基于近红外光谱法的山茶籽油理化指标快速检测策略

1 检测前期准备策略

1.1 样品收集与筛选

山茶籽油样品收集需覆盖不同产区、不同加工工艺的产品，从正规公司及大型超市选取时，需核查产品的质量检测报告，确保符合基本质量标准。收集过程中详细记录样品的生产信息，加工工艺标注为压榨或浸出，生产日期精确到具体月份，储存环境注明温度、光照条件等。样品数量需达到一定规模，以覆盖较宽的理化指标范围，让建立的检测模型能适应不同品质的山茶籽油。将收集到的样品倒入洁净容器中，用玻璃棒搅拌至少 5 分钟，确保混合均匀，避免因局部成分差异导致检测偏差 [1]。分装样品时使用经高温灭菌的玻璃容器，每个容器装入量控制在容器容积的三分之二，盖紧瓶塞后用封口膜密封，标签上注明样品编号、收集日期等信息，分类存放于避光的样品柜中，防止样品交叉污染或信息混淆。

1.2 仪器调试与校准

检测所用的近红外光谱仪需提前进行全面调试，开机后接通电源，打开仪器开关，等待 30 分钟预热时间，期间观察仪器显示屏上的各项参数是否稳定，待数值波动范围小于规定标准后，进行性能测试。性能测试时按照仪器说明书操作，检查光源强度、检测器灵敏度等指标，随后进行白板参比，将标准白板放入样品池，启动参比程序，确保光谱采集的基准准确 [2]。定期对仪器进行校准，校准周期按照仪器使用频率确定，每月至少进行一次全面校准。校准过程严格按照仪器操作规程进行，使用经计量认证的标准校准样品，将标准样品放入样品池，采集光谱数据后与标准值对比，计算偏差是否在允许范围内。

1.3 检测环境控制

检测环境需保持稳定，实验室安装恒温恒湿设备，将温度控制在20-25^∘C ，温度波动幅度不超过 ±1^∘C ，相对湿度维持在 40%60% ，湿度变化每小时不超过 5% ，避免温度和湿度剧烈变化影响仪器内部元件性能及样品的物理性质。实验室墙面采用耐脏、易清洁的材料，地面铺设防滑地砖，定期用消毒水擦拭，保持洁净、无异味。实验室选址远离生产车间、高压设备等，避免强光直射，窗户安装遮光窗帘，仪器周围 2 米内不放置产生磁场的设备，防止外部环境因素干扰光谱信号的采集。

检测过程中合理安排样品检测顺序，按照样品编号依次进行，同批次样品连续检测，不同批次样品检测间隙对样品池进行清洁。样品放置区域设置专用工作台，台面上划分样品放置区、工具区等区域，样品管按照编号顺序整齐排列，管口朝向一致，便于快速取用和操作。实验室配备环境监测仪器，实时记录温度、湿度、光照强度等参数，每小时记录一次数据，发现参数超出规定范围时，及时调整恒温恒湿设备，确保检测始终在稳定的环境条件下进行，为检测结果的可靠性提供环境支持。

2 光谱采集与处理策略

2.1 光谱采集规范操作

光谱采集前需对样品进行充分预处理，将储存的山茶籽油样品从样品柜中取出，放置在室温环境下平衡 30 分钟，使样品温度与实验室环境温度一致。打开样品容器，用移液管吸取适量样品，缓慢倒入玻璃管中，直至液体体积达到玻璃管容积的三分之二，操作过程中保持玻璃管倾斜45 度，减少气泡产生 [3]。若发现玻璃管内有气泡，将玻璃管轻轻晃动，待气泡上升至液面破灭后再进行检测。样品管选用直径为 8mm 的透明玻璃管，使用前用蒸馏水冲洗 3 次，再用无水乙醇擦拭内壁，自然晾干后使用，确保管壁洁净、无划痕，避免影响光线透射。以空气作为参比时，将空玻璃管放入样品池，启动参比扫描程序，完成后设置光谱仪的工作参数，扫描范围调整至检测所需区间，扫描次数设定为32 次，分辨率控制在规定值，参数设置完毕后保存设

