三七，又名文州三七，為五加科人參屬植物，是臨床常用傳統中藥。三七商品有主根、剪口、側根、須根的劃分，不同部位的藥用成分構成有較大差異，臨床功效也不盡相同。三七的主要商業價值在于剪口和主根，三七粉是三七的主要消費和商品形式。但剪口、主根、側根和須根等在粉末狀態下顏色相同，通過肉眼很難對其進行鑒別。已有研究表明，三七揮發性成分眾多，且三七不同部位揮發物有差異。因此，可以通過三七粉揮發物的檢測對不同部位三七粉進行鑒別。
電子鼻可以快速準確地檢測出不同的揮發物類型，通常對一些產品的整體信息提供綜合評估，氣相色譜-質譜（GC-MS）主要用于揮發性物質的定性和半定量，國內外已有許多采用電子鼻結合GC-MS聯用技術研究五加科中藥材揮發性成分的研究。本研究采用電子鼻技術結合GC-MS對三七整根粉、剪口粉、主根粉、側根粉和須根粉5 種三七粉揮發性成分進行分析，從而鑒別這5 種三七粉。
不同部位三七粉揮發物變化
經GC-MS 聯用技術檢測發現，5 種不同部位三七粉揮發物共有31 種，包括萜烯類17 種，占比43.51%～56.21%；芳香族化合物2 種，占比13.75%～25.77%；烷烴類8 種，占比1.06%～3.51%；烯烴、酸類和醇類4 種，占比26.86%～39.23%。采用Duncan法進行多重比較，主要的代表性揮發物見表2。
由表2可知，5 種不同部位三七粉的揮發物在成分和含量上均存在差異（P＜0.05）。5 種三七粉檢測到的揮發物總量相互之間差異顯著（P＜0.05）（參照總量平均值）。側根粉未檢測出中苯乙酮和γ-依蘭油烯成分，主根中未檢測出α-杜松烯成分，其余成分在5 種三七粉中均有分布。5 種三七粉相互之間均存在顯著差異（P＜0.05）的揮發物成分是桉油烯醇和香橙烯，無顯著差異（P＞0.05）的成分是辛酸。其余萜烯類、芳香族化合物和烷烴成分均存在不同程度的差異（P＜0.05）。因此，可以通過電子鼻利用以上化合物含量差異鑒別5 種三七粉。
不同部位三七粉揮發物變化
從圖1可以看出，電子鼻每個傳感器對5 種三七粉均有響應，且響應值的變化均不相同。其中傳感器S2、S6、S8和S9的響應值變化顯著高于其他傳感器。傳感器S2具有廣譜響應性，揮發物含量越大，其響應值變化越大，萜烯類物質在揮發物中含量占比最高，其對S2響應值的變化貢獻率最高。5 種三七粉的萜烯類物質在成分和含量上均存在顯著差異（P＜0.05），總含量大小依次為整根粉、剪口粉、主根粉、側根粉、須根粉，與S2的響應值變化規律一致。傳感器S6對烷烴化合物靈敏，其響應值的變化從大到小依次為主根粉、剪口粉、整根粉、須根粉、側根粉，GC-MS聯用儀分析的結果（表2）顯示，5 種三七粉烷烴含量高低與S6的響應值變化規律相同。傳感器S8和S9對芳香族化合物靈敏，響應值的變化從大到小依次為整根粉、剪口粉、側根粉、須根粉、主根粉，GC-MS聯用儀分析結果顯示5 種三七粉的芳香族化合物在成分和含量上均存在差異（P＜0.05），且5 種三七粉芳香族化合物在含量上的差異與電子鼻S8、S9的響應值變化差異相同。由以上各樣品的電子鼻傳感器的響應曲線差異分析可以表明，電子鼻在不同部位三七粉的鑒別上具有可行性。
特征數據分析
特征變量之間存在高沖突數據會影響特征融合數據的可靠性，繼而會影響分類模型建模結果，而Pearson相關系數在度量數據之間的沖突程度上表現良好。以整根粉10 根傳感器響應值的INV特征數據和整根粉單個傳感器S2響應值的8 個特征數據為例分析特征數據之間的冗余程度。圖2是這兩種不同維度數據各自的Pearson相關矩陣，其中相關系數的絕對值越接近1，說明二者之間的相關性越大；相關系數的大小在圖中用橢圓形球的寬窄和顏色表示，正負用橢圓形球的左偏和右偏表示。由圖2A可知，除S7、S9傳感器外，其余8 個傳感器之間都存在大量冗余信息；由圖2B可知，除了最大值特征T4和BFV b特征T7外，其余6 個特征數據之間存在大量冗余信息。所以，需要對特征數據進行特征降維提高分類模型的精度。
參考文獻：李麗霞,張浩,林宇浩,等.電子鼻結合GC-MS鑒別不同部位的三七粉[J].食品科學,2023,44(20):321-329.
