專利名稱：一種基于氫核磁共振-模式識別技術對椰島鹿龜酒的檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種檢測方法，具體地說，涉及一種基于氫核磁共振-模式識別技術對椰島鹿龜酒的檢測方法。
背景技術：
國內奶業(yè)“三聚氰胺”等一次次食品衛(wèi)生事件，使食品安全成為近期備受世人關注的問題。目前食品檢驗的方法和技術大都不是針對食品的整體內在質量分析而設計的，除專屬性存在一定問題導致“三聚氰胺”事件的發(fā)生外，其方法本身的局限性(即僅僅分析復雜體系食品的個別成分指標)同樣導致仿冒名牌產品和摻假、摻偽現(xiàn)象層出不窮。因此快速準確地檢測食品的安全與質量已經(jīng)成為廣大科研人員、食品企業(yè)乃至國家工作的重中之重。氫核磁共振-模式識別(1H-NMR-PR)技術是將氫核磁共振技術對化合物成分的檢測與模式識別技術對眾多檢測結果的科學分析完美結合的一種高新技術。該項技術中氫核磁共振可以檢測任何含H的化學成分，是鑒定有機化合物的重要方法之一。以動植物為原料來源的鹿龜酒中含有復雜的有機化合物體系，如果我們采用一定方法獲取到這些復雜體系中特征性化學成分(或化學成分組)的化學信息，那么該食品的化學信息與食品的質量存在嚴格的對應關系。因此，鑒于1H-NMR譜正是這樣一種可以提供食品中豐富的成分的化學信息的技術，并且所提供的化學信息與食品內在質量之間存在著嚴格的對應關系，則為食品的整體質量監(jiān)控奠定了良好的基礎。模式識別是用機器代替人對模式即所研究的事物進行分析、描述、判斷和識別的技術，屬于人工智能科學的一個重要分支。它的中心任務就是識別出某個樣本與那一個模式(樣本)相同或相近，即在一定的度量和觀測的基礎上把待識別的模式劃分到各自模式類中。食品的成分復雜，其1H-NMR譜能提供豐富化學成分的化學信息，但是信號的重疊使得圖譜變得十分復雜，僅靠肉眼觀察只能從1H-NMR譜獲取很有限的信息，而模式識別方法能夠從復雜的數(shù)據(jù)中最大限度的提取信息。因此，1H-NMR譜結合冊方法對食品的定性分析提供了一條新的思路和方法，也是目前食品整體質量檢測的理想方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種基于氫核磁共振-模式識別技術對椰島鹿龜酒的檢測方法，用于檢測椰島鹿龜酒產品的真假、摻偽，用于研究不同加工工藝和食品非法添加劑對保健酒內在整體質量的影響，該方法是一種客觀有效的用于分析椰島鹿龜酒的整體質量的檢測手段，從而避免僅僅分析復雜體系食品的個別成分指標的傳統(tǒng)食品檢驗方法和技術中存在的缺陷。本發(fā)明的技術方案一種利用氫核磁共振技術對化合物成分進行檢測與模式識別的技術，根據(jù)合格椰島鹿龜酒樣品建立的氫核磁共振-模式識別數(shù)據(jù)庫，通過將未知樣品的檢測信息導入已經(jīng)建立的數(shù)據(jù)庫，可鑒別該測試樣品是否合格，從而檢測椰島鹿龜酒的整體質量。本發(fā)明涉及的合格鹿龜酒樣品，主要由下述原料組成當歸、白術、黨參、桅子、砂仁、肉桂、熟地、黃精、制首烏、制川芎、鹿茸、鹿骨膠和龜板膠。本發(fā)明包括以下的分析步驟A 標準樣品和測試樣品的圖譜處理及數(shù)據(jù)采集(1)樣品的制備量取樣品，取量范圍為10mL-30mL，其中優(yōu)選取量為20mL。