TAFFI 051-2024 石榴品質(zhì)無(wú)損快速測(cè)定 近紅外法

ICS65.020B20團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/AFFI 051-2024石榴品質(zhì)無(wú)損快速測(cè)定近紅外法2024-10-24發(fā)布 2024-10-24實(shí)施阿拉爾果業(yè)行業(yè)聯(lián)合協(xié)會(huì)發(fā)布T/AFFI051—2024T/AFFI051—2024目錄前言 1范圍 2規(guī)范性引用文件 2術(shù)語(yǔ)和定義 2原理 3儀器 3測(cè)定 3結(jié)果處理和表示 5異常樣品的確認(rèn)和處理 5準(zhǔn)確性和精密度 6測(cè)試報(bào)告 6T/AFFI051—2024T/AFFI051—2024PAGEPAGE1前 言GB/T1.1-20201給出的規(guī)則起草。本文件由新疆兵團(tuán)第一師阿拉爾市果業(yè)行業(yè)聯(lián)合協(xié)會(huì)提出。本文件由新疆兵團(tuán)第一師阿拉爾市果業(yè)行業(yè)聯(lián)合協(xié)會(huì)歸口。聯(lián)合協(xié)會(huì)、新疆瑞合食品有限公司、新疆御農(nóng)果業(yè)有限責(zé)任公司。·超、楊璐、李慕春、胡小明、劉軍、王苗苗、艾合買提江·艾海提、田合、沈珂、盧彬、賈淑華、李玉路、郭姝含、李運(yùn)干。（374號(hào)。新疆維吾爾自治區(qū)分析測(cè)試研究院：聯(lián)系電話郵編：830011。本文件為首次發(fā)布。T/AFFI051—2024T/AFFI051—2024PAGEPAGE2石榴品質(zhì)無(wú)損快速測(cè)定近紅外法范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了無(wú)損傷快速測(cè)定石榴硬度、可溶性固形物含量近紅外光譜方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于石榴品質(zhì)（硬度、可溶性固形物含量）的無(wú)損傷快速測(cè)定的原理、儀器、測(cè)定方法、結(jié)果處理和表示、異常樣品的確認(rèn)和處理、準(zhǔn)確性和精密度、測(cè)試報(bào)告。規(guī)范性引用文件用于本文件。未標(biāo)注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標(biāo)準(zhǔn)。NY/T2009-2011水果硬度的測(cè)定NY/T2637-2014水果和蔬菜可溶性固形物含量的測(cè)定折射儀法術(shù)語(yǔ)和定義calibrationmodel利用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法建立的樣品近紅外光譜與對(duì)應(yīng)化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)值之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。sampleset具有代表性的、基本覆蓋相關(guān)組分含量范圍的樣品集合。calibrationset用于建立定標(biāo)模型，具有代表性的，基本覆蓋定標(biāo)模型相關(guān)組分含量范圍的樣本集合，一般定標(biāo)樣本數(shù)量占全部樣本集的60%左右。validationset20%左右。predictionset20%左右。calibrationmodelvalidation使用預(yù)測(cè)樣品集外部驗(yàn)證定標(biāo)模型準(zhǔn)確性和重復(fù)性的過(guò)程。outlier離開(kāi)其他測(cè)定值較遠(yuǎn)的樣品測(cè)定值，表示樣品可能與定標(biāo)模型使用的樣品差異較大。standardmethod測(cè)定樣品組分含量標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)所采用的國(guó)家、行業(yè)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。