一种基于化学指纹图谱的珍贵红木真伪鉴别方法

摘要

本发明涉及一种基于化学指纹图谱的珍贵红木真伪鉴别方法。本发明提供方法以木材自身化学成分为基础，借助化学计量学方法，从分子水平对珍贵木材进行真伪鉴别。方法包括将红木样品进行超声提取，氮吹浓缩等处理，通过GC-FID采集珍贵红木品种样本色谱数据，将所获得的色谱数据经过预处理后进行PCA投影，从而得到鉴别结果。本发明方法，实现了对未知红木样本真伪的判断，结果准确可靠。

主权项

1.一种基于化学指纹图谱的珍贵红木真伪鉴别方法，其特征在于具体步骤如下：(1)获取珍贵红木的指纹图谱(1.1)样品的预处理(1.2)气相色谱指纹图谱获取将经过预处理的样品进行气相色谱检测，获得图谱作为该样品的指纹图谱；气相色谱参数设置如下：进样口温度为250-280℃；检测器温度为280-300℃；分流比为10-20∶1；载气流速为1.0ml/min；进样量为1μl；柱温采用程序升温：初始柱温为80℃，以20℃/min的升温速率升至240℃，在该温度下保持5分钟，接着以5℃/min的升温速率升至280℃，在该温度下保持3分钟，整个运行时间为24分钟；(2)真伪鉴别判定方法(2.1)色谱峰对齐将步骤(1.2)所获得的指纹图谱进行峰面积积分，根据峰面积值进行色谱峰自动对齐处理，对于某一样本的特有峰，其他样本的相应位置自动补为零；(2.2)数据自标度化对经过色谱峰对齐后的指纹图谱进行自标度化预处理，标度化后的新变量y_in定义为$y_{\mathrm{in}}=\frac{y_{\mathrm{ik}}-\overline{y_k}}{s_k}---\left(i\right)$其中式中是原模式向量分量y_ik的平均值，s_k是标准偏差；(2.3)PCA投影分类采用PCA多元统计分析方法，将经过标度化后的变量通过线性组合，得到数量较少的正交的新变量，即主成分；主成分按其所含信息量多少排序，建立标准投影空间矩阵；根据非线性迭代偏最小二乘算法，对量测矩阵Y进行分解Y＝TP^t    (ii)其中，上标t表示转置，选取第一主成分对第二主成分投影作图，作为分类依据；(2.4)未知样本的判定(a)未知样本进行样品预处理；(b)对经过预处理后得到的未知样本进行气相色谱分析，得到数据图谱；方法同步骤(1.2)；(c)将上步得到的未知样品气相色谱原始数据进行色谱峰对齐和自标度化的预处理，得到Y_未知；方法同步骤(2.1)和(2.2)；(d)将经过处理的数据Y_未知投影在步骤(2.3)中建立的标准投影空间矩阵中；式(ii)表示T到Y映射的线性变换，P^t为变换矩阵，P^t为正交非奇异方阵P^t＝P′，故式(ii)变换存在逆变换，T_未知＝Y_未知P^t(P^tP)′(iii)上标’表示逆变换，其变换矩阵为，P^t(P^tP)′＝P         (iv)故将未知样本投向已有标准投影空间矩阵T_未知＝Y_未知P        (v)对未知样本与已知样本的主成分投影图进行比较，以此进行真伪及从属类别判定。