文献分享:基于近红外光谱技术的红参产地鉴别研究
发布日期:2025-07-02在中医药的浩瀚宝库中,红参以其卓越的药用价值备受推崇。然而,随着市场的不断扩大,红参的产地鉴别问题逐渐凸显。不同产地的红参,因生长环境的差异,其品质和功效也有所不同。如何快速、准确地鉴别红参的产地,成为保障消费者权益和推动中药现代化的关键。如今,一项创新性的研究为我们带来了新的希望,而这一切都离不开如海光电的近红外光谱仪及其精准的反射率测试。
一、研究背景
红参,作为人参的珍贵加工品,因其补气养血、益精强身的功效而备受推崇。然而,市场上红参的种类繁多,产地各异,消费者往往难以通过外观、气味等传统方式准确判断其产地。一些不法商贩甚至通过掺杂、造假等手段牟取暴利,严重损害了消费者的利益。因此,开发一种快速、准确、无损的红参产地鉴别方法,不仅是市场的迫切需求,更是中药现代化的必然要求。
二、研究过程
在这项研究中,研究人员采用了如海光电的近红外光纤光谱仪,结合近红外漫反射光谱技术(NIRS),对来自不同产地的红参样品进行了深入分析。如海光电的光谱仪以其卓越的性能和精准的检测能力,为红参的产地鉴别提供了坚实的技术支持。
(一)实验样品
购买并采集6个不同产地的红参和1个高丽红参的近红外光谱,具体信息见表1。样品经网店和中药材市场购买,所有样品均由上海市药检所中药天然药物室完成鉴定。
(二)设备搭建
在光谱采集过程中,研究人员使用如海光电光谱仪的Y型光纤探头,对每个红参样品的三个不同位点进行扫描,确保采集到的光谱数据具有代表性和全面性。通过对每个位点的多次扫描和平均处理,研究人员最终获得了高质量的光谱数据,为后续的分析和鉴别奠定了坚实的基础。
图1 系统图的搭建
(三)精准采集
如海光电的近红外光谱仪配备了高性能的制冷InGaAs检测器,能够精确地采集红参在900~2200 nm波段内的光谱信息。这一波段涵盖了红参中主要化学成分的特征吸收峰,是鉴别产地的关键区域。研究人员通过对每个红参样品的三个不同位点进行多次扫描,确保采集到的光谱数据具有代表性和全面性。其中近红外光谱仪参数为:光谱范围为900~2200nm,分辨率为12nm,积分时间为100~350ms不等(如红参1、4、5、6积分时间100ms,红参2、3积分时间180ms,高丽红参积分时间350ms,时间差异主要根据样片表面平整度和色泽差异选取),采集平均次数为10次,每组样品随意选5个,单样品采集3个位点(每个样片同一面沿着中轴线上、中、下找3个不同位点)的光谱数据,每个位点扫描3次获取3条光谱,每个位点3条光谱平均后得到1条光谱数据,最终得到每产地15条光谱数据(5个样品×3个位点),试验共获得105个样本的光谱数据(7产地×5样品/产地×3位点/样品)进行后续分析。
图2 7种红参的原始近红外漫反射图
(四)结果分析
在光谱采集过程中,反射率测试成为关键环节。研究人员发现,不同产地的红参在特定波段的反射率存在显著差异,这些差异为产地鉴别提供了可靠的依据。例如,在1200 nm附近的C—H二级倍频、1450 nm的O—H一级倍频等吸收带,不同产地的红参表现出不同的反射率特征。比如,相对于其他几个产地,产区为黑龙江的红参(如伊春、依兰),在900~2200nm波段内展现出更强的光谱吸收。个别产地的红参的不同位置在某些波段的吸光度亦差异较大,这也可能是因样品表观颜色深浅变化,导致其吸光度偏大或偏小所造成的。总体上看,吉林产区(长白山、抚松)的红参片吸光度一致性较好,两种红参的光谱重合度较高。通过对这些特征的分析,研究人员能够较为准确地将不同产地的红参区分开来。
三、研究结果
这项研究的成功,不仅是对红参产地鉴别技术的一次重大突破,更是科技与传统中医药深度融合的生动体现。如海光电的近红外光谱仪以其卓越的性能和精准的反射率测试,为红参产地鉴别提供了有力的技术支持。随着光谱技术在中药领域的不断应用,我们有理由相信,未来的中药鉴别将更加高效、精准和智能化。
如海光电作为光谱技术领域的佼佼者,将继续致力于为中药鉴别、质量控制等领域提供先进的技术解决方案。通过不断创新和优化,如海光电的光谱仪将为中药现代化和国际化发展提供更强大的技术支持,让古老的中药在新时代焕发出更加耀眼的光芒。
四、文献来源