置方案。

采集光谱时按照设定的程序进行操作，用专用镊子夹取装有样品的玻璃管，平稳放入样品池内，确保玻璃管中心与光路中心对齐，盖好样品池盖。启动扫描程序后，观察仪器显示屏上的光谱曲线是否平稳，若出现异常波动则停止扫描，检查样品管放置是否正确或样品是否有沉淀。每隔 1 小时进行一次背景扫描，将空样品池放入检测位置，启动背景扫描程序，更新仪器的背景数据，消除仪器漂移带来的误差。扫描完成后及时将光谱数据保存至专用电脑的指定文件夹，数据格式选择吸光率，每个样品的光谱数据以样品编号命名。对每个样品进行3 次独立扫描，将3 次扫描得到的光谱数据导入数据处理软件，计算平均值作为该样品的最终光谱数据，提高数据的稳定性。

2.2 光谱预处理方法选择

光谱预处理需根据原始光谱的特征选择合适方式，原始光谱可能存在基线漂移现象，影响特征峰的准确识别，采用一阶求导处理方式可有效解决这一问题。一阶求导通过计算相邻数据点的差值，突出光谱曲线的变化趋势，使不同成分对应的特征峰更加明显，尤其是在特征峰重叠区域，能增强峰形差异，便于后续的数据分析。处理过程中，通过调整求导窗口大小优化处理效果，窗口大小根据光谱分辨率确定，确保既能消除基线漂移，又不破坏有用的特征信息。

在一阶求导处理基础上，结合 S-G 平滑处理可进一步提升数据质量。原始光谱中可能包含随机噪声，这些噪声会干扰特征信息的提取，S-G 平滑通过移动窗口内的数据拟合多项式，降低高频干扰，使光谱曲线更加平滑。平滑窗口的宽度需合理设置，过窄则无法有效消除噪声，过宽可能导致特征峰失真，实际操作中根据光谱噪声水平进行多次测试，选择能使信噪比达到最佳状态的窗口宽度。

2.3 光谱波段范围确定

光谱波段范围的选择需结合山茶籽油中不同理化指标的化学特性，碘值与不饱和脂肪酸含量相关，对应的特征吸收主要集中在特定波段，选取 5966-9000cm^-1 的波段范围进行检测，该波段包含了不饱和脂肪酸中碳碳双键的振动信息，光谱信号与碘值的相关性较强，能有效反映碘值的变化。

酸价反映游离脂肪酸含量，其特征吸收与羧基相关，对应的适宜波段范围需重点关注羧基的振动频率区间，通过分析酸价与不同波段光谱的相关性，确定能准确反映酸价变化的波段。过氧化值与过氧化物含量相关，过氧化物的特征吸收在特定波段有明显表现，选取包含该特征吸收的波段范围进行检测，从而有效捕捉过氧化值变化带来的光谱差异。确定波段范围时，需剔除与理化指标相关性较低的波段，减少无关信息的干扰，通过对比不同波段组合的检测效果，选择能使模型精度最高的波段范围，为后续的模型构建提供高质量的光谱数据。

结论

本研究提出的基于近红外光谱法的山茶籽油理化指标快速检测策略，通过规范检测前期准备、光谱采集与处理各环节，能够有效实现对山茶籽油碘值、酸价、过氧化值的检测。该策略操作流程清晰，可保障检测结果的准确性与稳定性，为山茶籽油的质量监管、真伪鉴别及掺假检测提供了切实可行的方法，具有较强的实践应用价值。

参考文献

[1] 林伟琦 . 基于傅里叶变换衰减全反射红外光谱鉴别山茶油掺假[J]. 食品安全质量检测学报 , 2025, 16(2):215-223.

[2] 沈乐丞, 曾秀英, 温志刚, 等. 基于近红外光谱技术的赣南茶油掺假快速鉴别 [J]. 中国油脂 , 2022, 47(6):6.

[3] 滕爽, 鄢永红, 沈娟, 等. 气相色谱- 质谱法结合气相色谱法鉴别山茶籽油真实属性 [J]. 食品与发酵工业 , 2023, 49(17):267-273.