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题目:基于近红外漫反射光谱的淫羊藿成分快速检测研究

关键词:淫羊藿;质量控制;近红外漫反射光谱;快速检测

  摘要


淫羊藿是国家卫生部(现国家卫生和计划生育委员会)批准的药食两用植物之一,在食品工业中具有广泛用途。深入探讨淫羊藿的质量控制问题,快速、精确检测淫羊藿营养成分和活性物质,对于淫羊藿保健食品的研制和品质控制具有重要的实用意义。近红外漫反射光谱技术具有快速、精确、灵敏、无损等众多优点,在食品原料与保健食品质量控制中具有广泛的用途。本文探讨了近红外漫反射光谱技术在淫羊藿水分、灰分、黄酮类化合物、多糖和生物碱等营养成分与活性物质检测中的应用,以期为淫羊藿的质量控制提供一定依据,为淫羊藿保健食品的研制和品质控制提供必要的参考。

本研究收集了来自全国各地的130批淫羊藿样品,选取了水分、灰分、多糖、朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C、淫羊藿苷和生物碱8个重要质量指标进行检测分析。首次建立了基于近红外漫反射光谱技术的淫羊藿水分、灰分、多糖、朝藿定A、朝藿定B和生物碱快速、精确、无损检测新方法,并采用新建方法定量分析了淫羊藿样品中相关营养成分与活性物质的含量。近红外漫反射光谱分析方法的建立步骤如下:第一步是采用常规化学实验分析方法测定所有样品8个质量指标的实验室分析值;第二步是利用近红外光谱分析仪器对所有样本进行光谱采集;第三步是将实验室分析值和近红外光谱结果利用数学建模的方式结合起来,优化影响模型参数的条件(光谱去散射处理、数学处理和回归分析),挑选出最优的模型结果参数,建立淫羊藿质量控制定量检测的近红外分析模型;第四步是对模型进行验证并通过实际样品检测来考察模型的优劣及可行性。淫羊藿中水分、灰分、朝藿定A、多糖与生物碱的近红外模型均是采用“SNV+D”散射处理方式、数学处理方式采用“2,4,4,1”、回归分析方法采用“MPLS”这几种处理方式得到模型效果良好,定标决定系数(RSQ)分别为:0.9387、0.8843、0.8962、0.7782、0.8997;交叉验证相关系数(1-VR)分别为:0.8519、0.8009、0.8754、0.7829、0.8457。朝藿定B的近红外模型采用“IMSC”散射处理方式、数学处理方式采用“1,8,8,1”、回归分析方法采用“MPLS”这几种处理方式得到模型效果良好,定标决定系数(RSQ)为0.9357,交叉验证相关系数(1-VR)为0.9238。朝藿定C的近红外模型采用“Detrend”散射处理方式、数学处理方式采用“2,4,4,1”、回归分析方法采用“MPLS”这几种处理方式得到模型效果良好,定标决定系数(RSQ)为0.9235,交叉验证相关系数(1-VR)为0.9173。其中淫羊藿苷的近红外模型采用“SNV”散射处理方式、数学处理方式采用“2,4,4,1”、回归分析方法采用“MPLS”这几种处理方式得到模型效果良好,定标决定系数(RSQ)为0.8352,交叉验证相关系数(1-VR)为0.7941。外部验证效果较好,8个质量指标的各项决定系数较高,各项误差小,因此定标效果均较好,都达到了实用程度,可以进行快速预测。在此基础上,本研究采用所建近红外漫反射光谱新方法检测了淫羊藿样品中水分、灰分、多糖、朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C、淫羊藿苷等营养成分与活性物质。首次测得我国市售淫羊藿药材水分合格率为100%,灰分合格率为82%。并且对9个不同品种的淫羊藿进行了实样检测,结果表明各个品种间淫羊藿的各个指标含量存在较大的差异性,园区种植淫羊藿与野生种植淫羊藿也存在较大的差异,但是所有指标的含量均在合理范围内,并未出现较大的波动。总体上看,淫羊藿样品中水分、灰分、多糖、朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C、淫羊藿苷等营养成分与活性物质的变异较大,在作为保健食品原料时需要严格控制这些质量指标。

本研究显示近红外漫反射光谱技术可以作为检测淫羊藿水分、灰分、多糖、生物碱、朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C和淫羊藿苷的新方法,在淫羊藿质量控制以及淫羊藿保健食品研制和品质控制中具有一定的应用价值。