專利名稱：一種人參成分快速分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光譜技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種釆用特定近紅外光譜進行人 參成分快速分析的方法。
技術(shù)背景影響人參品質(zhì)及藥效的成分，主要是人參總皂甙、人參總糖和水 分含量。測量這些成分常規(guī)方法分別需釆用分光光度計法、比色法和 失重法，要獲得三種成分含量最少需要一天以上時間，過程復(fù)雜、費 用高、時間長難以滿足人參生產(chǎn)、加工過程實時控制的需要。人參產(chǎn) 品在中草藥和中成藥中應(yīng)用廣泛，作用顯著。人參品質(zhì)及藥效的快速 準確的分析測量必然將推動醫(yī)藥保健、美容護膚等行業(yè)飛速發(fā)展。目 前尚未見到應(yīng)用近紅外光譜技術(shù)進行人參成分快速分析的報導(dǎo)。 發(fā)明內(nèi)容為解決背景技術(shù)中人參成分(人參總皂甙、人參總糖和水分)測 量中存在的問題，本發(fā)明提供了一種操作簡單、測量費用低廉、測量 時間短的人參成分快速分析方法。本發(fā)明釆用優(yōu)選的12個近紅外光譜波長分別為2323rnn、 2310nm、 2282nm、 2180nm、 2140nm、 2100nrn、 2050nm、 1940nrn、 1873nm、 1796nm、 1724咖、1680nm，以及發(fā)明的裝置對已知成分含量的人參粉 末樣品進行光譜測試，釆用多元回歸方法建立穩(wěn)定的測試模型，對未 知成分的人參樣品只需2分鐘即可測出人參三種有效成分含量。提高 效率數(shù)百倍以上。本發(fā)明釆用的裝置是近紅外光源、準直光照射模塊、12分立 波長濾光片盤、步進電和,、樣品池、光電傳感器、放大器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 存儲及運算模塊、結(jié)果顯示及打印輸出模塊。其靜態(tài)結(jié)構(gòu)及相互關(guān)系特點是光源在準直光照射模塊前面；準 直照射模塊處于光源和分立波長濾光片之間，將光源變成平行光投射到濾光片盤上；濾光片盤由步進電機帶動，樣品池安放在濾光盤之后； 光電傳感器以45°角放在樣品池側(cè)方收集漫反射光；光電傳感器與放大器相連，放大器輸出與數(shù)據(jù)接收及運算模塊相連；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換存儲及運算模塊與結(jié)果顯示及打印輸出模塊相連。本發(fā)明的具體方法步驟近紅外光源發(fā)出近紅外光照射到準直照 射光模塊上，準直照射模塊將光束變成平行光，平行光照在濾光片盤 上經(jīng)過濾光片透射到樣品池上，光東照射樣品池后發(fā)生漫發(fā)射，含有 樣品成分信息的漫發(fā)射光光譜被光電傳感器接收并轉(zhuǎn)換成電信號，電 信號經(jīng)過放大器放大，由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換存儲及運算模塊建模處理，將測試 結(jié)果由結(jié)果顯示及打印輸出模塊輸出。本發(fā)明解決了人參成分分析中過程復(fù)雜、費用高、時間長等缺點, 具有操作簡單、測量費用低廉、測量時間短的特點。利用本方法分析 人參總皂甙、人參總糖和水分等成分只需2分鐘即可獲得測試結(jié)果，提高測試效率數(shù)百倍以二，具有極高的使用價值。


圖l是本發(fā)明的原理框圖、實施例示意圖及摘要附圖；圖l中的組成是近紅外光源l、準直光照射模塊2、 12分立波 長濾光盤3、步進電機4、樣品池5、光電傳感器6、放大器7、數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換存儲及運算模塊8、結(jié)果顯示及打印輸出模塊9。具體實時例
具體實施例方式工作時近紅外光源l發(fā)出近紅外連續(xù)光，光照 射到準直光照射模塊2后變成平行光束，平行光束照射到12分立波 長濾光盤3上，分立波長濾光盤在步進電機4帶動下分別分時輸出 2323nm、 2310咖、2282亂2180nm、 2140咖、2100nm、 2050nm、 1940nm、 1873nm、 1796nm、 1724加i、 1680nm等12個光譜,每一光譜分時垂直 照射到裝有人參的樣品池5上，樣品池5反射出的漫反射光被光電傳 感器6轉(zhuǎn)化為電信號，光電傳感器6表面與樣品池5表面成45°角， 電信號由放大器7放大，經(jīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換存儲及運算模塊8處理后，測試 結(jié)果由結(jié)果顯示及打印輸出模塊9輸出給實驗者。實施中近紅外光源1可選擇鹵鎢燈、準直光照射模塊2可選擇光 學(xué)玻璃制成的擴束器、12分立波長濾光盤3由廠家直接制作、步進 電機4可選用BYG42101電機、樣品池5由光學(xué)玻璃K9制作、光電傳 感器6選用PdS硫化鉛探測器、放大器7選用OP37、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換存儲 及運算模塊8選用C8051F60、結(jié)果顯示及打印輸出模塊9釆用液晶 顯示器及激光打印機。
權(quán)利要求
1、一種人參成分快速分析方法，其特征在于采用優(yōu)選出的12個近紅外波長，對人參粉末樣品進行光譜測試，采用多元回歸方法建立穩(wěn)定的測試模型，進行人參成分快速分析；具體方法步驟是近紅外光源(1)發(fā)出近紅外光照射到準直照射光模塊(2)上，準直照射模(2)塊將光束變成平行光，平行光照在濾光片盤(3)上，分立波長濾光盤在步進電機(4)帶動下分別分時輸出12個光譜，每一光譜分時垂直照射到裝有人參的樣品池(5)上，光束照射樣品池(5)后發(fā)生漫發(fā)射，含有樣品成分信息的漫發(fā)射光光譜被光電傳感器(6)接收并轉(zhuǎn)換成電信號，電信號經(jīng)過放大器(7)放大，由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換存儲及運算模塊(8)建模處理，將測試結(jié)果由結(jié)果顯示及打印輸出模塊(9)輸出。
2、 按照權(quán)利要求1所述的一種人參成分快速分析方法，其特征 在于所述優(yōu)選出的12個近紅外波長分別為2323nm、 2310nm、 2282nm、 2180nm、 2140nm、 2100nm、 2050nm、 1940nm、 1873nm、 1796nm、 1724nm、 1680nm。
3、 按照權(quán)利要求1所述的一種人參成分快速分析方法，其特征 在于該方法測量的人參成分為人參總皂甙、人參總糖和水分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種人參成分快速分析的方法，采用優(yōu)選出的12個近紅外波長，對人參粉末樣品進行光譜測試，具體方法是近紅外光源(1)發(fā)出近紅外光照射到準直照射光模塊(2)上，準直照射模塊(2)將光束變成平行光，平行光照在濾光片盤(3)上，經(jīng)過濾光片透射到樣品池(5)上，光束照射樣品池(5)后發(fā)生漫發(fā)射，含有樣品成分信息的漫發(fā)射光光譜被光電傳感器(6)接收并轉(zhuǎn)換成電信號，電信號經(jīng)過放大器(7)放大，由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換存儲及運算模塊(8)建模處理，將測試結(jié)果由結(jié)果顯示及打印輸出模塊(9)輸出。本發(fā)明操作簡單、費用低廉、測量時間短，提高效率數(shù)百倍以上，滿足了人參生產(chǎn)、加工過程中實時控制的需要。
文檔編號G01N21/47GK101153843SQ200610017220
公開日2008年4月2日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者盧啟鵬, 彭忠琦 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所