在 400C -80°C溫度條件下減壓蒸干，其中優(yōu)選溫度為60°C，殘渣中加入純水溶解，純水用量為 10mL-25mL，其中優(yōu)選為17. 5mL，溶解液用水飽和的正丁醇萃取，正丁醇用量為5_20mL，其中優(yōu)選用量為10mL，吸取有機層液體，取量為2mL-10mL，其中優(yōu)選為5mL，在40°C _80°C溫度下減壓蒸干，其中優(yōu)選溫度為60°C，加入0. 5mL D2O溶解后，用0. 45 μ m的微孔濾膜過濾，濾液置于直徑5mm核磁管中，用于1H-NMR檢測。(2) 1H-NMR譜的分析測試將步驟⑴中獲得的各樣品在400MHz核磁儀上，以恒溫在四1，以D2O作為內鎖，掃描16-64次，其中優(yōu)選掃描32次，譜寬為-1500Ηζ_8000Ηζ，采樣時間為3. 73s，脈沖間隔為0. 00-3. 00s，其中優(yōu)選為2. 00s，采用標準的預飽和脈沖序列 (zgpr)壓制水峰信號的條件進行測定，即獲得各樣品的1H-NMR譜。(3)圖譜處理及數(shù)據(jù)采集方法將步驟⑵中測定獲得的各樣品1H-NMR圖譜，每張圖譜按0. 02-0. 07化學位移值單位進行分段，其中優(yōu)選分段單位為0. 05化學位移值單位， 分段積分，并將積分值進行標準化處理，即得到每個樣本的各化學位移值段與相對應的信號峰面積積分值的數(shù)據(jù)矩陣。B 標準數(shù)據(jù)庫模型的建立采用椰島鹿龜酒合格樣品作為標準樣品(由椰島鹿龜酒酒廠于2007年至2009年期間生產的椰島鹿龜酒)，采用如上A步驟的樣品處理、1H-NMR譜的分析測試以及圖譜處理及數(shù)據(jù)采集方法，獲得椰島鹿龜酒合格樣品的數(shù)據(jù)矩陣，對該數(shù)據(jù)矩陣進行偏最小二乘法判別(PLS-DA)分析，即得到椰島鹿龜酒合格樣品數(shù)據(jù)庫模型。C 采用缺味椰島鹿龜酒樣品(其缺當歸、桅子、鹿茸、鹿骨膠、龜板膠)或者市場上購買的仿制椰島鹿龜酒產品作為待測試樣品，同樣采用如上A步驟的樣品處理、1H-NMR譜的分析測試以及圖譜處理及數(shù)據(jù)采集方法，獲得缺味椰島鹿龜酒樣品或仿制鹿龜酒樣品的數(shù)據(jù)矩陣，將其導入上述B獲得的椰島鹿龜酒合格樣品數(shù)據(jù)庫模型中，通過與標準數(shù)據(jù)庫模型的數(shù)據(jù)點在圖中的分布對比，即可定性鑒別缺味椰島鹿龜酒樣品或仿制椰島鹿龜酒樣品是否與椰島鹿龜酒合格品一致。任選地，在該方法中采用與B步驟中的標準樣品不同批次的、但同樣由椰島鹿龜酒酒廠生產的椰島鹿龜酒作為椰島鹿龜酒驗證樣品，采用上述步驟A獲得相應的驗證樣品的數(shù)據(jù)矩陣，將其導入方法B所建立的椰島鹿龜酒標準樣品模型圖中，來分析驗證樣品的數(shù)據(jù)點是否與椰島鹿龜酒標準樣品的數(shù)據(jù)點聚在了一起，以此驗證標準樣品與驗證樣品在化學成分上差異較小，產品質量合格。


圖1.椰島鹿龜酒合格樣品的1H-NMR-PLS-DA分析圖；圖2.椰島鹿龜酒驗證樣品和缺味樣品與椰島鹿龜酒標準樣品的1H-NMR-PLS-DA 分析圖；圖3.椰島鹿龜酒仿制品樣品與椰島鹿龜酒標準樣品的1H-NMR-PLS-DA分析圖；實施例一1.標準樣品由椰島鹿龜酒酒廠于2007年至2009年期間生產的椰島鹿龜酒，共 30批次，每批次量取20mL ；驗證樣品另取2009年11月和12月生產的合格椰島鹿龜酒，兩個批次，各20mL ；待測樣品缺味椰島鹿龜酒樣品(即缺當歸、桅子、鹿茸、鹿骨膠、龜板膠的椰島鹿龜酒樣品)，各2個樣品，各20mL。