地黃藥材根據炮制方法的不同分為鮮地黃、生地黃和熟地黃。目前，對生地黃的真偽優(yōu)劣評價(jià)往往以傳統的經(jīng)驗鑒別為主，主觀(guān)性較強，描述模糊，缺乏客觀(guān)的量化指標。本研究采用電子眼、電子鼻、電子舌技術(shù)，運用主成分分析方法對地黃顏色、氣味、滋味進(jìn)行區分鑒別，擬建立更為客觀(guān)準確，能快速識別的方法。
1 材料
IRISVA400電子眼系統、Heracles NEO電子鼻系統、ASTREEⅡ電子舌系統
2 方法
生地黃電子眼分析
將生地黃樣品放置白板紙上，每個(gè)品種包含３個(gè)批次，電子眼開(kāi)機后穩定15min使光源無(wú)偏差，待燈綠開(kāi)始使用。校正鏡頭曝光度和焦距等數值，使用24色色彩校正板進(jìn)行校正，光圈采用5mm，光源使用D65，打開(kāi)頂部光源以消除背景。校正后拍照，每個(gè)樣品選取至少５個(gè)不同部位進(jìn)行成像分析處理。
生地黃電子鼻分析
將生地黃樣品用組織搗碎機進(jìn)行打粉，過(guò)5號篩，稱(chēng)量1.0ｇ地黃粉末置于20mL的電子鼻專(zhuān)用頂空瓶中，使用PTFE隔墊嚴密隔絕氣味，待分析樣品置于自動(dòng)進(jìn)樣器上。校準液為正構烷烴標準溶液（nC6-nC16）。
生地黃電子舌分析
采用第６套傳感器系統，包括AHS、PKS、CTS、NMS、CPS、ANS、SCS共７根傳感器。選擇Ag／AgCl作為參比電極，通過(guò)軟件對信號值的分析，能夠在０到12的刻度上比較不同樣品間的各種滋味的相對強度。將生地黃樣品粉碎，過(guò)５號篩，稱(chēng)取２ｇ粉末于燒杯中，加入50mL60℃蒸餾水，超聲處理30min，靜置１ｈ，濾紙過(guò)濾后取25ｍＬ置于電子舌專(zhuān)用燒杯中待測，重復３次，每檢測１個(gè)樣品后對傳感器進(jìn)行１次徹底清洗。樣品采集時(shí)間為120ｓ，每次分析時(shí)間為180ｓ。
統計學(xué)分析
采用Alpha soft軟件對所得數據進(jìn)行分析，利用主成分分析（PCA）法，通過(guò)對原始數據向量進(jìn)行線(xiàn)性變換，對多個(gè)數據進(jìn)行降維處理，轉化為少數綜合指標。
圖片
3 結果
生地黃電子眼分析結果
懷區不同主栽品種生地黃鑒別
對懷區９種樣品進(jìn)行電子眼的ＰＣＡ分析，由圖１可知，第一主成分（ＰＣ１）與第二主成分（ＰＣ２）之和達到了８６.７２２％，代表了樣品絕大部分信息，其識別指數為９９，識別指數框為綠色，說(shuō)明各個(gè)樣品之間在顏色上存在差異。在主成分分析圖中，樣品間的相對距離越近，則樣品整體顏色越接近。“金九”與“８５?５”樣品間的相對距離最近，顏色最相近；“噸王”和“懷豐”分別分布在單獨的區域且與其他品種相對距離較遠，顏色差別較大。各樣品整體顏色差異較大，使用電子眼能迅速區分懷區不同主栽品種生地黃。
對不同產(chǎn)地“北京３號”樣品進(jìn)行電子眼的ＰＣＡ分析，由圖２可知，ＰＣ１與ＰＣ２之和達到了９８.９６６％，其識別指數為１００。河南溫縣與山西、陜西、甘肅所產(chǎn)“北京３號”樣品間相對距離均較遠，各樣品整體顏色差異較大。其中河南溫縣與山西所產(chǎn)“北京３號”分別分布在ＰＣＡ圖中不同區域；陜西與甘肅所產(chǎn)“北京３號”分布在相同區域，相對距離較近。
懷區不同主栽品種生地黃鑒別
由圖３可知，ＰＣ１與ＰＣ２的貢獻率之和達到了９１.６４４％，其識別指數達到９６，說(shuō)明基于氣味上的差異能有效區分這９種懷地黃樣品。在主成分分析圖中，樣品間的相對距離越近，則樣品整體氣味越接近，“師大地黃１號”與“師大地黃２號”樣品的相對距離最近，氣味差別較小；懷地黃主栽品種“懷豐”分布在左側區域，其它樣品分布在右側區域，且各品種間存在一定相對距離，說(shuō)明“懷豐”氣味與其它樣品差異較大。
