Tiêu chuẩn TCVN 14549-4:2025 Gỗ - Phương pháp định loại bằng công nghệ quang phổ khối lượng - Phần 4: Định loại gỗ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 14549-4:2025

GỖ - PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LOẠI BẰNG CÔNG NGHỆ QUANG PHỔ KHỐI LƯỢNG - PHẦN 4: ĐỊNH LOẠI GỖ

Wood - Method of identifying using direct analysis in real time - time of flight mass spectrometry technology (DART-TOFMS) - Part 4: Wood identification

Lời nói đầu

TCVN 14549-4:2025 do Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Môi trường đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 14549 Gỗ - Phương pháp định loại bằng công nghệ quang phổ khối lượng, gồm 4 phần:

TCVN 14549-1:2025, Phần 1: Thuật ngữ và định nghĩa.

TCVN 14549-2:2025, Phần 2: Lấy mẫu.

TCVN 14549-3:2025, Phần 3: Xây dựng cơ sở dữ liệu.

TCVN 14549-4:2025, Phần 4: Định loại gỗ.

GỖ - PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LOẠI BẰNG CÔNG NGHỆ QUANG PHỔ KHỐI LƯỢNG - PHẦN 4: ĐỊNH LOẠI GỖ

Wood - Method of identifying using direct analysis in real time - time of flight mass spectrometry technology (DART-TOFMS) - Part 4: Wood identification

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định loại gỗ bằng công nghệ quang phổ khối lượng.

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 14121:2024 Gỗ - Phương pháp định loại dựa vào đặc điểm cấu tạo thô đại và hiển vi.

TCVN 14549-1:2025 Gỗ - Phương pháp định loại bằng công nghệ quang phổ khối lượng - Phần 1: Thuật ngữ và định nghĩa

TCVN 14549-2:2025 Gỗ - Phương pháp định loại bằng công nghệ quang phổ khối lượng - Phần 2: Lấy mẫu

TCVN 14549-3:2025 Gỗ - Phương pháp định loại bằng công nghệ quang phổ khối lượng - Phần 3: Xây dựng cơ sở dữ liệu

3 Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa được nêu trong TCVN 14549-1:2025, và TCVN 14121:2024.

4 Chuẩn bị mẫu

4.1 Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu theo TCVN 14549-2:2025.

4.2 Các mẫu gỗ cần định loại phải được làm sạch bề mặt, yêu cầu không được xử lý biến tính bằng hóa chất, nhiệt độ, không được lẫn vecni, sơn, dầu, hoặc các chất phủ khác.

4.3 Các mẫu được ký hiệu và mã hóa với đầy đủ thông tin theo yêu cầu của khách hàng.

4.4 Sau khi chuẩn bị, bảo quản mẫu thử trong các điều kiện sao cho độ ẩm ổn định khi thực hiện việc xác định loại gỗ.

5 Cách tiến hành

5.1 Thu thập quang phổ khối lượng (phổ khối)

Thu thập phỗ khối được tiến hành theo TCVN 14549-3:2025.

Đặt tên tệp cho từng phổ khối tương ứng với tên của mẫu gỗ càn thực hiện định loại.

5.2 Phân loại sơ bộ (làn 1) thông qua thư viện ForeST

Quang phổ của mẫu cần định loại chưa biết được so sánh với Cơ sở dữ liệu ForeST bằng cách sử dụng phần mềm tìm kiếm NIST^[1][1] hoặc tính năng tìm kiếm Mass Mountaineer NIST. Phổ tham chiếu có độ phù hợp cao nhất được so sánh với phổ của loại gỗ chưa biết.

5.3 Xây dựng bản đồ nhiệt và đánh giá phân loại (lần 2)

Thông thường, khi tìm kiếm trong thư viện ForeST sẽ chỉ ra hơn một loại gỗ có quang phổ tương tự như loại chưa biết. Các loại này được sử dụng để xây dựng bản đồ nhiệt và xác định xem thành phần hóa học (chemotypes) của từng loại được chọn (trong ForeST) có tương tự như thành phần hóa học của loại chưa biết hay không.

Tất cả các mẫu (bao gồm phỗ chưa biết và các phổ tham chiếu có độ phù hợp cao được lựa chọn ở 6.2 được kiểm tra bằng cách so sánh trực quan trên bản đồ nhiệt để thiết lập sự đồng thuận, sau đó lựa chọn các phổ tham chiếu phù hợp nhất để xây dựng bản đồ nhiệt và tối ưu hóa mô hình.

