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基于特征性近红外光谱联合化学计量学方法的红芪搓条加工品鉴别分析

Rapid Discrimination of Processed Hedysari Radix Based on Characteristic Near-Infrared Spectroscopy Combined with Chemometric Methods

摘要目的 基于特征性近红外光谱与化学计量学方法构建红芪搓条加工品的快速鉴别模型.方法 采用近红外光谱仪获取 91 份红芪未搓条及搓条加工品的特征性近红外光谱信息;利用多元散射校正法(MSC)、标准正态变量变换(SNV)、一阶导数(FD)、二阶导数(SD)、无平滑(No Smoothing)、Savitzky-Golay 滤波(SG)及 Norris导数滤波(ND)组合的方法处理原始近红外光谱.采用主成分分析-马氏距离(PCA-MD)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)及 VIP 值>1 的 OPLS-DA 模型方法筛选搓条与未搓条红芪样品的差异性特征近红外光谱.结果 搓条与未搓条加工红芪样品的近红外原始光谱差异性特征光谱位置不明显,需对光谱数据做进一步化学计量学处理,以便准确判别搓条与未搓条红芪样品.光标法人工比对筛选出搓条与未搓条红芪样品的近红外光谱具有差异性的波数范围为 4 317.02~7 577.39 cm-1.PCA-MD 模型筛选出光谱预处理方法为 MSC+FD+SG(21∶3),搓条与未搓条红芪样品间存在 FD 光谱图上的差异,确定差异较大的波数范围为 4 535.75~4 913.73与 5 434.42~6 124.81 cm-1.OPLS-DA 模型结果显示,91 份红芪样品可按照搓条加工与未搓条加工明显分为2 类,分别为野生、栽培、商品搓条样品一类,野生、栽培未搓条样品一类.人工比对选取的 FD 光谱波段4 535.75~4 913.73 与 5 434.42~6 124.81 cm-1 是区分搓条与未搓条红芪样品的差异波数范围.基于 VIP 值>1光谱波数建立的 OPLS-DA 模型可明显区分搓条与未搓条红芪样品,并确定区分搓条与未搓条红芪样品差异性特征光谱波数 26 个.结论 本研究建立的基于特征性近红外光谱与化学计量学方法构建的红芪未搓条及搓条加工品快速鉴别模型准确、可靠,可实现搓条与未搓条红芪样品的准确鉴别,可为搓条加工科学内涵的揭示提供参考.

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2026年37卷4期

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