由圖４可知，ＰＣ１與ＰＣ２的貢獻率之和達到了９５.０５７％，其識別指數達到９９，說(shuō)明基于氣味上的差異能有效區分不同產(chǎn)地地黃樣品。河南溫縣與甘肅所產(chǎn)“北京３號”各單獨分布在一個(gè)區域，與其他產(chǎn)區氣味差別較大；山西與陜西所產(chǎn)“北京３號”氣味差別較小，利用ＡｒｏＣｈｅｍＢａｓｅｓ數據庫對篩選出的差異較大的色譜峰進(jìn)行定性可知，生地黃氣味差異可能由于乙醛、乙醇、２，３?丁烷、乙腈、己醛等揮發(fā)性氣體含量差異引起，說(shuō)明使用電子鼻能迅速區分同一品種不同產(chǎn)地生地黃。
懷區不同主栽品種生地黃鑒別
懷區９種不同主栽品種懷地黃ＲＳＤ分別為０.４２％、１.３５％、０.５６％、０.３４％、０.４２％、０.２２％、０.２２％，樣品３次重復間相對標準偏差都比較小，說(shuō)明樣品在重復測試過(guò)程中電子舌儀器的穩定性、重現性好。由圖５可知，ＰＣ１與ＰＣ２的貢獻率之和達到了９５.０６０％，其識別指數為９３，說(shuō)明這９種生地黃樣品滋味能夠快速地通過(guò)電子舌很好區分開(kāi)來(lái)。在主成分分析圖中，樣品間的相對距離越近，則樣品整體滋味越接近，其中“金九”與“８５?５”樣品的相對距離最近，滋味差別最小；“噸王”與“沁懷”的相對距離最遠，滋味差別最大。
不同產(chǎn)地“北京３號”生地黃樣品ＲＳＤ分別為０.２０％、０.７９％、０.３９％、０.２８％、０.２０％、０.１７％、０.１５％，說(shuō)明樣品在重復測試過(guò)程中電子舌儀器的穩定性、重現性好。由圖７可知，ＰＣ１與ＰＣ２的貢獻率之和達到了９９.２２１％，其識別指數為９４，說(shuō)明不同產(chǎn)地地黃樣品滋味能夠快速地通過(guò)電子舌很好區分開(kāi)來(lái)，其中同一生地黃品種“北京３號”山西與甘肅所產(chǎn)樣品滋味差別最大，且各產(chǎn)地“北京３號”生地黃間存在一定距離。
懷區不同主栽品種生地黃
將懷區９種不同主栽品種樣品的電子眼、電子鼻和電子舌數據整合在一起，數據歸一化處理后進(jìn)行擬合分析，結果見(jiàn)圖９，其中ＰＣ１與ＰＣ２之和達到了６５.５８８％，其區分指數為９４，說(shuō)明各個(gè)樣品之間在顏色、氣味和滋味整體上存在差異。樣品間距離越遠，整體感官差別越大，其中“懷豐”“噸王”“沁懷”分別分布在圖中不同區域，相對距離較遠；“北京３號”“８５?５”“金九”“星科”“師大地黃１號”“師大地黃２號”相對距離較近。
圖１０中ＰＣ１與ＰＣ２之和達到了６７.６７％，其區分指數為９１，說(shuō)明各個(gè)樣品之間在顏色、氣味和滋味整體上存在差異。河南溫縣、山西、陜西、甘肅所產(chǎn)“北京３號”分別分布在主成分分析圖的４個(gè)區域，且相對距離較遠，差異明顯，不同產(chǎn)區的生態(tài)因子造成不同產(chǎn)區生地黃整體感觀(guān)差異。
本研究采用電子眼、電子鼻和電子舌技術(shù)首次對不同品種、不同產(chǎn)地的生地黃在顏色、氣味、滋味上測定分析和比較。電子眼、電子鼻、電子舌均可以有效地將道地產(chǎn)區不同主栽品種生地黃或同一品種不同產(chǎn)地生地黃迅速區分開(kāi)來(lái)；生地黃的顏色差異與遺傳背景和土壤環(huán)境條件有關(guān)；電子眼、電子鼻、電子舌的擬合應用可以有效地將道地產(chǎn)區不同主栽品種生地黃或同一品種不同產(chǎn)地生地黃迅速區分開(kāi)來(lái)。
來(lái)源：感官科學(xué)與評定，轉載請注明來(lái)源。
參考文獻：李建軍,常筱沛,馬靜瀟等.電子眼、電子鼻和電子舌鑒別不同品種、不同產(chǎn)地生地黃[J].中成藥,2022,44(11):3549-3554.
