一种快速鉴别蜂胶胶源的方法技术

本发明专利技术提供了一种快速鉴别蜂胶胶源的方法，该方法将近红外光谱的指纹特征谱图与化学计量学相结合，从而实现简便快速地鉴别蜂胶品种来源，具有操作简单、快速、环保、低成本等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，该方法将近红外光谱的指纹特征谱图与化学计量学相结合，从而实现简便快速地鉴别蜂胶品种来源，具有操作简单、快速、环保、低成本等优点。【专利说明】
本专利技术涉及，属于化学检验
，具体来说，属于食品快速检测
。
技术介绍
蜂胶(bee propolis)来自于蜂巢和蜂箱内，是蜜蜂从植物幼芽和树干处采集的树胶、并混入自身的分泌物、蜂蜡及花粉加工而成的粘性物质。大量研究表明，蜂胶含有多种黄酮类化合物、有 机酸、多种氨基酸、微量元素，具有抗菌、消炎、止痒、镇痛、促进组织再生、降血脂、降胆固醇等作用，是一种天然药物，越来越被人们所认识和利用，蜂胶已经成为养蜂生产的重要产品之一。我国胶源植物资源较为丰富且分布广泛，各地地理环境、气候条件等条件也各异，各种因素综合作用下，不同胶源品种不同产地的蜂胶都存在一定的差异，以蜂胶色泽为例，其因采集树种、季节和保存年份不同而各异。因此在原料收购时需考虑这些差异因素对蜂胶作出正确质量评价。蜂胶的名称不像花粉、花蜜这样具有很强的植物特征、但也是来源于植物，因此蜂胶的化学成分与植物来源有不可分割的联系。研究蜂胶的植物来源可为蜂胶的化学成分研究，蜂胶的标准化研究提供依据。据文献报道，目前常用液相色谱法和紫外分光光度法测定蜂胶中黄酮类化合物、酚类化合物含量。现有技术的检测方法中，一般局限于对蜂胶中某一特定成分(例如特定种类黄酮)的检测，且检测过程耗时良久、成本高昂，目前尚无能够简便快速鉴别蜂胶胶源的有效方法。因此，本领域迫切需要提供一种能够简单、快速、有效鉴别蜂胶胶源的方法。近红外光谱(NIR)技术结合化学计量学是近年来较常用于鉴别天然产物的有效方法，具有快速、无损、灵敏等优点。近红外光谱是波长在780nm~2526nm(波数为4000-12000cm^)的电磁波，分子在近红外区域的吸收主要由含氢基团X — H (X = C、N、O)振动的倍频和合频吸收组成，可以反映出大多数有机物组成和分子结构的大量信息。不同物质有其特异的红外吸收光谱，其谱带的数目、位置、形状和强度均随化合物及其聚集态的不同而不同。然而，由于近红外区的吸收强度低、谱带复杂、重叠严重，直接用于天然产物鉴别仍存在较大困难，从肉眼上不能有效识别，因此，将近红外光谱用于直接检测仍然存在一定的局限性。本申请专利技术人在实践中通过大量研究发现，借助于化学计量学中的多元统计分析、曲线拟合等方法将红外光谱中所包含的信息提取出来，排除各种干扰之后，可以有效地用于鉴别天然产物，而不会具有上述局限。
技术实现思路
本专利技术提供了一种快速鉴别蜂胶胶源的有效方法，具体是将近红外光谱的指纹特征谱图与化学计量学相结合，从而实现简便快速地鉴别蜂胶品种来源。本专利技术中各胶源蜂胶样品分别来自全国各个不同蜂场，产地差异不可避免，但本专利技术旨在鉴别胶源品种。本专利技术中蜂胶根据蜜蜂采集胶源植物的不同，分为四大类:桦树蜂胶(指蜜蜂采集桦树树脂形成的蜂胶)、杨树蜂胶(指蜜蜂采集杨树树脂形成的蜂胶)，橡胶蜂胶(指蜜蜂采集橡胶树树脂的蜂胶)、桉树蜂胶(指蜜蜂采集桉树树脂形成的蜂胶)。不同胶源蜂胶中的化学成分不同，其功效也有差异。例如桦树蜂胶中含有与桦树幼芽内一致的黄酮类化合物等，以含有乙酰氧基-α -桦木烯醇为主要特征。杨树蜂胶含有与杨树腋芽树脂内含物一致的黄酮类化合物等，以白杨素、杨芽黄素、高良姜素、乔松素等为主要特征。本专利技术提供的鉴别蜂胶胶源的方法包括如下步骤:(I)建立蜂胶样品库；(2)建立蜂胶样品光谱数据库；(3)建立鉴别模型；(4)预测待测蜂胶胶源品种。其中，优选地，所述的步骤(1)建立样品库的步骤具体如下:从全国蜂胶主产区的蜂场采集蜂胶产品，胶源分别来自不同品种。每种胶源品种至少采集7个蜂胶样品，将来自不同胶源的蜂胶品种进行标识。