(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210441492.2 (22)申请日 2022.04.25 (71)申请人 安徽农业大 学 地址 230036 安徽省合肥市蜀山区长江西 路130号 (72)发明人 彭传燚　任印锋　叶志豪　蔡荟梅　 侯如燕　李大祥　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市阳光惠远知识产权 代理有限公司 2321 1 专利代理师 黄婵娟 (51)Int.Cl. G01N 21/65(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 1/28(2006.01) (54)发明名称 一种基于拉曼光谱指纹技术的祁门红茶产 地的识别方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于拉曼光谱指纹技术 的祁门红茶产地的识别方法， 属于农产品和食品 产地识别技术领域。 本发明中识别祁门红茶产地 的方法， 包 括： (1)制备红茶茶汤； (2)将红茶茶汤 和纳米银溶胶混合均匀， 干燥， 进行拉曼检测， 得 到红茶粉的原始拉曼光谱数据； 计算其相对峰 强； (3)将相对峰强分别结合化学计量法线性判 别分析、 K最近邻法和随机森林法， 构建判别模 型； (4)将待测样品按照(1)、 (2)进行拉曼光谱数 据的采集， 计算得到相对峰强； 然后利用(3)的判 别模型预测其所属类别， 确定待测样品的产地。 本发明构建的判别模型整体正确识别率高， 能够 有效地对小产区祁 门红茶及大产区祁 门红茶进 行有效识别分类 。 权利要求书1页 说明书10页 附图7页 CN 114839178 A 2022.08.02 CN 114839178 A 1.一种基于拉曼光谱指纹技 术识别祁门红茶产地的方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： (1)红茶茶汤的制备： 收集不同产地的红茶作为样本， 粉碎后， 将红茶粉和沸水在100℃下加热10 ‑20min， 冷 却， 取上清液， 得到红茶 茶汤； (2)拉曼光谱的采集： 将步骤(1)的红茶茶汤和纳米银溶胶按照体积比1： 1 ‑5混合均匀， 干燥， 在400 ‑1600cm‑1 范围内进行拉曼检测， 剔除异常光谱数据， 得到红茶粉的原始拉曼光谱数据； 采用基线校 正‑基线偏移的方法去除基线漂移及样本背 景， 比对每一个样本的拉曼图谱， 筛选出共有的 特征峰， 计算 其相对峰强； (3)构建判别模型： 将步骤(2)中的相对峰强分别结合化学计量法线性判别分析、 K最近邻法和随机森林 法， 构建判别模型； (4)待测样品的产地识别： 将待测样品按照步骤(1)、 (2)进行拉曼光谱数据的采集， 计算得到相对峰强； 然后利用 步骤(3)的判别模型 预测其所属类别， 确定待测样品的产地。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤(1)中红茶粉和沸 水的比例为0.5 ‑1g： 5‑25mL。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 步骤(2)中拉曼检测的参数为： 激发波长为785nm， 激光功率 为25mW， 曝光时间为10s， 每 个样品点采集2次。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 步骤(1)中红茶粉的粒径为 40‑100目。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤(1)中不同产地包括小产区祁门红茶 和大产区红茶， 所述的小产区包括祁门县、 东至县、 贵池县； 大产区包括安徽、 福建、 云南、 印 度、 斯里兰卡。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤(2)中采用基线校正 ‑基线偏移的方法 去除基线漂移及样本背景是为了消除了基线漂移及光散射和噪声产生的杂峰， 光谱更加平 滑， 消除样品不均匀产生的散射影响。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤(3)中构建判别模型采用的分析软件 为Python和IBM SPSS Stats 22.0。 8.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 步骤(2)中纳米银 溶胶的制备 方法为： 将硝酸银溶于水中， 加热至90℃， 逐滴加入1％的柠檬酸三钠水溶液， 同时搅拌， 得到黄 绿色银胶； 离心， 弃 上层清液， 得到所述的纳米银 溶胶。 9.根据权利要求8所述的方法， 其特征在于， 硝酸银、 水、 柠檬酸三钠水溶液的比例为 90mg： 500mL： 10mL； 搅拌时间为6 0min； 离心是10  000rpm离心10mi n。 10.权利要求1 ‑9任一项所述的方法在茶叶产地检测领域的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114839178 A 2一种基于拉曼光谱指纹技术的祁门红茶产地的识别方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种基于拉曼光谱指纹技术的祁门红茶产地的识别方法， 属于农产品 和食品产地识别技 术领域。 背景技术 [0002]祁门红茶是世界三大高香红茶之一， 具有 “色艳、 形美、 香高、 味醇 ”的特点， 香名远 播， 备受欢迎， 美称"群芳最"、 "红茶皇后"。 祁门红茶的传 统产区覆盖范围并不仅仅是祁门 县所辖行政区域内， 还包括贵池、 东至、 黄山黟县等地， 通常认为祁门县区域是祁门红茶的 核心产区。 茶叶是一种 具有地理特征 的农产品， 具有特定区域的品质和价格属 性； 而且， 不 同产地的农产品带给消费者的消费体验 具有较大差异， 主要表现在以下几个方面： (1)感官 差异； (2)营养价值差异； (3)文化精神差异。 因此， 茶叶的产地识别研究很有现实意义和经 济价值。 [0003]目前， 识别茶叶产地的方法包括基于茶叶的外形、 茶叶中的元素含量、 茶叶的香气 成分等； 而通过茶叶外形界别茶叶的产地， 存在不全面、 不准确的问题； 通过茶叶中的元素、 香气成分 界别茶叶的产地， 存在需要 借助全自动顶空固相微萃 取、 气相色谱质谱等仪器， 操 作复杂。 [0004]表面增强拉曼光谱(Surface ‑enhanced  Raman Spectroscopy,SERS)是近年来新 兴的一种绿色分析技术， 其通过对与入射光频率不同的散射光谱进行分析得到 分子振动方 面的信息， 是一种指纹谱分析技术， 具有简单、 高效、 准确， 且具备现场分析等优势， 广泛应 用于农业、 医药和食品等各个领域的研究。 [0005]但是， 由于不同的检测对象， 其结构、 性能以及和拉曼检测的具体参数都存在很大 的区别， 如何建立一种基于拉曼光谱指纹和化学计量学识别祁门红茶产地的方法是目前亟 需解决的问题。 发明内容 [0006][技术问题] [0007]目前未有文献公开如何基于拉曼光谱指纹技 术来识别祁门红茶产地的方法。 [0008][技术方案] [0009]为了解决上述问题， 本发明通过拉曼光谱指纹的参数调整结合化学计量分析技术 (KNN、 RF和LDA)实现了祁门红茶产地的识别， 对于提高产品的产地和安全监管水平， 规范市 场秩序， 保护消费者的合法权益， 建设食品可追溯体系和区块链建设等具有重要的意义及 应用价值。 [0010]本发明的第一个目的是提供一种基于拉曼光谱指纹技术识别祁门红茶产地的方 法， 包括如下步骤： [0011](1)红茶茶汤的制备： [0012]收集不同产地的红茶作为样本， 粉碎后， 将红茶粉和沸水在100℃下加热10 ‑说　明　书 1/10 页 3 CN 114839178 A 3