上述各樣品分別在60°C溫度條件下減壓蒸干，殘渣中加入純水溶解，純水用量 17. 5mL，溶解液用水飽和的正丁醇萃取，正丁醇用量為10mL，吸取有機層液體，取量5mL，在 60°C溫度下減壓蒸干，加入0. 5mL D2O溶解后，用0. 45 μ m的微孔濾膜過濾，濾液置于直徑 5mm核磁管中，用于1HNMR檢測，即獲得椰島鹿龜酒標準樣品、椰島鹿龜酒驗證樣品和椰島鹿龜酒待測樣品。2.樣品的1H-NMR測定和處理將步驟1中的各樣品分別進行1H-NMR測定，測定條件為400MHz核磁儀，恒溫在292K,以D2O作為內鎖，掃描32次，譜寬為-1500Hz-8000Hz, 采樣時間為3. 73s，脈沖間隔為2. 00s，采用標準的預飽和脈沖序列(zgpr)壓制水峰信號， 即分別獲得各椰島鹿龜酒標準樣品、椰島鹿龜酒驗證樣品和椰島鹿龜酒待測樣品的1H-NMR 譜；將獲得的1H-NMR圖譜，每張圖譜按0. 05化學位移值單位進行分段，積分，并將積分值進行標準化處理，即得到每個樣品的各化學位移值段與相對應的信號峰面積積分值的數(shù)據(jù)矩陣。3.椰島鹿龜酒標準樣品模型的建立將步驟2中獲得的30個椰島鹿龜酒標準樣品的數(shù)據(jù)矩陣進行PLS-DA分析，得到椰島鹿龜酒標準樣品模型圖(圖1)。4.椰島鹿龜酒驗證樣品及缺味樣品的分析按步驟2中獲得的椰島鹿龜酒驗證樣品和椰島鹿龜酒待測樣品的數(shù)據(jù)矩陣導入步驟3中所建立的椰島鹿龜酒標準樣品模型圖中，即得到椰島鹿龜酒驗證樣品及缺味樣品與椰島鹿龜酒標準樣品的分析圖(圖幻。圖2 中顯示，驗證樣品的數(shù)據(jù)點與椰島鹿龜酒標準樣品的數(shù)據(jù)點聚在了一起，說明驗證樣品與椰島鹿龜酒標準樣品在化學成分上差異較小，產品質量合格。而各待測樣品的數(shù)據(jù)點與椰島鹿龜酒標準樣品的數(shù)據(jù)點有明顯的區(qū)分，說明缺味椰島鹿龜酒樣品和椰島鹿龜酒標準樣品在化學成分上存在較大差異，兩者為不同產品。實施例二1、除待測樣品采用仿制椰島鹿龜酒1 O個樣品)和仿制椰島鹿龜酒2 (2個樣品)， 仿制椰島鹿龜酒1購自廣州湛江，仿制椰島鹿龜酒2購自湖南贛州，以及不采用驗證樣品外，按照上述實施例一的步驟的相同方法進行處理。2、椰島鹿龜酒仿制樣品的分析將獲得的椰島鹿龜酒仿制樣品的數(shù)據(jù)矩陣，導入實施例一中所繪制的椰島鹿龜酒標準樣品分析圖中，即得到椰島鹿龜酒仿制樣品與椰島鹿龜酒標準樣品的分析圖(圖幻。圖3中顯示，仿制椰島鹿龜酒1和仿制椰島鹿龜酒2的數(shù)據(jù)點與椰島鹿龜酒標準樣品在化學成分上存在的差異較大，兩者為不同產品。
權利要求
1.一種基于氫核磁共振-模式識別技術對椰島鹿龜酒的檢測方法，該方法步驟如下A 標準樣品和測試樣品的圖譜處理及數(shù)據(jù)采集(1)樣品的制備量取樣品，取量范圍為10mL-30mL，在40°C-80°C溫度條件下減壓蒸干，殘渣中加入純水溶解，純水用量為10mL-25mL，溶解液用水飽和的正丁醇萃取，正丁醇用量為5-20mL，吸取有機層液體，取量為2mL-10mL，在40°C _80°C溫度下減壓蒸干，加入0. 5mL D2O溶解后，用0. 45 μ m的微孔濾膜過濾，濾液置于直徑5mm核磁管中，用于1H-NMR檢測；(2)1H-NMR譜的分析測試將步驟(1)中獲得的各樣品在400MHz核磁儀上，以恒溫在 292K,以D2O作為內鎖，掃描16-64次，譜寬為-1500Ηζ_8000Ηζ，采樣時間為3. 