calibrationmodelvalidation使用驗(yàn)證樣品集驗(yàn)證定標(biāo)模型準(zhǔn)確性和重復(fù)性的過(guò)程。standarderrorofcalibration（SEC）表示定標(biāo)樣品集樣品近紅外光譜法測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)理化分析方法測(cè)定值間殘差的標(biāo)準(zhǔn)差。standarderrorofprediction（SEP）方法測(cè)定值之間的標(biāo)準(zhǔn)偏差，表示定標(biāo)調(diào)整后的準(zhǔn)確度。決定系數(shù)（R2或r2）correlationcoefficientsquare近紅外光譜法測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)理化分析方法測(cè)定值之間相關(guān)系數(shù)的平方，定標(biāo)集以????表示；驗(yàn)證集用????表示。mahalanobisdistance表示數(shù)據(jù)的協(xié)方差距離、計(jì)算兩個(gè)未知樣本集的相似度的方法，通常用字母H表示。mahalanobisdistancelimitationvalue（HL）abnormalsample/gaugesamples（??）大于馬氏距離閾值repeatability（Sr）新對(duì)同一被測(cè)樣品，連續(xù)多次測(cè)定獲得結(jié)果的一致性，以標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算，用????表示。原理近紅外反射光譜（Nearinfraredreflectionspectroscopy，NIRS）無(wú)損傷分析石榴中硬度、C—H、N—H、O—H、C—O等化學(xué)鍵的泛頻振動(dòng)或儀器近紅外光譜分析儀：掃描范圍1000nm~2500nm；儀器波長(zhǎng)準(zhǔn)確度優(yōu)于0.2nm，波長(zhǎng)重現(xiàn)性優(yōu)于0.02nm；近紅外光譜儀附帶軟件具有近紅外數(shù)據(jù)的采集、處理功能，能夠建立可靠的定標(biāo)模型。測(cè)定測(cè)試前的準(zhǔn)備侵染性病害、葉摩擦等。按照近紅外分析儀要求進(jìn)行儀器預(yù)熱和自檢測(cè)試。9.2的規(guī)定。定標(biāo)模型的建立樣品集的選擇100100個(gè)?150個(gè)果實(shí)為宜。光譜數(shù)據(jù)收集光譜數(shù)據(jù)收集過(guò)程中，測(cè)定條件以及樣品和環(huán)境溫度盡量保持一致。每個(gè)果實(shí)相對(duì)陰、陽(yáng)面各取一點(diǎn)，每點(diǎn)掃描3次，定標(biāo)時(shí)取三點(diǎn)掃描的光譜平均值。當(dāng)樣品溫度與環(huán)境溫度相差大時(shí)，應(yīng)取不同溫度下的果實(shí)5個(gè)，釆集光譜數(shù)據(jù)加到預(yù)測(cè)模型中。預(yù)測(cè)值的標(biāo)準(zhǔn)理化分析方法光譜采集后，在每個(gè)果實(shí)陰、陽(yáng)面相應(yīng)的位置上取樣，按NY/T2009-2011方法分別測(cè)定果實(shí)硬度，然后按NY/T2637-2014方法分別測(cè)定果實(shí)中可溶性固形物含量。定標(biāo)模型建立（modifiedpartialleast定標(biāo)模型的決定系數(shù)（定標(biāo)集????、驗(yàn)證集????）、定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差（SEC）和預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)差（SEP）參見(jiàn)附錄A，具體計(jì)算見(jiàn)公式（1）、（2）、（3）。式中：

