烟草近红外光谱分析技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张忠锋，付秋娟 著

图书标签:

• 烟草
• 近红外光谱
• 光谱分析
• 烟草化学
• 质量控制
• 成分分析
• 农业科技
• 检测技术
• 无损检测
• 快速分析

出版社： 中国农业科学技术出版社

ISBN：9787511626585

版次：1

商品编码：12093318

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-11-01

用纸：胶版纸

页数：284

字数：380000

内容简介

　　《烟草近红外光谱分析技术》分别介绍了烟草概况及烟草质量评价标准、对近红外分析技术的基本概念作了简要介绍、近红外技术在烟草行业的研究进展、近红外在烟叶化学成分、外观物理指标、烟气成分、判别分析、在线分析等方面开展的一些研究工作，具体分析了烟叶样品的光谱特性、定性定量分析模型的建立、模型验证及模型转移等内容、介绍近红外光谱技术在土壤中的应用以及对近红外技术在烟草行业中的应用进行了展望。

目录

第一章 烟草概况
第一节 烟草的起源及类型分布
第二节 我国烟草生产现状及发展方向
第三节 烟草质量评价指标及常用的检测方法
第二章 近红外光谱分析技术简介
第一节 近红外光谱分析技术的产生及发展历史
第二节 近红外光谱分析技术的特征和应用特点
第三节 近红外光谱分析技术的工作过程
第四节 近红外光谱分析中的化学计量学
第五节 近红外光谱分析模型的优化与验证
第六节 影响近红外光谱分析结果准确性的因素
第三章 近红外光谱分析技术在烟草产业的研究进展
第一节 烟草化学成分近红外分析
第二节 烟草外观物理指标近红外分析
第三节 烟气成分近红外分析
第四节 烟草近红外判别分析
第五节 烟草在线近红外分析
第四章 烟草化学成分近红外光谱分析
第一节 烟草常规化学成分近红外分析模型研究
第二节 烟草中无机元素的近红外分析模型研究
第三节 烟草中淀粉、多酚和色素的近红外分析模型研究
第四节 烟草中蛋白质的近红外分析模型研究
第五节 烟草中总挥发碱的近红外分析模型研究
第六节 烟草中石油醚提取物的近红外分析模型研究
第七节 烟草pH值的近红外分析模型研究
第八节 烟草中茄尼醇的近红外分析模型研究
第九节 烟草中有机酸的近红外分析模型研究
第五章 烟叶外观物理指标的近红外光谱分析
第一节 烟叶结构和油分的近红外光谱预测
第二节 烟草物理指标的近红外模型研究
第六章 卷烟烟气成分的近红外光谱分析
第一节 近红外法预测原烟卷烟主流烟气中的焦油和烟碱
第二节 近红外光谱法快速测定烤烟苯并[a]芘释放量
第三节 近红外光谱法预测烟气中氰化氢(HCN)、氨、苯酚
第七章 近红外在烟草判别分析中的研究与应用
第一节 近红外技术鉴别中华牌卷烟真伪
第二节 基于近红外信息的烟叶分析
第八章 烟草在线近红外光谱分析
第一节 打叶复烤配方均匀性控制模式的研究
第二节 原烟在线近红外光谱模型转移研究
第三节 带梗烟叶在线近红外模型的建立与应用
第九章 烟草近红外光谱分析前景展望
第一节 卷烟生产过程的质量分析与控制
第二节 烟草近红外光谱分析技术前景展望
附录 近红外光谱仪的操作规程与要求
英文缩略词表
参考文献

