在烟丝质量稳定性监测中的应用

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作者 周沫希 陈云璨 +2 位作者 蒋昊 张玲玲 唐杰 《食品工业》 CAS 2022年第8期170-173,共4页

建立一种计算紫外光谱相似度的方法实现对烟丝质量的控制。用紫外-可见分光光度计对2021年5—9月共50批次天子(中支)烟丝进行光谱采集,采用一阶求导与Norris相结合的预处理方式,以相似度匹配建立其指纹图谱模型库,选取其他14个品牌的样... 建立一种计算紫外光谱相似度的方法实现对烟丝质量的控制。用紫外-可见分光光度计对2021年5—9月共50批次天子(中支)烟丝进行光谱采集,采用一阶求导与Norris相结合的预处理方式,以相似度匹配建立其指纹图谱模型库,选取其他14个品牌的样品对指纹图谱库进行验证。建立的天子(中支)紫外模型,验证显示其准确率为100%。同品牌相似度较高(>95),而其他品牌样品与模型库的相似度较低(<95),表明利用天子(中支)指纹图谱库对样品进行识别的可行性和准确性。此模型可用于判断同产品不同批次的稳定性,也可用于评价两个样品之间的相似程度。试验为建立科学合理的控制和评价烟丝产品稳定性及均质化的方法提供数据支撑。 展开更多

关键词 烟丝 紫外光谱 相似度 预测模型

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