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2012、2013年间不同产地的枸杞样品中枸杞药材光谱采集检测产品配置单(近红外光谱仪)

  • 应用领域: 制药/化妆品
  • 检测样品: 中药
  • 检测项目:特征图谱
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  • 发布时间:2019-09-12
  • 参考标准:近红外,枸杞,判别分析
利用近红外光谱仪 Antaris II 对不同产地枸杞药材进行光谱采集,建立鉴别分析模型。利用TQ软件判别分析(Discriminant Anlysis) 建立宁夏枸杞的鉴别模型。模型鉴别准确率93%以上。结果说明将近红外分析技术可以合理对枸杞药材的产地进行鉴别,方法具有稳定、客观等优势。
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关键词

近红外枸杞判别分析

摘要

利用近红外光谱仪 Antaris II 对不同产地枸杞药材进行光谱采集建立鉴别分析模型利用TQ软件判别分析Discriminant Anlysis建立宁夏枸杞的鉴别模型模型鉴别准确率93%以上结果说明将近红外分析技术可以合理对枸杞药材的产地进行鉴别方法具有稳定客观等优势

引言

枸杞子为茄科植物枸杞的成熟果实含有丰富的胡萝卜素以及多种维生素和钙铁等矿物质可用于治疗肝血不足肾阴亏虚引起的视物昏化和夜盲症等功效是极具药用价值和经济价值的一种植物其中宁夏枸杞品质领先于全国各地成为枸杞的代表通常对于宁夏枸杞的鉴别需通过枸杞的外观形状颜色气味口感等方面进行辨别需要鉴别人员具有丰富的经验和专业知识这种主观的鉴别方法可能会受到鉴别人员的精神体力状态影响

近红外光谱作为一种快速无损的鉴别方法在石油化工农业食品医药等领域得到广泛应用目前大量关于将近红外应用于植物产地品种质量等方面的鉴别研究的文献被报道近红外在此方面得到重视将近红外应用于枸杞药材产地的鉴别可以有效的避免传统方法受主观因素影响的缺陷保证鉴别结果更加稳定安全快速无损

实验部分

1实验样品

实验选用20122013年间不同产地的枸杞样品232其中宁夏产枸杞154其他产地产枸杞78其中包括青海海西产枸杞12青海柴达木产枸杞7新疆精河产枸杞40内蒙产枸杞19样品收集后集中进行晾晒处理晾晒时间累积20小时以上使样品水分平衡已达到有效控制水分对光谱的影响

2仪器及检测方法

实验使用Thermofisher公司傅里叶式近红外仪器AntarisII

3、结果与讨论

3.1枸杞的近红外漫反射光谱

扫描样品时需将枸杞完全装满样品杯进行检测由于枸杞颗粒较大采集的光谱吸光度在1~2之间由于近红外光谱主要反映的合频与倍频信息光谱出峰比较圆滑无尖锐的峰同时由于样品为整粒枸杞样品未经过化学预处理因此直接观察近红外光谱难以找到样品与样品之间的实际差异需对光谱进行合理的预处理方法以便消除光谱的系统信息突出样品与样品之间的相对差异本实验使用二阶导数谱原始光谱与导数光谱图如下所示

3.2数据分析

实验使用判别分析法Discriminant Anlysis对数据进行分析处理该方法对光谱数据进行主成分PCA分析后利用马氏距离进行判别所有光谱的主成分空间分布如下图所示

图中红色为宁夏产枸杞蓝色为其他产地枸杞从主成分空间图可以看出宁夏产枸杞与其他产地枸

杞光谱有明显的差异宁夏产枸杞主要分布在第二维(PC2)主成分左侧PC2<0其他产地枸杞主要分布

在第二维主成分(PC2)右侧PC2>0说明通过近红外光谱可以有效的将宁夏产枸杞与其他产地枸杞进行区

将主成分进行马氏距离计算并对光谱判别判别结果与主成分空间分布结果一致枸杞样品光谱进行了较为明显的判别区分

本实验共使用232份样品进行判别结果显示154份宁夏产枸杞中准确判别的样品共14014份样品被误判为其他产地枸杞77份其他产地枸杞被准确判别1份样品被误判为宁夏产枸杞模型判别准确率93.5%

实验总结:

本次实验证明通过近红外方法对枸杞的产地进行识别时完全可行的近红外是一种以样品综合品质为依据进行检验判别的分析方法相较于其他的产地识别方法如同位素追踪DNA检测等),近红外是一种快速高效十分经济无浪费无污染的识别方法

 

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