烟草近红外光谱分析技术：一本揭示香料奥秘的实用指南 《烟草近红外光谱分析技术》并非一本枯燥的技术手册，而是一扇通往烟草内在品质世界的窗口。这本书深入浅出地阐述了近红外光谱（NIR）技术在烟草分析中的强大应用潜力，为烟草行业从业者、科研人员以及对烟草品质有深入了解需求的读者提供了一套行之有效的分析工具和方法。它不仅仅局限于技术层面的介绍，更着眼于如何通过科学的手段，全面、准确地评估烟草的内在成分，从而优化种植、加工、品吸等各个环节。 核心技术，化繁为简： 本书的核心在于系统地介绍了近红外光谱分析技术在烟草领域的应用。近红外光谱，作为一种无损、快速、简便的分析方法，近年来在各个领域得到了广泛关注。而对于烟草而言，其复杂的化学成分构成，使得传统的化学分析方法显得繁琐且耗时。NIR技术的出现，恰恰解决了这一难题。它能够通过照射烟草样品，测量其在近红外波段的光谱信息，这些光谱信息携带着关于烟草中各种化学成分（如水分、糖类、生物碱、蛋白质、纤维素等）的“指纹”。 本书并非简单地罗列NIR光谱的原理，而是将其与烟草的实际需求紧密结合。它会详细阐述NIR光谱仪器的基本构成、工作原理，以及如何根据烟草分析的特点选择合适的仪器和附件。更重要的是，它会深入讲解如何对采集到的原始光谱数据进行预处理，例如平滑、归一化、基线校正等，这些预处理步骤对于提取有效信息、减少噪声干扰至关重要。读者将能理解为什么这些步骤必不可少，以及它们如何直接影响到后续的模型建立和分析结果。 烟草品质，尽在掌握： 烟草的品质，是影响其价值和消费者接受度的关键因素。而这种品质，很大程度上取决于其复杂的化学成分。本书将重点放在如何利用NIR技术，对烟草中的关键品质指标进行定量和定性分析。 水分含量： 水分是影响烟草储存、燃烧性能以及吸湿性的重要因素。NIR技术能够非常精准地测量烟草中的水分含量，这对烟草的仓储、加工以及最终产品的质量控制都具有重要的指导意义。读者将学习到如何建立基于NIR光谱的水分定量模型，以及如何解释模型参数。 糖类： 糖类是影响烟草风味和燃烧特性的重要成分。不同种类的糖类（如还原糖、蔗糖等）在NIR光谱中会表现出不同的吸收特征。本书会详细介绍如何通过NIR技术测定烟草中的总糖含量，甚至对某些特定糖类进行区分。这对于理解和调整烟草的甜度、燃烧速率具有重要作用。 生物碱： 烟草中的生物碱，最主要的便是尼古丁。尼古丁含量直接影响烟草的“劲头”和生理活性，是消费者关注的重点，也是国家监管的重点。NIR技术能够快速、准确地测定烟草中的尼古丁含量，为烟草生产企业和监管部门提供重要的依据。本书将探讨如何构建可靠的尼古丁定量模型，并分析影响模型精度的因素。 蛋白质与氨基酸： 蛋白质及其水解产物氨基酸，对烟草的香气和风味形成也起着至关重要的作用。某些氨基酸的含量变化，会直接影响烟草的香气特征。本书将阐述如何利用NIR技术，间接或直接地评估烟草中的蛋白质含量，以及对某些关键氨基酸进行预测。 其他重要成分： 除了上述几类主要成分，烟草中还含有多种纤维素、半纤维素、木质素等结构性成分，以及酚类、挥发性有机化合物等影响香气和燃烧特性的物质。本书会引导读者了解NIR技术在这些成分分析方面的潜力，以及如何通过建立多元校正模型，实现对多种成分的同步分析。 模型建立，精益求精： 近红外光谱分析的核心在于建模。从采集到的原始光谱数据，到最终的定量或定性预测结果，中间需要经过一系列复杂但至关重要的建模过程。本书将系统地介绍各种常用的 chemometric （化学计量学）方法，并重点讲解它们在烟草NIR分析中的具体应用。 数据预处理： 如前所述，预处理是建模的第一步，也是关键的一步。