提醒：文章僅供參考，如有不當，歡迎留言指正和交流。且讀者不應該在缺乏具體的專(zhuān)業(yè)建議的情況下，擅自根據文章內容采取行動(dòng)，因此導致的損失，本運營(yíng)方不負責。如文章涉及侵權或不愿我平臺發(fā)布，請聯(lián)系小編。
1 材料
表1 樣品信息表
2 方法
生地黃電子眼分析
將生地黃樣品放置白板紙上，每個(gè)品種包含３個(gè)批次，電子眼開(kāi)機后穩定15min使光源無(wú)偏差，待燈綠開(kāi)始使用。校正鏡頭曝光度和焦距等數值，使用24色色彩校正板進(jìn)行校正，光圈采用5mm，光源使用D65，打開(kāi)頂部光源以消除背景。校正后拍照，每個(gè)樣品選取至少５個(gè)不同部位進(jìn)行成像分析處理。
生地黃電子鼻分析
將生地黃樣品用組織搗碎機進(jìn)行打粉，過(guò)5號篩，稱(chēng)量1.0ｇ地黃粉末置于20mL的電子鼻專(zhuān)用頂空瓶中，使用PTFE隔墊嚴密隔絕氣味，待分析樣品置于自動(dòng)進(jìn)樣器上。校準液為正構烷烴標準溶液（nC6-nC16）。
生地黃電子舌分析
采用第６套傳感器系統，包括AHS、PKS、CTS、NMS、CPS、ANS、SCS共７根傳感器。選擇Ag／AgCl作為參比電極，通過(guò)軟件對信號值的分析，能夠在０到12的刻度上比較不同樣品間的各種滋味的相對強度。將生地黃樣品粉碎，過(guò)５號篩，稱(chēng)取２ｇ粉末于燒杯中，加入50mL60℃蒸餾水，超聲處理30min，靜置１ｈ，濾紙過(guò)濾后取25ｍＬ置于電子舌專(zhuān)用燒杯中待測，重復３次，每檢測１個(gè)樣品后對傳感器進(jìn)行１次徹底清洗。樣品采集時(shí)間為120ｓ，每次分析時(shí)間為180ｓ。
統計學(xué)分析
采用Alpha soft軟件對所得數據進(jìn)行分析，利用主成分分析（PCA）法，通過(guò)對原始數據向量進(jìn)行線(xiàn)性變換，對多個(gè)數據進(jìn)行降維處理，轉化為少數綜合指標。
圖片
3 結果
生地黃電子眼分析結果
懷區不同主栽品種生地黃鑒別
對懷區９種樣品進(jìn)行電子眼的ＰＣＡ分析，由圖１可知，第一主成分（ＰＣ１）與第二主成分（ＰＣ２）之和達到了８６.７２２％，代表了樣品絕大部分信息，其識別指數為９９，識別指數框為綠色，說(shuō)明各個(gè)樣品之間在顏色上存在差異。在主成分分析圖中，樣品間的相對距離越近，則樣品整體顏色越接近。“金九”與“８５?５”樣品間的相對距離最近，顏色最相近；“噸王”和“懷豐”分別分布在單獨的區域且與其他品種相對距離較遠，顏色差別較大。各樣品整體顏色差異較大，使用電子眼能迅速區分懷區不同主栽品種生地黃。
圖1 懷區不同主栽品種生地黃電子眼主成分分析圖
同一品種不同產(chǎn)地生地黃鑒別對不同產(chǎn)地“北京３號”樣品進(jìn)行電子眼的ＰＣＡ分析，由圖２可知，ＰＣ１與ＰＣ２之和達到了９８.９６６％，其識別指數為１００。河南溫縣與山西、陜西、甘肅所產(chǎn)“北京３號”樣品間相對距離均較遠，各樣品整體顏色差異較大。其中河南溫縣與山西所產(chǎn)“北京３號”分別分布在ＰＣＡ圖中不同區域；陜西與甘肅所產(chǎn)“北京３號”分布在相同區域，相對距離較近。
