[發明專利]一種基于短波成像光譜技術檢測人參皂苷含量的方法

在審

• 申請號: 201710097728.4
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN107340241A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 寧曉鋒;馮雨龍;王芳;劉詩曼;培軍強;潘明忠;宮元娟
• 申請（專利權）人: 沈陽農業大學
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/33
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙)11491
• 代理人: 黃耀鈞

技術領域

本發明應用光譜檢測和分析技術，涉及一種人參品質測定技術，具體是一種基于短波成像光譜技術檢測人參皂苷皂苷含量的方法。

技術背景

人參又被稱為亞洲參，由于它的根部類似人性，所以人們把它稱之為人參，因為它的良好功效，常被人稱為“百草之王”、“東北三寶”，是一種主要生長在東亞特別是寒冷地區的具有肉質的根。人參是亞洲常見的大補藥材，常作為藥用，在大多數的草鋪和一些超市都能看到各種各樣的人參飲品或者人參提取物做成的保健品。

人參作為一種對人體非常有益的補藥，已經馳名中外，人參喜歡溫潤陰涼的氣候，多生長在海拔500到1100米晝夜溫差小的山坡里的雜木林中，而長白山橫跨吉林、遼寧以及黑龍江三個省份，這里的所在位置、氣溫、降水量和土壤松弛度都是人參的理想栽培地。根據中國產業信息網的資料，吉林省鮮參產量占我國的80％，產量在20000噸左右，據吉林省公開數據，吉林擁有大約6000公頃的種植面積，并且我國人參總皂苷的含量也非常高。

而人參中的有效成分就是皂苷，在人參中的含量大約占到4％左右，人參皂苷是一種固醇類化合物，被看作是人參中的活性成分，從而成為現今的研究對象，人參皂苷能夠調節腫瘤細胞增殖周期、將腫瘤細胞誘導進行分化成正常的細胞，從而達到抗腫瘤的作用。并且人參皂苷具有促進白血病細胞的凋亡、抑制癌細胞轉移、增強人體免疫力、快速緩解疲勞、加強心肌功能等功能，是具有養生效果的補藥。

我國人參主要出口地區是日本、意大利、荷蘭、德國以及中國香港和中國臺灣等，近幾年我國人參雖然在出口量和出口價格上有所增長，但是增長速度卻較為緩慢，而且韓國的出口國家和我國的出口國家基本差不多，但是我國的人參出口量和價格更是低于韓國紅參的出口量和價格，在一樣的出口地區，韓國的紅參占據著高端市場，而我國人參只能占據中低市場，但是我國人參的皂苷含量并不低于韓國紅參的皂苷含量，制約著我國人參出口量和價格的原因不僅是我們沒有開拓市場，更重要的是沒有一套先進的檢測人參皂苷含量的方法，正是因為這樣，顧客們不知道我國人參的附加值在哪，優勢在哪，所以國際競爭力相對較低。

短波成像光譜技術作為一種無損檢測技術，可以在對物質不造成損失和污染的前提下對物質進行檢測，并對檢測出的光譜數據加以分析，相對于已有的常規檢測分析技術來說具有操作簡單快速、分析效率高、分析效果好等特點和優勢。本發明嘗試把短波成像光譜技術應用在人參皂苷含量的快速檢測上，為人參的品質評價提供可靠的依據。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種基于短波成像光譜技術針對人參中皂苷含量進行無損檢測的方法，本方法應用短波成像光譜儀和ENVI光譜采集軟件在910nm—2500nm特征波段范圍內對人參粉末樣品進行光譜采集，并且還運用一款功能強大的數據分析軟件The Unscrambler 9.7對采集到的光譜信息進行預處理，在檢驗平臺上利用短波成像光譜技術的特殊遙感影像處理功能，對人參粉末進行全方位的檢測，可以很好的實現對人參皂苷的無損檢測，能夠對人參皂苷的品質進行快速的檢測分析，并對人參皂苷品質進行預處理建模，應用預測模型進行預測，且對預測值進行評價檢驗，衡量預測模型的預測能力，檢驗預測精度比較合理，該檢驗方法科學合理、簡單易控、檢測精度優異、適合推廣，可以很好的幫助提高人參市場的經濟和競爭力。

采用的技術方案：

一種基于短波成像光譜分析技術檢測人參皂苷含量的方法，其特征在于，它包含以下步驟：

(1)準備檢測所需的樣本：利用LD-Y400A的高速萬能粉碎機對鮮人參進行粉碎處理，選取24個試驗集樣本和12個預測集樣本共36個樣本，并依次進行編號，裝袋保存。

(2)光譜信息的采集之前的準備工作及采集：

(2.1)扣除暗光譜：將采集光譜信息的設備連接好，等到光源發出的光線和溫度平緩穩定后，采集此時的光譜曲線，扣除這個環境的暗光譜，使光譜采集有一個良好的暗箱光譜基礎。

(2.2)儲存參考光譜：暗光譜扣除了以后，把參照白板放入光譜采集區內，進行參照光譜的采集，上下移動平臺調節白板與光源之間的距離，當光譜強度曲線無明顯跳動、沒有溢出的時候，得到的就是參照光譜曲線，而此時白板與光源之間的距離就大致是進行樣本采集時的距離要求。

(2.3)光譜信息的采集：將要進行檢測的人參粉末樣品放在升降臺上，并調節升降臺位置使被采集點與光源之間的距離和上一步參照白板與光源之間相同的距離，得到樣品相應的檢測數據。