鐵皮石斛產(chǎn)地識(shí)別的重要性和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值

鐵皮石斛是我國(guó)傳統(tǒng)名貴藥材之一，其產(chǎn)地眾多，但不同產(chǎn)地的鐵皮石斛在形態(tài)、化學(xué)組成等方面的差異有時(shí)很難分辨。當(dāng)前市場(chǎng)上大量的鐵皮石斛品種是通過(guò)不同的加工工藝制成的，而且一些摻假、冒充和以次充好的情況也經(jīng)常出現(xiàn)，因此，建立準(zhǔn)確、可靠的鐵皮石斛產(chǎn)地識(shí)別技術(shù)體系對(duì)于保證藥材的質(zhì)量、安全和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。

近紅外成像光譜儀與傳統(tǒng)鐵皮石斛產(chǎn)地識(shí)別方法的優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比

與傳統(tǒng)鐵皮石斛產(chǎn)地識(shí)別方法相比，近紅外成像光譜儀具有多種優(yōu)勢(shì)，包括不需要樣品前處理和破壞，大量快速且非接觸樣品檢測(cè)，可定量分析和定性分辨不同成分，同時(shí)具有高靈敏度和準(zhǔn)確度等。

近紅外成像光譜儀在鐵皮石斛產(chǎn)地識(shí)別中的原理

近紅外成像光譜儀可通過(guò)對(duì)鐵皮石斛樣品進(jìn)行掃描獲得其近紅外光譜圖像和光譜信息，利用特征提取和模式識(shí)別算法對(duì)不同產(chǎn)地的鐵皮石斛進(jìn)行分類和識(shí)別。該技術(shù)不需要樣品處理和破壞，可實(shí)現(xiàn)非接觸和快速的檢測(cè)，同時(shí)具有高靈敏度和準(zhǔn)確度。

通過(guò)近紅外成像光譜儀技術(shù)，可以快速、準(zhǔn)確地區(qū)分鐵皮石斛的不同產(chǎn)地，為藥材市場(chǎng)監(jiān)管和質(zhì)量控制提供了有力支持，也為消費(fèi)者提供了更加可靠的藥材選擇依據(jù)。同時(shí)，這種技術(shù)的應(yīng)用也為其他農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)檢測(cè)提供了新思路和方法。

近紅外成像光譜儀對(duì)鐵皮石斛產(chǎn)地快速識(shí)別應(yīng)用案例

本研究應(yīng)用了900-1700nm的近紅外成像光譜儀，可采用SINESPEC賽斯拜克有限公司產(chǎn)品SC250進(jìn)行相關(guān)研究。短波近紅外高光譜相機(jī)，采集速度全譜段可達(dá)200FPS,被廣泛應(yīng)用于成分識(shí)別，物質(zhì)鑒別，機(jī)器視覺(jué)，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，屏幕檢測(cè)等領(lǐng)域。

楓斗是藥用石斛的初加工品，制作過(guò)程為剪去石斛新鮮干莖的部分須根后，一邊加熱一邊扭成螺旋形或彈簧狀，并烘干而成凹。楓斗是我國(guó)著名的滋補(bǔ)品，主要包括鐵皮楓斗和紫皮楓斗等幾種類型。其中鐵皮楓斗以其良好的滋陰生津、護(hù)嗓療效，成為一類高端健康養(yǎng)生滋補(bǔ)品，在我國(guó)華東、華南的地區(qū)特別是在香港、臺(tái)灣，國(guó)外在日本、東南亞一帶普遍認(rèn)為是一種高檔保健品，市場(chǎng)需求量很大。鐵皮石斛是我國(guó)藥典收載的加工鐵皮楓斗的唯一來(lái)源，野生資源已經(jīng)十分有限，雖然目前已有一定規(guī)模的栽培，但是并不能滿足當(dāng)前市場(chǎng)需求，因而價(jià)格昂貴，同時(shí)也造成市場(chǎng)上出現(xiàn)很多以其它石斛加工而成的鐵皮楓斗混淆品，如以金釵石斛、齒瓣石斛（俗稱紫皮石斛）等為原材料加工的所謂的“鐵皮楓斗”。不同來(lái)源的石斛的藥用價(jià)值有很大差異，嚴(yán)重影響了商品質(zhì)量的穩(wěn)定性，同時(shí)也損害了消費(fèi)者的權(quán)利，因此對(duì)鐵皮石斛建立有效的鑒別方法是非常有意義的。此外，不同產(chǎn)地的鐵皮石斛，其價(jià)格和藥用價(jià)值差異很大。面對(duì)如此混亂的市場(chǎng)，研究一種針對(duì)鐵皮石斛產(chǎn)地快速識(shí)別的技術(shù)是非常必要的。

本文采用微型近紅外成像光譜儀對(duì)3種易混淆石斛進(jìn)行鑒別研究，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了石斛鑒別物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

（1）本研究考察了不同樣品粒徑對(duì)近紅外光譜的影響和不同樣品粒度的SIMCA 模型的建立和評(píng)價(jià)，結(jié)果表明隨著樣品粒徑的增加，樣品反射光譜（log1/R）越大，吸收強(qiáng)度增大，近紅外吸收強(qiáng)度與樣品粒徑大小正相關(guān)；80目的光譜建立的模型效果優(yōu)于40目和60目光譜所建模型。

（2）通過(guò)對(duì)楓斗完整樣和粉碎樣的近紅外漫反射光譜進(jìn)行SIMCA 建?？焖勹b別鐵皮楓斗、紫皮楓斗和金釵楓斗，結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)不同的預(yù)處理方法：完整樣光譜的最佳預(yù)處理方法為NAS加S-G平滑加1階S-G導(dǎo)數(shù)，粉碎樣光譜的最佳預(yù)處理方法為S-G平滑加1階S-G導(dǎo)數(shù)加均值中心化處理，完整樣和粉碎樣建立的模型的正確識(shí)別率和拒絕率均為100%，預(yù)測(cè)穩(wěn)定性和精度較高，都可以實(shí)現(xiàn)3種楓斗的快速鑒別，更適應(yīng)于實(shí)際應(yīng)用中。

（3）利用楓斗完整樣和粉碎樣光譜所建的最佳模型對(duì)其他樣品的進(jìn)行鑒別，結(jié)果表明，所有模型的拒絕率均到達(dá)100%，模型的可靠性好。

相關(guān)學(xué)術(shù)論文和專業(yè)資料包括：《鐵皮石斛成分與功效的研究進(jìn)展》《基于近紅外光譜的鐵皮石斛產(chǎn)地快速識(shí)別技術(shù)研究》等。近紅外成像光譜儀作為一種新興的檢測(cè)技術(shù)，其在市場(chǎng)上的應(yīng)用前景非常廣闊。未來(lái)隨著各種智能設(shè)備的普及，人們對(duì)于質(zhì)量安全的要求越來(lái)越高，檢測(cè)技術(shù)將會(huì)越來(lái)越受到關(guān)注和應(yīng)用。