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电子鼻用于不同中药的辨别区分

点击次数:226 更新时间:2023-12-19

在中药传统的经验评价中,气味又是其中一个十分重要的评价指标,这是由于每味中药均有其特殊的气味,或浓或淡,中药的真伪及质量程度的高低从一定程度上决定了气味的特质及其强烈程度;另一方面,中药的气味与其所含的化学成分直接相关,能反映药物的内在本质,成为中药外在质量表现与内在物质基础的关联点。但不可否认的是,气味如借助人体感官评价,其检测结果将受到感官差异和检测环境的影响,客观性与准确性难以保证,在实际应用和长期推广中受到限制,需要借助更为先进的电子鼻技术来检测。

一、C-Nose电子鼻介绍

上海保圣实业发展有限公司提供的C-Nose电子鼻是一种由具有部分选择性的化学传感器阵列和适当的模式识别系统组成,能识别简单或复杂气味的仪器。当样品的气味通过真空泵被吸入到传感器的气室中,在200-400℃下与各个传感器发生作用,样品的“气味指纹"可以被传感器感知并通过特殊的智能模式识别提取。利用不同样品的不同“气味指纹"信息,就可以对不同的气味样品进行检测、区分和辨识。

二、C-Nose电子鼻分析方法

1.降维分析—有效信息获取降维分析主要作用是对有效信息进行汇总,排除无用冗杂信息,从而实现多维度信息高效特征提取,实现低维度数据可视化。

2.分类分析—混杂信息的精准有序分类

多种分类算法可将千百组原始大数据快速准确建立类别等级。可应用于:真假鉴别、品种鉴别、生产地溯源、产品原料鉴别、制备工艺鉴别、品质等级鉴定、感官评级模拟、差异分析等。

3.回归分析—感官指标的定量预测多种算法选择,提高定量预测准确度,可应用于对货架期、配方浓度、感官指标等线性指 

标进行定量预测。

4.聚类分析—未知数据挖掘的有效信息

聚类分析指将物理或抽象对象的集合分组为由类似的对象组成的多个类的分析过程。它是一种重要的人类行为。可对未知信息中寻找规律。应用:异常数据或样品的排查(排查异味药品)、在大批量数据中找寻共同点 (对比不同产地原料药的相似性)、数据挖掘未知的信息(筛选药品的贮藏期)。

三、C-Nose电子鼻测试案例

上海保圣实业发展有限公司提供的C-Nose电子鼻对某医药大学提供的玄参样品进行气味检测鉴别

1.样品信息

样品为某医药大学提供的4个玄参样品,每个样品7个平行。

2.样品处理及实验参数

检测时,每个样品量取相同重量(15g)进行检测,将样品装于40ml顶空进样瓶中,附上封口膜,静置60分钟以上,根据固气平衡及固液平衡原理,一定时间后样品挥发出来的气体会充满上部的顶空空间,该过程需保持测试环境的温度及湿度一致。每次进样设定10ml,预检,确定适宜实验参数,进行正式实验。

3.实验结论

采用电子鼻,对四种玄参样品进行气味分析,通过 LDA 算法,可以将不同的样品进行明显的区分。根据方差分析,可以看出样品间具有显著性差异。对玄参数据获取进行分类分析,可以建立准确性为 100%的分类模型图,利用该模型可以对未知玄参样品进行归类分析。


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