更优选地，所述的步骤(1)建立蜂胶样品库的步骤具体如下:从全国蜂胶主产区的蜂场采集蜂胶产品，胶源分别来自不同胶源品种；每种胶源品种至少采集7个蜂胶样品，每个样品至少0.5kg，塑料袋装，分析前室温放置；将来自不同胶源的蜂胶品种类别以1，2，3....的数字形式进行标识。其中，所述的步骤(2)建立样品光谱数据库的步骤具体如下:利用近红外光谱仪固体光纤探头对步骤I的蜂胶样品进行光谱扫描:先以空气为背景进行扫描，然后对待测样本进行扫描，每个样本扫描3次，取平均光谱作为单个样品的光谱，建立样品光谱数据库。采集过程中，近红外光谱仪的检测参数为:扫描范围为4000~12500CHT1，分辨率4CHT1，扫描次数为32次。其中，所述近红外光谱波长在780nm~2526nm(波数为4000-12000CHT1)之间。在本专利技术的一个实施例中，使用Bruker公司MPA傅立叶变换近红外光谱仪2mm光程固体光纤探头对每个蜂胶样品进行扫描。其中，所述的步骤(3)建立鉴别模型的步骤具体如下:由于线性判别分析模型只适用于样本数量大于变量数量的情况，如果把原始的光谱矩阵作为模型输入不符合线性判别分析的规则，一般在线性判别分析前，都会对光谱样本做一次主成分算法的降维，消除样本的冗余度。将步骤(2)所得的样品光谱数据导入Matlab7.9.0数据处理软件中，先进行光谱标准化预处理，然后用主成分分析对预处理后的数据进行处理，原光谱有m个数据点(m>2000)，经处理后前η维便可包含90%以上的信息(n〈10)，实现了信息的压缩降维。得到的主成分按方差贡献率由大到小进行排列，取经留一交叉验证法验证最优的前N个主成分得分值进行主成分归一化，随后进行线性判别分析，判别率高达80%时即模型建成。 所述标准化预处理方法为:每条样品光谱每个数据点值减去所有光谱在该数据点的均值，并除以在该数据点的标准差，标准化预处理公式为:【权利要求】1.一种鉴别蜂胶胶源的方法，其特征在于，将近红外光谱的指纹特征谱图与化学计量学相结合，从而实现简便快速地鉴别蜂胶品种来源。2.如权利要求1所述的鉴别蜂胶胶源的方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)建立样品库； (2)建立样品光谱数据库； (3)建立鉴别模型； (4)预测待测蜂胶胶源品种。3.如权利要求2所述的鉴别蜂胶胶源的方法，其特征在于，步骤(1)所述的建立样品库的步骤具体如下:从全国蜂胶主产区的蜂场采集蜂胶产品，胶源分别来自不同品种；每种胶源品种至少采集7个蜂胶样品；将来自不同胶源的蜂胶品种进行编号标识。4.如权利要求2所述的鉴别蜂胶胶源的方法，其特征在于，步骤(2)所述的建立样品光谱数据库的步骤具体如下:利用近红外光谱仪固体光纤探头对步骤I的蜂胶样品进行光谱扫描，扫描范围为4000~12500CHT1，分辨率4CHT1，扫描次数为32次；先以空气为背景进行扫描，然后对待测样本进行扫描，每个样品扫描3~5次，取平均光谱作为单个样品的光谱，建立样品光谱数据库。5.如权利要求2所述的鉴别蜂胶胶源的方法，其特征在于，步骤(3)所述的建立鉴别模型的步骤具体如下:将 步骤(2)所得的样品光谱数据导入数据处理软件中，先进行光谱标准化预处理，对预处理后的数据进行压缩、降维，得到的主成分按方差贡献率由大到小进行排列，取经留一交叉验证法验证最优的前N个主成分得分值进行主成分归一化，随后进行线性判别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鉴别蜂胶胶源的方法，其特征在于，将近红外光谱的指纹特征谱图与化学计量学相结合，从而实现简便快速地鉴别蜂胶品种来源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兰珍，吴黎明，叶志华，李熠，薛晓锋，
申请(专利权)人：中国农业科学院蜜蜂研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11