[發明專利]一種寧夏枸杞的拉曼光譜鑒別方法

在審

• 申請號: 201810347633.8
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108827931A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 張軒
• 申請（專利權）人: 寧夏林業研究院股份有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 廣州市一新專利商標事務所有限公司 44220
• 代理人: 張芳

本發明涉及一種寧夏枸杞的拉曼光譜鑒別方法。其特征在于，包括如下步驟：1)采集校正集：選取至少10個寧夏枸杞干果樣品，以及至少10個其它產地枸杞干果樣品作為校正樣品；2)建立定性鑒別模型；3)測定待測樣品。本發明方法提供了一種化學計量學方法與拉曼光譜分析技術相結合的寧夏枸杞產地鑒別方法，完善鑒別程序，科學高效地完成寧夏枸杞和其它產地枸杞的定性鑒別，從而使寧夏枸杞市場監管更加快捷有效。

技術領域

本發明涉及一種寧夏枸杞的拉曼光譜鑒別方法。

背景技術

枸杞在我國主要種植地區有寧夏、青海、甘肅、新疆等，由于生態環境和氣候等因素的影響，不同產地的枸杞在營養和活性成分的含量上存在差異，故品質和功效也存在差異。最地道、最負盛名的是寧夏枸杞，寧夏枸杞市場需求量很大，但來源混亂且真偽難辨。在枸杞貿易中經常出現其它產地枸杞混摻、冒充寧夏枸杞的情況，不僅擾亂了正常的市場秩序，也損害了消費者的利益。因此，有必要對寧夏枸杞和其它產地枸杞進行品質比較和鑒別分析。

現有技術“枸杞子的共焦顯微拉曼光譜鑒別”(《光譜實驗室》，第21卷第6期，第1211-1212頁，2004年11月)通過對所取不同產地枸杞的拉曼光譜特征峰的差別比較，根據拉曼基團頻率振動峰的不同達到了鑒別寧夏枸杞和北方枸杞的目的，但該鑒別方法中拉曼光譜特征峰比較沒有量化指標且容易受熒光背景干擾，人工尋峰鑒別分析不易實現高通量快速鑒別。

因此，亟需開發一種自動化、智能化、高通量的寧夏枸杞產地鑒定方法，從而促進寧夏枸杞產業的持續健康發展。

發明內容

本發明的目的是提供一種寧夏枸杞的拉曼光譜鑒別方法，能夠科學高效地完成寧夏枸杞和其它產地枸杞的定性鑒別。

一種寧夏枸杞的拉曼光譜鑒別方法，其特別之處在于，包括如下步驟：

1)采集校正集：選取至少10個寧夏枸杞干果樣品，以及至少10個其它產地枸杞干果樣品作為校正樣品，將所有樣品冷凍后取出，立即將樣品粉碎成粉末，使用共焦顯微拉曼光譜儀依次采集寧夏枸杞粉末樣品以及其它產地枸杞粉末樣品的拉曼光譜，分別作為寧夏枸杞校正集和其它產地枸杞校正集；

2)建立定性鑒別模型：使用科學計算軟件MATLAB建立定性鑒別模型，步驟如下：

將已采集的全部樣品的拉曼光譜從拉曼光譜測試軟件中導出，然后再導入科學計算軟件MATLAB中，構建N×R形式的原始拉曼光譜矩陣，其中N代表校正集樣品數目，R代表拉曼位移數目；

對原始拉曼光譜矩陣進行自適應迭代加權懲罰最小二乘法基線校正，得到處理后拉曼光譜矩陣；

對處理后拉曼光譜矩陣進行主成分分析得到主成分得分矩陣；

將主成分得分矩陣作為輸入向量，枸杞產地判定預設值作為輸出向量，其中寧夏枸杞預設值為1，其它產地枸杞預設值為0，建立BP神經網絡，并進行網絡訓練；

3)測定待測樣品：將待測枸杞干果樣品冷凍后用粉碎機粉碎，使用步驟1)的共焦顯微拉曼光譜儀采集所有待測枸杞干果樣品的拉曼光譜；使用步驟2)的處理方式將待測枸杞干果樣品拉曼光譜導入科學計算軟件MATLAB中構建待測樣品拉曼光譜矩陣，并進行airPLS基線校正；對基線校正處理后的待測樣品拉曼光譜矩陣進行主成分分析，得到待測枸杞干果樣品主成分得分矩陣，將該得分矩陣作為已經訓練好的BP神經網絡的輸入向量進行預測，輸出向量即為待測樣品的產地判定預測值；具體是如果待測樣品的產地判定預測值在0.8-1.2之間，則判定為寧夏枸杞，如果待測樣品產地判定預測值不大于0.4，則判定為其它產地枸杞；如果預測值在上述范圍之外，說明模型的校正集樣品選取不具備產地代表性，應返回步驟1)提高校正集樣品代表性或加大樣品數量從而重新建立模型。

步驟1)和步驟3)中的冷凍具體是指在-18℃下冷凍12h。