[发明专利]基于近红外光谱分析的白芷中掺滑石粉的定量检测方法

说明书

本发明提出基于近红外光谱分析的白芷中掺滑石粉的定量检测方法，包括：配置N组含有不同浓度梯度待测物作为测试样本，以待测物的浓度作为测试样本的真值Y，采集测试样本的近红外光谱，获得N组测试样本的漫反射吸光度X；对N组测试样本采用进行异常光谱数据剔除，再将样品集划分为校正集和验证集；对校正集的光谱进行预处理，得到校正集预处理光谱的漫反射吸光度X_p；采用移动窗口法结合遗传算法对浓度真值Y和校正集预处理光谱漫反射吸光度X_p进行分析，筛选待测物的近红外光谱特征波长；采用偏最小二乘支持向量机对浓度真值Y和滑石粉的近红外光谱特征波长进行分析，建立待测物的定量预测模型；对预测模型进行验证，得到所述预测模型的预测准确度。

技术领域

本发明涉及滑石粉含量检测技术领域，具体涉及一种基于近红外光谱分析的白芷中掺滑石粉的无损定量检测方法。

背景技术

中药材白芷系伞形科当归属植物白芷的干燥根，以质硬、粉性足、香气浓者为佳。白芷的药用历史悠久，其具有抗菌、解热、镇痛、消炎、抗肿瘤等多种药理作用，临床上广泛用于治疗眉棱骨痛、鼻塞流涕、牙痛和疮疡肿痛等疾病，是中医临床的常用药。此外白芷还可用于美容护肤、化工、酿酒、饲料添加剂等领域。因为白芷的应用范围广泛，需求量大，故有不法商贩为牟取利益，在白芷药材中掺入其他物质，以假乱真。由于滑石粉和白芷的物理性质非常相似，且其价格比白芷低得多，故在白芷中掺入滑石粉是常见的掺假现象。

滑石粉主要成分为天然水合硅酸镁(Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂)，为白色或类白色、微细、无砂性的粉末，手摸有滑腻感，无色无味，不溶于水。滑石粉中含有重金属，并且研究证实长期服用滑石粉可能增加患癌症的风险，如果长期服用掺有滑石粉的白芷药材会对人体造成极大伤害，甚至危及生命。

目前，国标法GB5009.269-2016对食品中滑石粉的检测主要采用化学法测定镁的含量，根据镁含量计算滑石粉含量，实验操作繁琐、耗时长且需用含剧毒的化学试剂(如氢氟酸)，检测成本高。其他检测方法，如EDTA滴定法存在检测时间长、试剂量消耗大等缺点；灰分重量法需要高温灼烧，操作繁琐；X射线衍射法处理时间长，且X射线对人体有害。

经检索，专利201110071091.4建立了基于微波消解和原子吸收光谱的化妆品中滑石粉的测定方法。其主要步骤为：样品的微波消解处理、消解液的原子吸收光谱分析和样品中滑石粉含量的结果计算，样品处理过程需用到硝酸、氢氟酸等剧毒试剂，通过原子吸收光谱测得镁的含量，然后再换算出滑石粉的含量。无法直接测得滑石粉的含量，需要经过比较繁琐的预处理过程。专利201510848604.6建立了基于红外光谱法的茶叶中滑石粉的检测方法，以不同滑石粉含量的茶叶为测试样本，采集红外光谱后，以多元线性回归法建立线性回归模型，对待测样本进行预测后得到模型的绝对系数R²为0.902，模型预测准确度仍存在一定改进空间，且红外光谱法需要对样本进行溴化钾压片，样本预处理过程较繁琐。

因此，目前需要一种快速、简便、无损、无试剂消耗、绿色无污染、预测准确度高，检测白芷中滑石粉含量的无损定量检测方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，提出一种基于近红外光谱分析的白芷中掺滑石粉的无损定量检测方法，该方法样本预处理简便，分析速度快，模型预测准确度高，误差小。

本发明目的通过下述技术方案实现：

一种基于近红外光谱分析的白芷中掺滑石粉的定量检测方法，包括：

S1：近红外光谱采集：配置N组含有不同浓度梯度含量滑石粉的白芷作为测试样本，以所述滑石粉的浓度作为所述测试样本的真值Y，采集所述测试样本的近红外光谱，获得N组所述测试样本的漫反射吸光度X；