提醒：文章僅供參考，如有不當，歡迎留言指正和交流。且讀者不應該在缺乏具體的專業建議的情況下，擅自根據文章內容采取行動，因此導致的損失，運營方不負責。如文章涉及侵權或不愿我平臺發布，請聯系小編。
電子鼻可以快速準確地檢測出不同的揮發物類型，通常對一些產品的整體信息提供綜合評估，氣相色譜-質譜（GC-MS）主要用于揮發性物質的定性和半定量，國內外已有許多采用電子鼻結合GC-MS聯用技術研究五加科中藥材揮發性成分的研究。本研究采用電子鼻技術結合GC-MS對三七整根粉、剪口粉、主根粉、側根粉和須根粉5 種三七粉揮發性成分進行分析，從而鑒別這5 種三七粉。
不同部位三七粉揮發物變化
由表2可知，5 種不同部位三七粉的揮發物在成分和含量上均存在差異（P＜0.05）。5 種三七粉檢測到的揮發物總量相互之間差異顯著（P＜0.05）（參照總量平均值）。側根粉未檢測出中苯乙酮和γ-依蘭油烯成分，主根中未檢測出α-杜松烯成分，其余成分在5 種三七粉中均有分布。5 種三七粉相互之間均存在顯著差異（P＜0.05）的揮發物成分是桉油烯醇和香橙烯，無顯著差異（P＞0.05）的成分是辛酸。其余萜烯類、芳香族化合物和烷烴成分均存在不同程度的差異（P＜0.05）。因此，可以通過電子鼻利用以上化合物含量差異鑒別5 種三七粉。
不同部位三七粉揮發物變化
特征數據分析
結論
采用電子鼻和GC-MS對5 種不同部位的三七粉樣品進行分析、鑒別。從5 種樣品中鑒定出了31 種成分，對其中15 種主要成分進行分析，主要成分在種類和含量上都有差異，特別是揮發物總量、烷烴和芳香族化合物差異顯著。通過特征提取和模型優化兩種方法提高了電子鼻對三七粉的識別準確率，IRIV選擇的特征是能夠體現烷烴、芳香族化合物和揮發物總量差異的4 根傳感器響應值的特征。最優的GWO-IRIV-LSSVM模型可對道地產區文山5 種不同部位三七粉進行有效區分，測試集準確率為97.5%。證實了一些重要化合物的含量在5 種樣品中存在顯著差異。該方法可對道地產區文山不同部位三七粉客觀、高效、準確地鑒別，可用于道地產區優質三七粉混入劣質三七粉的檢測。參考文獻：李麗霞,張浩,林宇浩,等.電子鼻結合GC-MS鑒別不同部位的三七粉[J].食品科學,2023,44(20):321-329.
提醒：文章僅供參考，如有不當，歡迎留言指正和交流。且讀者不應該在缺乏具體的專業建議的情況下，擅自根據文章內容采取行動，因此導致的損失，運營方不負責。如文章涉及侵權或不愿我平臺發布，請聯系小編。