圖2 不同產(chǎn)地“北京3號”生地黃電子眼主成分分析圖
生地黃電子鼻分析結果懷區不同主栽品種生地黃鑒別
由圖３可知，ＰＣ１與ＰＣ２的貢獻率之和達到了９１.６４４％，其識別指數達到９６，說(shuō)明基于氣味上的差異能有效區分這９種懷地黃樣品。在主成分分析圖中，樣品間的相對距離越近，則樣品整體氣味越接近，“師大地黃１號”與“師大地黃２號”樣品的相對距離最近，氣味差別較小；懷地黃主栽品種“懷豐”分布在左側區域，其它樣品分布在右側區域，且各品種間存在一定相對距離，說(shuō)明“懷豐”氣味與其它樣品差異較大。
圖3 懷區不同主栽品種生地黃電子鼻主成分分析圖
同一品種不同產(chǎn)地生地黃鑒別由圖４可知，ＰＣ１與ＰＣ２的貢獻率之和達到了９５.０５７％，其識別指數達到９９，說(shuō)明基于氣味上的差異能有效區分不同產(chǎn)地地黃樣品。河南溫縣與甘肅所產(chǎn)“北京３號”各單獨分布在一個(gè)區域，與其他產(chǎn)區氣味差別較大；山西與陜西所產(chǎn)“北京３號”氣味差別較小，利用ＡｒｏＣｈｅｍＢａｓｅｓ數據庫對篩選出的差異較大的色譜峰進(jìn)行定性可知，生地黃氣味差異可能由于乙醛、乙醇、２，３?丁烷、乙腈、己醛等揮發(fā)性氣體含量差異引起，說(shuō)明使用電子鼻能迅速區分同一品種不同產(chǎn)地生地黃。
圖4 不同產(chǎn)地“北京3號”生地黃電子鼻主成分分析圖
生地黃電子舌分析結果懷區不同主栽品種生地黃鑒別
懷區９種不同主栽品種懷地黃ＲＳＤ分別為０.４２％、１.３５％、０.５６％、０.３４％、０.４２％、０.２２％、０.２２％，樣品３次重復間相對標準偏差都比較小，說(shuō)明樣品在重復測試過(guò)程中電子舌儀器的穩定性、重現性好。由圖５可知，ＰＣ１與ＰＣ２的貢獻率之和達到了９５.０６０％，其識別指數為９３，說(shuō)明這９種生地黃樣品滋味能夠快速地通過(guò)電子舌很好區分開(kāi)來(lái)。在主成分分析圖中，樣品間的相對距離越近，則樣品整體滋味越接近，其中“金九”與“８５?５”樣品的相對距離最近，滋味差別最小；“噸王”與“沁懷”的相對距離最遠，滋味差別最大。
圖5 懷區不同主栽品種生地黃電子舌主成分分析圖
從圖６中能更直觀(guān)地看出樣品間在滋味上有差別，不同主栽品種懷地黃在不同傳感器上信號反應強度存在差異，其中“噸王”在酸味傳感器上相對強度最強，“師大地黃１號”在咸味傳感器上相對強度最強，“懷豐”在鮮味傳感器上相對強度最強。
圖6 懷區不同主栽品種生地黃滋味雷達圖
同一品種不同產(chǎn)地生地黃鑒別不同產(chǎn)地“北京３號”生地黃樣品ＲＳＤ分別為０.２０％、０.７９％、０.３９％、０.２８％、０.２０％、０.１７％、０.１５％，說(shuō)明樣品在重復測試過(guò)程中電子舌儀器的穩定性、重現性好。由圖７可知，ＰＣ１與ＰＣ２的貢獻率之和達到了９９.２２１％，其識別指數為９４，說(shuō)明不同產(chǎn)地地黃樣品滋味能夠快速地通過(guò)電子舌很好區分開(kāi)來(lái)，其中同一生地黃品種“北京３號”山西與甘肅所產(chǎn)樣品滋味差別最大，且各產(chǎn)地“北京３號”生地黃間存在一定距離。