本书将详细解释各种预处理算法的原理和适用性，例如SG平滑、MSC（多变量散射校正）、SNV（标准化变量归一化）等，并提供实际操作的指导。 建模方法： 多元线性回归（MLR）： 作为一种基础的线性建模方法，MLR在某些简单场景下表现良好。本书会介绍其基本原理，以及在烟草分析中的应用局限性。 主成分回归（PCR）： PCR通过降维技术，提取光谱数据中的主要变化趋势，从而构建回归模型。对于高维度的光谱数据，PCR能够有效降低模型的复杂性，提高计算效率。本书将深入讲解PCR的原理、模型参数的选择以及结果的解释。 偏最小二乘回归（PLSR）： PLSR是目前NIR分析中最常用的建模方法之一。它能够同时考虑光谱数据和目标变量之间的关系，有效地处理光谱数据中的共线性问题。本书将详细阐述PLSR的原理，包括Latent Variables（潜在变量）的提取，以及如何通过交叉验证来优化模型，提高模型的稳定性和预测精度。 支持向量机（SVM）与神经网络（NN）： 对于非线性关系复杂的样本，SVM和NN等更高级的机器学习算法能够提供更好的建模效果。本书将介绍这些方法的原理，并讨论它们在烟草NIR分析中的应用场景和优势。 模型评估与验证： 建立好的模型并非一成不变，需要进行严格的评估和验证，以确保其预测能力和稳定性。本书将介绍各种评估指标，如决定系数（R²）、均方根误差（RMSE）、相对标准误差（RSE）等，并重点讲解交叉验证、外部验证等方法，确保模型的可靠性。 应用拓展，价值最大化： 《烟草近红外光谱分析技术》的应用范围远不止于实验室。本书将引导读者将NIR技术真正地融入到烟草行业的实际生产和质量控制流程中。 原烟收购： 在原烟收购环节，NIR技术能够实现对大批量原烟的快速、无损检测，帮助收购商准确评估原烟的等级和品质，避免因成分差异造成的损失。 加工过程控制： 在烟草的加工过程中，如烘烤、发酵、切丝等，NIR技术可以实时监测关键成分的变化，从而指导工艺参数的调整，确保加工过程的稳定性和产品质量的一致性。 成品质量检测： 对于卷烟等最终产品，NIR技术可以用于快速检测其关键成分含量，确保产品符合既定的质量标准。 研发与创新： 对于烟草育种、新品种开发以及新的加工工艺研究，NIR技术能够提供快速、高效的分析手段，加速研发进程，推动技术创新。 市场监管： NIR技术为监管部门提供了有效的手段，可以快速、准确地检测烟草产品的成分，维护市场秩序，保障消费者权益。 本书特色，实用为王： 本书的最大特色在于其高度的实用性。作者并非仅仅停留在理论层面，而是结合了大量的实际案例和数据分析过程。读者将能看到如何从零开始，一步步建立起一个成功的NIR分析模型。书中会包含具体的实验步骤、仪器操作技巧、数据处理流程图示，以及对结果的详细解读。 展望未来，技术革新： 本书在介绍经典NIR分析技术的同时，也会对该领域的新进展和未来发展方向进行展望。例如，在线NIR技术在连续生产线上的应用，便携式NIR设备的发展，以及结合大数据和人工智能技术，进一步提升NIR分析的智能化水平等。 总而言之，《烟草近红外光谱分析技术》是一本集理论、技术、实践于一体的权威著作。它不仅能够帮助读者掌握NIR分析的核心技术，更重要的是，能够指导读者如何将这些技术有效地应用于烟草生产的各个环节，从而提升产品质量，优化生产效率，实现烟草产业的科学发展与价值提升。对于任何希望深入了解烟草内在品质、掌握科学分析方法的人而言，这本书都将是一份不可多得的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