??????=

∑????(??―??)??∑????(??―??)????=???? ??????―??―??????——樣品i的標(biāo)準(zhǔn)理化分析方法測(cè)定值；????——樣品i的近紅外光譜法測(cè)定值；????——定標(biāo)集樣品數(shù)；k——回歸因子數(shù)目?！??

??(??―??―????????)式中：

??????=

??=???? ?? ………………（2）??―??????——樣品i的近紅外光譜法測(cè)定值；????——樣品i的標(biāo)準(zhǔn)理化分析方法測(cè)定值；??——樣品數(shù)；????????——系統(tǒng)偏差，即偏差之和除以樣品數(shù)，????????=

??。式中??為驗(yàn)證樣品??組分的近紅外測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值的差，即????=????―????。

????=???? ????]????（????）=??―??=??]????（????）=??―??=????×??????%

(??―??)式中：

∑????=??

(????―????)??????——樣品i的標(biāo)準(zhǔn)理化分析方法測(cè)定值；????——樣品i的近紅外光譜法測(cè)定值；????——標(biāo)準(zhǔn)參考值的平均值；??——樣品數(shù)目，定標(biāo)樣品集為????，驗(yàn)證樣品集為????。定標(biāo)模型驗(yàn)證使用定標(biāo)樣品集之外的樣品（預(yù)測(cè)樣品集）驗(yàn)證定標(biāo)模型的準(zhǔn)確性和重復(fù)性，選擇定1/5~1/4（20~30個(gè)果實(shí)）6.2.3分析其化學(xué)值，比較定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)偏差（SEC）和預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)偏差（SEP）SEP≦0.8SEP0.8。試樣的測(cè)定定標(biāo)模型的選擇選擇原則根據(jù)試樣選用對(duì)應(yīng)的定標(biāo)模型，即定標(biāo)樣品的NIRS光譜應(yīng)能代表試樣的NIRS光譜。選擇方法比較二者光譜間的馬氏距離（H）。如果試樣的H小于或等于馬氏距離閾值（????），則可選用該定標(biāo)模型；如果試樣的H大于????，則不能選用該定標(biāo)模型。具體計(jì)算公式見(jiàn)（4）、（5）。 ????=(????―??)×??―??×(????―??)′…………..…….………（4）式中：????——z的馬氏距離；????——定標(biāo)集樣品i的光譜得分；

∑??????=??