73s，脈沖間隔為0.00-3. 00s，采用標準的預飽和脈沖序列(zgpr)壓制水峰信號的條件進行測定，即獲得各樣品的1H-NMR譜；(3)圖譜處理及數(shù)據(jù)采集方法將步驟⑵中測定獲得的各樣品1H-NMR圖譜，每張圖譜按0. 02-0. 07化學位移值單位進行分段，分段積分，并將積分值進行標準化處理，即得到每個樣本的各化學位移值段與相對應的信號峰面積積分值的數(shù)據(jù)矩陣；B 標準數(shù)據(jù)庫模型的建立采用椰島鹿龜酒合格樣品作為標準樣品(由椰島鹿龜酒酒廠于2007年至2009年期間生產的椰島鹿龜酒)，采用如上A步驟的樣品處理、1H-NMR譜的分析測試以及圖譜處理及數(shù)據(jù)采集方法，獲得椰島鹿龜酒合格樣品的數(shù)據(jù)矩陣，對該數(shù)據(jù)矩陣進行偏最小二乘法判別 (PLS-DA)分析，即得到椰島鹿龜酒合格樣品數(shù)據(jù)庫模型；C 采用缺味椰島鹿龜酒樣品(其缺當歸、桅子、鹿茸、鹿骨膠、龜板膠)或者市場上購買的仿制椰島鹿龜酒產品作為待測試樣品，同樣采用如上A步驟的樣品處理、1H-NMR譜的分析測試以及圖譜處理及數(shù)據(jù)采集方法，獲得缺味椰島鹿龜酒樣品或仿制鹿龜酒樣品的數(shù)據(jù)矩陣，將其導入上述B獲得的椰島鹿龜酒合格樣品數(shù)據(jù)庫模型中，通過與標準數(shù)據(jù)庫模型的數(shù)據(jù)點在圖中的分布對比，即可定性鑒別缺味椰島鹿龜酒樣品或仿制椰島鹿龜酒樣品是否與椰島鹿龜酒合格品一致；所述椰島鹿龜酒合格樣品主要由下述原料組成當歸、白術、黨參、桅子、砂仁、肉桂、熟地、黃精、制首烏、制川芎、鹿茸、鹿骨膠和龜板膠。
2.根據(jù)權利要求1的檢測方法，其特征在于在該方法中采用與B步驟中的標準樣品不同批次的、但同樣由椰島鹿龜酒酒廠生產的椰島鹿龜酒作為椰島鹿龜酒驗證樣品，采用步驟A獲得相應的驗證樣品的數(shù)據(jù)矩陣，將其導入方法B所建立的椰島鹿龜酒標準樣品模型圖中，來分析驗證樣品的數(shù)據(jù)點是否與椰島鹿龜酒標準樣品的數(shù)據(jù)點聚在了一起，以此驗證標準樣品與驗證樣品在化學成分上差異較小，產品質量合格。
3.根據(jù)權利要求1或2的檢測方法，其中在步驟A的O)中，以D2O作為內鎖掃描32 次，脈沖間隔為2. OOs0
4.根據(jù)權利要求1-3任一所述的檢測方法，其中在步驟A的(3)中，每張圖譜按0.05 化學位移值單位進行分段。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于氫核磁共振-模式識別技術對椰島鹿龜酒的檢測方法，用于檢測椰島鹿龜酒產品的真假、摻偽，用于研究不同加工工藝和食品非法添加劑對保健酒內在整體質量的影響，該方法是一種客觀有效的用于分析椰島鹿龜酒的整體質量的檢測手段，從而避免僅僅分析復雜體系食品的個別成分指標的傳統(tǒng)食品檢驗方法和技術中存在的缺陷。
文檔編號G01N24/08GK102375000SQ201110277719
公開日2012年3月14日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權日2011年9月19日
發(fā)明者蘭余, 冉堅, 張琦, 王霞, 藺恒, 雷羽, 馬小花, 黃靜 申請人:海南椰島(集團)股份有限公司