(1)化学分析值的测定结果:平均多糖中宁枸杞的为4.3229%,非中宁枸杞的4.1468%;平均总糖中宁枸杞为52.1748%,非中宁枸杞为55.9252%;平均粗脂肪中宁枸杞为5.4517%,非中宁枸杞为4.9487%;平均水分中宁枸杞为8.4367%,非中宁枸杞为7.5090%
(4)波长范围选择
西北农林科技大学理学院高锦明院长作《枸杞产地鉴别与定量分析模型研究》主旨演讲
枸杞产地鉴别判别模型,解决枸杞的质量控制方法仍以形态学特征的鉴定,受人为因素和外界环境的干扰很大,影响结果的客观性实现对不同品种枸杞的快速光谱鉴别,从而取代传统的高成本、繁琐、费体力的测定方法建立枸杞近红外定量分析模型,快速测定枸杞成分含量,为枸杞的质量控制提供依据该研究快速检测中宁雪菊山楂枸杞茶枸杞与非中宁枸杞区别,对保护中宁枸杞地域品牌具有巨大社会价值和经济价值
1.1 建立枸杞产地鉴别判别模型和定量分析模型
(2)光谱采集条件
(2)光谱采集条件
(2)枸杞最佳近红外光谱预处理方法的确定
(3)光谱预处理方法选择
(6)产地鉴别分析模型的确定
(1)枸杞光谱采集条件的选择和定量分析样品异常样品的剔除
(1)化学分析值的测定
光谱测量中产生的噪声会影响光谱信息,样品颗粒大小、均一度的不同也会导致近红外光谱的基线漂移,为此,需对枸杞样品的原始光谱分别进行一阶导数、二阶导数、多元散射校正(multiplicative scatter correction,msc)、矢量归一化(standard normal variate,snv)等预处理选择合适的预处理枸杞子泡水喝的禁忌方法各化学指标的光谱预处理方法:多糖、总糖、水分pls定量模型采用矢量归一化+一阶导光谱预处理方法;粗脂肪pls定量模型采用多元散射校正+一阶导光谱预处理方法
对光谱进行原始光谱结合msc、原始光谱结合snv光谱预处理后,在6500-5200cm-1特征波段截取枸杞样品的近红外光谱,根据偏差建立每一类的数学模型,分别将未知样本与各类样本数学模型进行拟合,进行判别归类,建立定性产地判别分析模型
校正集样品在6500-5200cm-1波段内采用原始光谱结合msc、原始光谱结合snv光谱预处理方法,可较好的将宁夏中宁枸杞和非宁夏中宁枸杞样品区分开,在宁夏中宁枸杞区域和非宁夏中宁枸杞区域,无被错判样品采用判别分析法对预测集的7个样品进行预测分桂圆枸杞近视析,7个预测样品中无错误判别采用msc、snv光谱预处理结合判别分析法可较好的实现宁夏中宁枸杞与非宁夏中宁枸杞的分类
3.2 定量分析
运用tq analyst软件对枸杞样品原始近红外光谱数据进行主成分分析,提取各个样品原始近红外光谱的主成分,以主成分得分与样品中多糖、总糖、脂肪和水分含量进行偏最小二乘回归分析,以留一交互验证方法进行计算,得到每个样品中多糖、总糖、脂肪和水分含量的交互验证预测值,交互验证值与化学测量值进行比较,将与化学测量值偏差较大的样品点作为异常点剔除在42个样品中随机选取35个品种的枸杞作为校正集样品建立分析模型,剩余7个品种的枸杞作为验证集样品,评价模型选择不同的光谱预处理方式和光谱范围,红枣桂圆枸杞菊花茶比较不同情况下的多糖、总糖、脂肪和水分含量的pls定量模型建模效果所建立的模型对每一个样本进行预测,与实际值进行比较,观察是否符合分析要求
3. 枸杞的质量分析结果
枸杞样品:分别取自于宁夏中宁县、平罗县、同心县;内蒙古乌拉特前旗、陕坎沙海;甘肃省靖远县、武威市民勤县;青海省格尔柿河西、柴达木诺木洪、德令哈市尕海;河北省;北疆博州精河县;内蒙古乌拉特前旗、陕坎沙海所有的样品中随机取35个为校正集样品,其中中宁枸杞23个,其他地区12个,建立判别分析模型;取7个为验证集样品,其中中宁枸杞5个,其他地区2个,作为验证集样品来评价模型
以全国宁夏、新疆、甘肃等不同产地的42种枸杞子为原料,以近红外技术结合化学计量学的方法建立枸杞黄芪红枣陈皮茶的近红外模型,实现对枸杞的产地进行定性判别以枸杞的多糖、总糖、脂肪和水分含量为研究对象,基于近红外光谱技术结合偏最小二乘回归分析建立枸杞品质的定量分析模型
4.2 近红外可较好实现枸杞的产地判别和定量分析
光谱采集方法:积分球漫反射积分球载样器件:旋转样品杯装样量:光谱采集时枸杞颗粒需基本装满旋转式样品杯,保证样品杯中枸杞分布均匀光谱采集范围:12000-4000cm-1,扫描次数:32次,分辨率:4cm-1
