【摘 要】
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中草药在疾病预防、治疗等方面发挥着重要的作用,在国内外得到了广泛应用。硫磺熏蒸法作为一项传统的中药材加工方法,在我国由来已久,该法既可防虫防腐、以延长保质期,又可将药材漂白、增艳,使其卖相更好。然而,有些黑心药商为了获得更多利润,滥用或过度使用硫磺熏蒸,这不仅会导致药材中某些有效成分失效,而且经硫磺熏蒸后的主要残留物亚硫酸盐还会对机体造成不同程度的损伤。因此,为了确保中药材的食用安全,对中药材二氧
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中草药在疾病预防、治疗等方面发挥着重要的作用,在国内外得到了广泛应用。硫磺熏蒸法作为一项传统的中药材加工方法,在我国由来已久,该法既可防虫防腐、以延长保质期,又可将药材漂白、增艳,使其卖相更好。然而,有些黑心药商为了获得更多利润,滥用或过度使用硫磺熏蒸,这不仅会导致药材中某些有效成分失效,而且经硫磺熏蒸后的主要残留物亚硫酸盐还会对机体造成不同程度的损伤。因此,为了确保中药材的食用安全,对中药材二氧化硫含量进行快速且精准的检测刻不容缓。目前检测中药材二氧化硫含量的主要方法有滴定法、试纸法、色谱法、分光比色法等。滴定法、试纸法虽简单、经济,但受操作员主观影响较大,且检测精度较低;而精度较高的色谱法、分光比色法等检测方法又因其检测成本高、操作流程复杂、专业程度高等问题使其不利于在基层开展。因此,找到一种操作简单、结果准确且经济适用强的检测方法是十分必要。由于光学检测具有检测精度高、选择性强、灵敏度高等优点,本文提出利用紫外吸收光谱法（Ultraviolet Absorption Spectroscopy）对中药材二氧化硫含量进行检测。.本文搭建了基于紫外吸收宽光谱的二氧化硫检测系统,以山药粉为例实现了对中药材二氧化硫含量检测,具有实用意义和商业价值。本文的主要内容如下:1.从实际应用场景出发,结合系统检测需求,设计了中药材二氧化硫含量检测系统的总体方案,并从系统蒸馏部分、过滤除湿设计、整体硬件电路设计以及去噪等方面做了详细说明。本系统采用孔径为0.1 μm双层疏水性聚四氟乙烯滤膜来滤除大分子颗粒物,在尝试并对比多种除湿手段后,采用膜式干燥管结合冷凝降温的除湿方法,基本去除随驱动气带出的水蒸气。在整体硬件电路设计部分,以模块化的思路将其分为信号发射、处理、采集三个部分。在去噪方面,采用demy小波全局默认阈值算法,将噪声从16.8 mV 降至 6.2 mV;2.基于中药材二氧化硫含量检测的需求,利用二氧化硫标准气体从稳定性、线性度以及响应时间三个方面对二氧化硫检测系统进行了评估,结果表明:系统长期稳定性良好,稳定后波动较小;通入不同浓度的二氧化硫标准气体时,相关系数R2=0.9954,表明系统线性度良好,检测极限为5 ppm（百万分之五）;响应速度较快,下降时间为15 s,恢复时间为12 s,满足实际测试需求。3.以山药粉为待测样品进行蒸馏,分析了蒸馏过程中系统电压信号曲线变化,经过多次重复试验,实验结果表明系统具有良好的可复现性;同时基于亨利定律和道尔顿定律,从H+浓度以及气液比两个方面着手,确定了本系统最终解吸条件;称取同一批次不同重量的山药粉进行实验,实验结果表明:山药粉重量与二氧化硫的解吸总量之间存在良好的线性关系,相关系数R2=0.9937;进一步分析探究时得到:山药粉的重量与其电压信号曲线的谷值电压也存在良好的线性关系,R2为0.9944。由于获取这一谷值电压的时间较短（蒸馏实验的前15-18 min）且信噪比较高,因此这一关系也为实现快速检测山药粉中的二氧化硫含量提供了新思路。
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