使用GC-IMS与化学计量相结合,揭示与酒精化相关的挥发性化合物,并确定烟草中的酒精化指数
Guangwei Xiao1, Jianyu Ding2, Shizhou Shao1
1China Tobacco Hubei Industrial Co., Ltd, Wuhan 430000, Hubei, China.
气色谱-离子移动谱 (GC-IMS) 通过分析挥发性化合物,有效监测烟草的酒精化. 机器学习模型,特别是随机森林,准确地确定酒精含量指数,提供新的行业监测工具.
科学领域:
- 分析化学 分析化学
- 食品科学 食品科学 食品科学
- 烟草科学 烟草科学
背景情况:
- 酒精化在烟草加工中至关重要.
- 挥发性有机化合物 (VOC) 是烟草质量和加工的关键指标.
- 评估酒精化程度对于烟草产品的一致性至关重要.
研究的目的:
- 在烟草酒精化过程中识别和量化挥发性化合物.
- 确定特定挥发物和酒精化指数 (AI) 之间的相关性.
- 开发和验证用于AI确定机器学习模型.
主要方法:
- 气色谱-离子流动性谱法 (GC-IMS) 用于分析四种烟草等级中的154种挥发性化合物.
- 进行了相关性分析,以选表明酒精化的挥发性物质.
- 线性差异分析 (LDA),反向传播神经网络 (BPNN) 和随机森林 (RF) 被用于分类.
主要成果:
- 确定了114种挥发性化合物,其中一些在酒精化过程中表现出显著的动态变化.
- 肉异黄酸,烯酸酒精,酸-M和酸-D与AI有很强的相关性.
- 射频分类器在训练数据上实现了100%的准确性,在AI歧视测试数据上达到96.1%.
结论:
- GC-IMS是一种适合在烟草酒精化过程中表征挥发性化合物变化的技术.
- 机器学习,特别是射频,与GC-IMS数据相结合,可以准确地确定烟草酒精化.
- 这种方法为烟草行业提供了一种新的方法来监测和控制酒精化过程.
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