将样品分为中宁和非中宁,分别测定多糖、总糖、粗脂肪和水分的化学指标,计算其平均值可得:中宁的多糖含量及粗脂肪含量比非中宁含量较高,而总糖含量则偏低枸杞多糖是酸性杂多糖同多肽或蛋白质构成的的复合性多糖,由阿拉伯糖,鼠李糖,木糖孕妇能喝菊花枸杞茶,甘露糖,半乳糖和葡萄糖6种中性单糖和半乳糖醛酸及羟脯氨酸、谷氨酸、丝氨酸、天门冬氨酸为主的18种氨基酸组成,具有调节机体免疫力,抑制肿瘤生长和细胞突变,延缓衰老,抗脂肪肝和降血糖等药理作用,因此,中宁枸杞的功能特性较非中宁枸杞较好
(4)波长范围选择
(3)光谱预处理方法选择
枸杞样品在6500-5200cm-1波段内采用原始光谱结合msc、原始光谱结合snv光谱预处理方法,可较好的实现宁夏中宁枸杞与非宁夏中宁枸杞的分类
(2)模型的建立
(5)模型的建立
1. 枸杞的质量分析内容和价值
4.1中宁枸杞的功能特性较非中宁枸杞好
2. 枸杞的质量分析方法
宁夏中宁枸杞与非宁夏中宁枸杞的光谱比较接近,选择合适的波长范围可加快分析速度与建模准确性各化学指标建模的波长范围蜂蜜菊花枸杞茶选择:多糖pls定量模型波长选择8360-5660cm-1;总糖pls定量模型波长选择6400-4780cm-1;粗脂肪pls定量模型波长选择6920-4000cm-1;水分pls定量模型波长选择8300-5700cm-1
(5)校正模型的检验
光谱测量中产生的噪声会影响光谱信息,样品颗粒大小、均一度的不同也会导致近红外光谱的基线漂移,为此,需对枸杞样品的原始光谱分别进行一阶导数、二阶导数、多元散射校正(multiplicative scatter correction,msc)、矢量归一化(standard normal variate,snv)等预处理比较处理效果之后,选择多元散射校正(msc)及标准正态变量变换(snv)预处理方法
光谱采集方法:积分球漫反射光谱采集范围:12000-4000cm-1,扫描枸杞陈皮茶的功效次数:32次,分辨率:4cm-1
多糖、总糖测定参照gbt 18672-2002 枸杞(枸杞子) ;粗脂肪测定参照gb/t 5009.6 2003 索氏抽提法;水分测定参照gb/t 5009.3 减压干燥法
研究内容包括:
2.1 产地判别
采用pls方法分别建立枸杞多糖、总糖、脂肪、水分的定量校正模型,进行样品含量预测,并与实际化学值进行了比较枸杞样品多糖、总糖、脂肪、水分校正模型的相关系数分别为0.9993、1.0000、0.9994、0.9994,rmsec分别为0.0376、0.0120、0.0244、0.0474可见,计算值与实际值的偏差较小,采用最有模型对预测集样品中各组分含量进行预测,多糖、总糖、脂肪、水分的rmsep分别为0.0960、1.7、0.250、0.403说明以现有枸杞样品建立的主要成分的数学模型较好
(1)材料
(3)枸杞近红外光谱波段的选择
3.1 产地判别
在合枸杞茶的功效与禁忌适的波段范围内,用pls方法分别建立枸杞子多糖、总糖、脂肪、水分的定量校正模型,校正模型的相关系数分别为0.9993、1.0000、0.9994、0.9994,建模效果较好,建立了近红外漫反射光谱法直接测定枸杞中有效物质含量的新方法
4. 枸杞的质量分析结论
(4)枸杞产地鉴别分析模型和定量分析模型的确定
枸杞(lycium barbarum l.)为茄科枸杞属多分枝灌木,其果、皮、叶均可入药,广泛种植于我国宁夏、甘肃、青海、新疆、内蒙古等地,枸杞种类较多,枸杞子有效成分的形成与土壤、气候、生态环境有密切联系,枸杞的品质表现出一定的差异枸杞中活性成分丰富多样,主要是枸杞多糖、维生素、氨基酸等成分,还有人体必需的微量元素mn、fe、ca、mg、zn、s桂圆红枣枸杞茶作用e等,它们含量的高低是评价枸杞质量优劣的重要指标研究表明中宁枸杞中的多糖含量较非中宁枸杞的多糖含量高,多糖是枸杞最重要的活性成分,具有调节机体免疫力,抑制肿瘤生长和细胞突变,延缓衰老,抗脂肪肝和降血糖等药理作用中宁枸杞中氨基酸总含量及人体必需氨基酸的含量最高,所含氨基酸的种类上,中宁枸杞明显优于其他地区《中国药典》仅将宁夏产枸杞定义为入药枸杞,而中宁县枸杞为其中珍品,有“中宁枸杞甲天下”的美誉
(5)pls定量模型的建立
宁夏中宁枸杞与非宁夏中宁枸杞的光谱比较接近,在6500-5200cm-1范围内宁夏中宁枸杞和非宁夏中宁枸杞有着较明显差异,可作为选择校正集建模波长范围的依据
2.2 定量分析