圖7 不同產(chǎn)地“北京3號”生地黃電子舌主成分分析圖
從圖８中能更直觀(guān)地看出樣品間在滋味上有差別，其中河南溫縣產(chǎn)“北京３號”生地黃在酸味傳感器上相對強度最強，山西產(chǎn)“北京３號”生地黃在咸味傳感器上相對強度最強，陜西產(chǎn)“北京３號”生地黃在鮮味傳感器上相對強度最強，甘肅產(chǎn)“北京３號”生地黃在咸味傳感器上相對強度較強。
圖8 不同產(chǎn)地“北京3號”生地黃滋味雷達圖
擬合分析懷區不同主栽品種生地黃
將懷區９種不同主栽品種樣品的電子眼、電子鼻和電子舌數據整合在一起，數據歸一化處理后進(jìn)行擬合分析，結果見(jiàn)圖９，其中ＰＣ１與ＰＣ２之和達到了６５.５８８％，其區分指數為９４，說(shuō)明各個(gè)樣品之間在顏色、氣味和滋味整體上存在差異。樣品間距離越遠，整體感官差別越大，其中“懷豐”“噸王”“沁懷”分別分布在圖中不同區域，相對距離較遠；“北京３號”“８５?５”“金九”“星科”“師大地黃１號”“師大地黃２號”相對距離較近。
圖9 懷區不同主栽品種生地黃擬合主成分分析圖
同一品種不同產(chǎn)地生地黃圖１０中ＰＣ１與ＰＣ２之和達到了６７.６７％，其區分指數為９１，說(shuō)明各個(gè)樣品之間在顏色、氣味和滋味整體上存在差異。河南溫縣、山西、陜西、甘肅所產(chǎn)“北京３號”分別分布在主成分分析圖的４個(gè)區域，且相對距離較遠，差異明顯，不同產(chǎn)區的生態(tài)因子造成不同產(chǎn)區生地黃整體感觀(guān)差異。
圖10 不同產(chǎn)地“北京3號”生地黃擬合主成分分析圖
4 討論本研究采用電子眼、電子鼻和電子舌技術(shù)首次對不同品種、不同產(chǎn)地的生地黃在顏色、氣味、滋味上測定分析和比較。電子眼、電子鼻、電子舌均可以有效地將道地產(chǎn)區不同主栽品種生地黃或同一品種不同產(chǎn)地生地黃迅速區分開(kāi)來(lái)；生地黃的顏色差異與遺傳背景和土壤環(huán)境條件有關(guān)；電子眼、電子鼻、電子舌的擬合應用可以有效地將道地產(chǎn)區不同主栽品種生地黃或同一品種不同產(chǎn)地生地黃迅速區分開(kāi)來(lái)。
來(lái)源：感官科學(xué)與評定，轉載請注明來(lái)源。
參考文獻：李建軍,常筱沛,馬靜瀟等.電子眼、電子鼻和電子舌鑒別不同品種、不同產(chǎn)地生地黃[J].中成藥,2022,44(11):3549-3554.
提醒：文章僅供參考，如有不當，歡迎留言指正和交流。且讀者不應該在缺乏具體的專(zhuān)業(yè)建議的情況下，擅自根據文章內容采取行動(dòng)，因此導致的損失，本運營(yíng)方不負責。如文章涉及侵權或不愿我平臺發(fā)布，請聯(lián)系小編。