5.4 Phân tích dữ liệu (bản đồ nhiệt): xây dựng và tối ưu hóa mô hình

Bản đồ nhiệt được xây dựng với các phổ tham chiếu và phổ chưa biết để so sánh với các loại tham chiếu đã biết.

Yêu cầu:

a. Lựa chọn đặc trưng: Để phân loại theo phương pháp thành phần chính, tỷ lệ Fisher được sử dụng để xác định các đỉnh ion phân tử quan trọng nhất.

b. ANOVA: Chọn ngưỡng % và đúng sai khối lượng (mmu) và chuyển đổi khối lượng thành các đặc trưng. Loại bỏ các ion có mức phân biệt trên 0,05.

Xây dựng mô hình phân tích thống kê bằng cách sử dụng phổ tham chiếu. Có thể cần các hình thức lựa chọn tính năng lặp đi lặp lại để phát triển một mô hình. Cụ thể:

a. Thống kê đa biến Có thể lựa chọn một trong các phần mềm: PCA, KPCA, LDA, KDA, SVM, DAPC. Cán bộ phân tích có thể lựa chọn phần mềm và thuật toán phù hợp được sử dụng để đưa ra kết luận.

b. Sử dụng kiểm tra chéo loại bỏ từng mẫu để xác nhận độ chính xác của phân loại. Đối với các mô hình dự đoán, xác thực chéo LOOCV (Leave-One-Out Cross Validation) phải cao hơn 85%.

5.5 Phân tích kết quả

Sau khi dữ liệu được phân tích, kết quả phân tích, xác định loại gỗ sẽ được đưa ra. Loại gỗ chưa biết có thể được xác định là phù hợp với 1 hoặc 2 loại gỗ được lựa chọn trong thư viện ForeST theo 6.2 cùng với hệ số chính xác của kết quả.

Dựa vào kết quả phân tích sơ bộ lần 1 (xem 6.2) và kết quả đánh giá phân loại lần 2 (xem 6.3), cùng với kết quả định loại (xem 6.5) và độ tin cậy của mô hình xem (6.4), cán bộ phân tích có thể đưa ra kết luận.

Trong trường hợp nghi ngờ, cán bộ phân tích có thể sử dụng 1 trong 2 hoặc cả 2 phương pháp sau để kiểm tra lại kết quả định loại:

- Phân tích thống kê Cluster (hay còn gọi là phân tích cụm) là một kỹ thuật phân tích dữ liệu nhằm phân tích các nhóm hóa học xuất hiện trong tập quang phổ hóa học của từng loại gỗ. Từ đó, phần mềm có thể phân tích và đưa ra kết quả định loại có độ chính xác cao.

- Phương pháp định loại khác như phương pháp dựa vào đặc điểm cấu tạo thô đại và hiển vi.

6 Báo cáo kết quả

Báo cáo kết quả bao gồm các thông tin sau:

a) Nội dung yêu cầu;

b) Thời gian, địa điểm thực hiện;

c) Mô tâ lấy mẫu theo TCVN 14549-2: 2025; Ngoài ra, mẫu gỗ định loại cần được mô tả các thông tin sau: số lượng, các thông tin liên quan đến mẫu (hình dáng, kích thước), ký hiệu riêng, nguồn gốc, số đăng ký, v.v ...;

d) Mô tả về cơ sở dữ liệu sử dụng, phương pháp sử dụng;

e) Kết luận về loại gỗ;

f) Người thực hiện và xác nhận của bộ phận chuyên môn;

g) Ngày thử nghiệm;

h) Tên tổ chức thực hiện.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] Schmitz, N., Beeckman, H., Blanc-Jolivet, C., Boeschoten, L, Braga, J. W., Cabezas, J. A.,... & Zuidema, P. A. (2020). Tổng quan về các phương pháp sử dụng để xác định loại gỗ. Hướng dẫn về các phương pháp truy xuất gỗ.

[2] US-WISC. Giám định thực vật bằng công nghệ quang phổ khối lượng (DART-TOFMS).

[3] US-WISC. Hướng dẫn phân tích định loại gỗ bằng DART TOFMS và Thu thập dữ liệu.

[4] Tiến bộ kỹ thuật “Kỹ thuật xác định loại gỗ bằng công nghệ quang phổ khối lượng (DART - TOFMS) tại Việt Nam” đã được Cục Lâm nghiệp (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) công nhận theo Quyết định số 395 /QĐ-LN-KH&HTQT, ngày 26 tháng 12 năm 2024

^[1] NIST (National Institute of Science and Technology) Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