从编辑排版的角度来看，这本书的专业性体现在对图表的运用上。几乎每一个关键概念都配有清晰、信息量丰富的插图，而且这些图表的设计并非简单的示意，而是往往包含了原始数据、处理后的曲线对比，甚至是仪器的剖面结构图。特别是那些复杂的数学模型和化学计量学算法的推导过程，作者巧妙地使用了分步解析和关键步骤加粗的排版技巧，极大地降低了阅读障碍。我发现自己很少需要停下来查阅其他资料来理解某个公式的含义，因为书中的注释和脚注已经提供了足够的上下文支持。在术语的使用上，全书保持了高度的一致性和规范性，这对于跨学科交流至关重要的。比如，对于“基线漂移”和“散射校正”这类常见的干扰问题，书中给出的术语定义精确无误，且在后续章节中始终保持一致。这使得读者在构建自己的分析流程时，能够建立起一套标准化的、可复用的方法论框架，避免了因术语理解偏差而导致的分析错误。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书的行文逻辑简直像一部精心编排的交响乐，层层递进，扣人心弦。我特别喜欢它在方法论部分的处理方式，作者似乎在引导读者进行一场思维的漫步。它不仅仅是罗列了一堆分析方法，而是将每一种方法的适用场景、优缺点以及潜在的干扰因素都进行了深入的剖析。举个例子，在处理高湿度环境下的样品分析时，书中给出的校正模型和数据预处理步骤，简直是教科书级别的范本。我尝试在自己的一个长期困扰的实验数据上应用了其中提到的Savitzky-Golay平滑算法的改进版本，效果立竿见影，噪音被有效抑制，关键特征峰的信噪比得到了显著提升。这种“授人以渔”的写作风格，远比简单地告诉读者“应该怎么做”要高明得多。此外，书中对光谱库的构建和维护也给予了足够的重视，强调了数据库的质量直接决定了分析结果的可靠性，这在很多同类书籍中是被轻描淡写的环节。读完这部分，我深刻体会到，光谱分析的艺术，很大程度上在于对数据处理流程的精细化控制。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到惊喜的是其对“前沿探索”的关注度。它并没有固步自封于已有的成熟技术，而是大胆地展望了未来光谱分析技术的发展方向。其中关于高光谱成像与深度学习结合的部分，简直是打开了我的新世界大门。作者详细介绍了如何利用卷积神经网络（CNN）对三维光谱数据立方体进行特征提取和分类，这在生物医学成像领域具有巨大的潜力。书中引用了多个最新的研究成果作为佐证，使得这些前沿技术不再是空中楼阁，而是有了坚实的理论基础和可行的实现路径。特别是对“实时在线监测”系统的设计思路探讨，书中提出的多点采样与快速校正策略，为工业自动化控制提供了宝贵的参考。读到这些内容时，我感觉自己仿佛正在参与一场顶尖的学术研讨会，思维的火花不断碰撞。这本书显然是倾注了作者多年一线研究经验的结晶，它不仅告诉你“现在能做什么”，更重要的是指引你“未来应该往哪个方向努力”。这种前瞻性，是衡量一本优秀技术著作的关键标准之一。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计确实是下了一番功夫的，封面那种磨砂质感，拿在手里沉甸甸的，感觉挺有分量的。初翻几页，就被那种严谨的学术氛围给吸引住了。我原本以为这会是一本晦涩难懂的纯理论书籍，没想到作者在引言部分就清晰地勾勒出了近红外光谱分析在现代科学，尤其是材料科学领域中的重要地位。书中对于基础理论的阐述非常扎实，从电磁波与物质相互作用的基本原理讲起，逐步深入到傅里叶变换红外光谱仪的结构和工作机制。尤其让我印象深刻的是，它没有停留在教科书式的堆砌公式，而是结合了大量的实际工程案例，比如如何通过调整仪器的参数配置来优化特定有机化合物的检测灵敏度。作者在细节的处理上非常到位，比如对不同光源的优缺点对比分析，以及不同类型的检测器（如DTGS和MCT）在特定波段的性能差异，都做了非常详尽的图表说明。对于初学者来说，这无疑是一本极好的入门指南，它提供了一个清晰的认知框架，让人能够迅速掌握这门技术的精髓。整体感觉，这本书的学术深度和实用性达到了一个很好的平衡点，让人读起来既感到充实，又不至于迷失在过多的技术细节之中。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这本书的价值远远超出了一个简单的技术手册范畴，它更像是一本综合性的、面向高阶应用的研究指南。作者在叙述中流露出的那种对科学真理的敬畏和对实验细节的执着追求，是感染力最强的一部分。我特别欣赏作者对于“误差分析与不确定度评估”的独立章节的设置。在许多应用领域，最终的报告往往只关注最终结果，而这本书却将如何科学地量化分析过程中的所有不确定性作为核心内容之一进行阐述。这种对科学严谨性的极致追求，使得基于此书指导建立的分析方法具有极高的可信度和可重复性。它教会我的不仅仅是操作步骤，更重要的是一种严谨的、系统性的科学思维模式。对于任何从事高级分析工作的人士来说，这本书都应该被放在案头，作为随时可以翻阅的理论和实践的强大后盾。它的内容深度和广度，绝对能满足从资深研究员到专业技术人员的不同层次需求。