??????——定標(biāo)集????個(gè)樣品光譜的平均得分矩陣，??=????；

(??―??)′(??―??)??——定標(biāo)集樣品的馬氏矩陣（Mahalariobis矩陣），??=??——定標(biāo)集樣品光譜得分矩陣。

????―?? ；式中：

????=??+??×????????……………..……..(5)??——定標(biāo)集樣品馬氏距離的平均值；????????——定標(biāo)集樣品馬氏距離的標(biāo)準(zhǔn)差。定標(biāo)模型的升級(jí)在對(duì)來(lái)自與建模所用樣品集不同產(chǎn)地、不同成熟度、不同栽培方式或不同年份等的果H25?45算，即獲得升級(jí)的定標(biāo)模型。試樣的測(cè)定測(cè)試樣品溫度應(yīng)和環(huán)境溫度盡量保持一致。在每個(gè)果實(shí)的相對(duì)陰、陽(yáng)面各取一點(diǎn)，進(jìn)3N1R光譜H小于或等于則儀器將直接給出試樣的測(cè)定結(jié)果，計(jì)算平均值，作為果實(shí)的測(cè)定結(jié)果，單位為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（%），硬度小數(shù)點(diǎn)后保留二位，可溶性固形物小數(shù)點(diǎn)后保留一位。結(jié)果處理和表示為了得到有效的結(jié)果，測(cè)試結(jié)果應(yīng)在儀器使用的定標(biāo)模型所覆蓋的成分含量范圍內(nèi)。9.2的要求，取兩次數(shù)據(jù)的平均值為測(cè)定結(jié)果，測(cè)定結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位。9.2244個(gè)獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的極差（????????―????????）1.3倍，44個(gè)獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的極差（????????―????????）大于允許差的1.3倍，則取4個(gè)獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的中位數(shù)作為最終測(cè)試結(jié)果。8章的要求執(zhí)行。異常樣品的確認(rèn)和處理異常樣品的確認(rèn)形成異常測(cè)定結(jié)果的原因，可能來(lái)自于以下幾個(gè)方面：——該樣品硬度、可溶性固形物含量超過(guò)了該儀器定標(biāo)模型的范圍；——該樣品品種與參與該儀器定標(biāo)樣品集的品種有很大差異；——釆用了錯(cuò)誤的定標(biāo)模型；——光譜掃描過(guò)程中樣品發(fā)生了位移；——樣品溫度超出定標(biāo)模型規(guī)定的溫度范圍。應(yīng)對(duì)造成測(cè)定結(jié)果異常的原因進(jìn)行分析和排除，再進(jìn)行第二次近紅外測(cè)定，如仍出現(xiàn)報(bào)警，則確認(rèn)為異常樣品。異常樣品的處理異常樣品的再次測(cè)定NY/T2009-2011NY/T2637-2014規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定，并封存樣品。確定異常樣品類型（5定標(biāo)模型中，對(duì)定標(biāo)模型進(jìn)行升級(jí)；如果異常樣品加入定標(biāo)模型后，SEC將顯著增加，則表示該樣品需要放棄。通報(bào)異常樣品應(yīng)將異常樣品的情況通報(bào)標(biāo)準(zhǔn)制定單位，以利于今后對(duì)定標(biāo)模型進(jìn)行升級(jí)。準(zhǔn)確性和精密度準(zhǔn)確性NY/T2009-2011行測(cè)定的結(jié)果之間的標(biāo)準(zhǔn)差（SEP）0.8%。驗(yàn)證樣品集可溶性固形物含量扣除系統(tǒng)偏差后的近紅外測(cè)定值與其按GB/T5009.88規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果之間的標(biāo)準(zhǔn)差（SEP）應(yīng)不大于0.8%。重復(fù)性10%0.7%，當(dāng)可溶10%0.5%。測(cè)試報(bào)告測(cè)試報(bào)告應(yīng)包括（但不限于）：——定標(biāo)模型名稱及編號(hào)；——定標(biāo)模型的適用濃度范圍；——定標(biāo)模型允許溫度范圍；——驗(yàn)證樣品集含量范圍；驗(yàn)證單位及驗(yàn)證時(shí)間；——儀器型號(hào)與序列號(hào)；——監(jiān)控樣品日常監(jiān)控信息；——試樣的名稱及編號(hào)；——試樣采樣方法；——試樣制備方法；——試樣測(cè)試時(shí)的溫度；——試樣測(cè)定結(jié)果；——采用的測(cè)定方法標(biāo)準(zhǔn)；——出現(xiàn)異常樣品時(shí)，應(yīng)提供異常樣品類型及處理的有關(guān)信息；——測(cè)試單位、測(cè)試人及測(cè)試時(shí)間；——本標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定的，或認(rèn)為是非強(qiáng)制性的，以及可能影響測(cè)定結(jié)果的全部細(xì)節(jié)。附錄A（資料性）定標(biāo)模型的評(píng)價(jià)參數(shù)包括：定標(biāo)模型的決定系數(shù)（R2、r2）和定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差（SEC）、預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)差（SEP）。表A 定標(biāo)模型的評(píng)價(jià)參數(shù)參數(shù)指標(biāo)含量范圍%RCRPSECSEP硬度3.99~12.07＞0.90＞0.85≤0.6≤0.8可溶性固形物7.0~17.0＞0.90＞0.85≤0.6≤0.8標(biāo)準(zhǔn)名稱石榴品質(zhì)無(wú)損快速測(cè)定近紅外法標(biāo)準(zhǔn)名稱石榴品質(zhì)無(wú)損快速測(cè)定近紅外法標(biāo)準(zhǔn)主要起草人·劉軍、王苗苗、艾合買提江·艾海提、田合、干標(biāo)準(zhǔn)制訂背景：業(yè)有序發(fā)展的科技保障，更是對(duì)目前新疆全面深入推進(jìn)脫貧攻堅(jiān)的有力支持。主要工作過(guò)程：為確保標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的準(zhǔn)確性、實(shí)用性和客觀真實(shí)性，標(biāo)準(zhǔn)起草組主要開(kāi)展了以下工作：（1）2020142020年自治區(qū)創(chuàng)新環(huán)境（人才、基地）建設(shè)專項(xiàng)——科技創(chuàng)新基地建設(shè)（資源共享平臺(tái)建設(shè)林果產(chǎn)品品質(zhì)特征成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建（項(xiàng)目編號(hào)：PT2009）的項(xiàng)目成立標(biāo)準(zhǔn)起草組，明確責(zé)研究思路和標(biāo)準(zhǔn)編制框架。（2）工作分工：新疆維吾爾自治區(qū)分析測(cè)試研究院、新疆師范大學(xué)、新疆維吾爾自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院、新疆林業(yè)測(cè)試中心提出制