金銀花的藥用和保健價值高，市場存在的金銀花商品形式有2種，即原藥材與粉末形式。金銀花采收過程中，作為非目標(biāo)商品的“完全開花金銀花”可能通過粉碎的方式，摻入金銀花粉中。“完全開花金銀花”的有效成分與“未開花金銀花”存在一定差異，但打粉后失去外觀鑒別特征，較難通過簡單方法對粉末中摻入“完全開花金銀花”進(jìn)行有效判別。
HeraclesⅡ超快速氣相電子鼻作為一種新型的氣味分析儀器，具有檢測靈敏和分析時間極短等優(yōu)勢，可將氣相所得色譜峰作為傳感器，其替代了傳統(tǒng)傳感器型電子鼻中有限的傳感信號，可以得出更多的化合物信號，同時，將保留時間換算成Kovats保留指數(shù)，經(jīng)正構(gòu)烷烴校準(zhǔn)后，通過AroChembase數(shù)據(jù)庫進(jìn)行定性分析，能得出可能化合物及相對應(yīng)的感官描述信息，有利于進(jìn)一步深入研究其性質(zhì)。同時，可以此為基礎(chǔ)進(jìn)行化學(xué)計量學(xué)分析，建立主成分分析、判別因子分析等模型，達(dá)到對供試品鑒別的目的。本研究采用HeraclesⅡ超快速氣相電子鼻對金銀花粉末質(zhì)量進(jìn)行鑒別。
金銀花（未開花干花、完全開花干花）；HeraclesⅡ超快速氣相電子鼻。 未開花與完全開花金銀花打粉，過4號篩，取過篩后的未開花與完全開花金銀花粉末調(diào)配為總量為1g待測樣品，充分震蕩混勻，具體調(diào)配比例見表1，并以此分組。
金銀花粉末樣品使用HeraclesⅡ超快速氣相色譜電子鼻進(jìn)行檢測分析，具體實驗參數(shù)見表2。
HeraclesⅡ超快速氣相色譜電子鼻具有兩根極性存在差異的色譜柱，即MXT-5(低極性)和MXT-1701(中極性)，扣去空白參考后，各比例金銀花粉末色譜圖見圖1，2。不同比例金銀花粉末色譜圖中的色譜峰位置基本未發(fā)生變化，說明其基于氣味的定性較為類似，將保留時間轉(zhuǎn)換為Kovats保留指數(shù)后，經(jīng)AroChembase數(shù)據(jù)庫得出定性結(jié)果，見表3。
結(jié)合圖1，2及表3可知，金銀花粉末中的可能化合物中，代表己醛氣味的譜峰強(qiáng)度較強(qiáng)，且隨完全開花金銀花粉末的摻入比例增加而逐級降低，表明其可能為鑒別金銀花粉末質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
PCA是將所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行降維，提取幾個特征值較大能反映樣本信息變量的因子進(jìn)行線性分類，以得到具有不同氣味區(qū)域和簇的描述性圖表。在經(jīng)過超快速氣相電子鼻檢測得到不同調(diào)配比例金銀花粉末的色譜峰面積以及峰數(shù)量后，篩選出區(qū)分能力強(qiáng)(＞0.900)且峰面積較大(range＞1000)分離效果較好的色譜峰作為傳感器，進(jìn)行PCA分析，得出主成分1與主成分2累計貢獻(xiàn)率88.815%，能夠較好地反映所測樣品中氣味信息。識別指數(shù)91，說明超快速氣相電子鼻可有效區(qū)分不同調(diào)配比例金銀花粉末，見圖3。此外，10%～20%，20%～30%，50%～60%，80%～90%，90%～100%間區(qū)分較為困難。據(jù)此，可將不同調(diào)配比例金銀花粉末可分為6類，即①0;②10%，20%，30%;③40%;④50%，60%;⑤70%;⑥80%，90%，100%。
DFA是在主成分分析的基礎(chǔ)上，縮短組內(nèi)樣品間距離，增大組間差距。因此，本研究以主成分分析中所采用的傳感器，進(jìn)行判別因子分析，結(jié)果見圖4。由此可知，各調(diào)配比例的金銀花粉末可通過超快速氣相電子鼻進(jìn)行快速鑒別，而且區(qū)分效果較好，所得趨勢及結(jié)果與主成分分析基本相同，使PCA結(jié)果得到進(jìn)一步驗證。
濃度量化建模采用的方法為偏最小二乘法(PLS)，可使色譜圖數(shù)據(jù)與濃度值間建立線性關(guān)系，起到對未知樣品濃度進(jìn)行預(yù)測的作用。本實驗中采用預(yù)先調(diào)配的金銀花粉末，將摻入完全開花粉末比例設(shè)為濃度，即濃度量化建模中的因變量，以所測得氣相色譜圖數(shù)據(jù)作為自變量，進(jìn)行濃度量化建模。為實現(xiàn)較好的鑒別結(jié)果，將PCA及DFA組間區(qū)分較為良好的0，40%，70%完全開花金銀花粉末摻入比例作為節(jié)點，并將0，40%，70%濃度分別設(shè)為1，3，5，進(jìn)行濃度量化建模，所得結(jié)果見圖5，相關(guān)系數(shù)為0.9718。建模后，將10%，20%，30%，50%，60%，80%，90%，100%的原始色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行投影驗證，可得到較好的濃度預(yù)測結(jié)果，模型良好。另外，根據(jù)此模型，可實現(xiàn)基于摻入完全開花金銀花粉末比例的質(zhì)量分級，即濃度預(yù)測結(jié)果小于3，為金銀花粉末中摻入完全開花粉末量低于40%，列為一等;濃度預(yù)測結(jié)果不低于3且小于5，為金銀花粉末中摻入完全開花粉末量在40%～70%，列為二等;濃度預(yù)測結(jié)果不低于5，為金銀花粉末中摻入完全開花粉末量不低于70%，列為三等。
采用HeraclesⅡ超快速氣相電子鼻對不同調(diào)配比例金銀花粉末樣品的色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，分析后得出，各調(diào)配比例金銀花粉末的可能成分及感官描述信息基本相同，僅含量存在一定差別。同時，得出己醛氣味可能為判別金銀花粉末質(zhì)量的關(guān)鍵因素。此外，通過PCA，DFA，實現(xiàn)了打粉后摻入完全開花金銀花比例的快速識別，而且2種模型起到了相互驗證的作用。在采用濃度量化建模后，還實現(xiàn)了基于完全開花金銀花摻入比例的粉末質(zhì)量分級。綜前所述，HeraclesⅡ超快速氣相電子鼻分析可以作為一種快速鑒別金銀花粉末質(zhì)量的方法。
來源：感官科學(xué)與評定，轉(zhuǎn)載請注明來源。
參考文獻(xiàn)：武文奇,毛怡寧,李虹,等.Heracles Ⅱ超快速氣相電子鼻對金銀花粉末質(zhì)量的鑒別研究[J].中國中藥雜志,2019,44(23):5129-5133.
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