【摘 要】
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人参,五加科植物人参（Panax ginseng C.A.Mey）的干燥根和根茎,富含人参皂苷、人参多糖等活性成分,是亚洲地区常见的补品和功能性食品。硫磺熏蒸处理是人参干制常用技术,硫磺熏蒸后人参性状及化学成分均发生不同程度变化。为了提高人参的质量及安全性,需要研究硫磺熏蒸过程中化学成分变化机制及完善硫磺熏蒸人参鉴别技术。本研究利用液相色谱质谱联用技术识别了硫磺熏蒸人参中的潜在危害物并研究了其变化
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人参,五加科植物人参（Panax ginseng C.A.Mey）的干燥根和根茎,富含人参皂苷、人参多糖等活性成分,是亚洲地区常见的补品和功能性食品。硫磺熏蒸处理是人参干制常用技术,硫磺熏蒸后人参性状及化学成分均发生不同程度变化。为了提高人参的质量及安全性,需要研究硫磺熏蒸过程中化学成分变化机制及完善硫磺熏蒸人参鉴别技术。本研究利用液相色谱质谱联用技术识别了硫磺熏蒸人参中的潜在危害物并研究了其变化过程;构建人参红外光谱库,并利用识别模型对伪劣人参样本进行了分类,其具体结果如下:1)本研究采用色谱技术对硫磺熏蒸人参化学成分影响转化机制进行了研究。基于超高效液相色谱-飞行时间质谱技术（Ultra-high performance liquid chromatography time of flight mass spectrometry,UPLC-QTOF-MS/MS）辅助主成分分析/正交偏最小二乘判别分析（Principal component analysis/Orthogonal partial least squares discriminant analysis,PCA/OPLS-DA）方法从50种化学成分中筛选出16种硫磺熏蒸人参特征化合物:包括14种人参皂苷及其代谢产物及2种潜在含硫人参皂苷硫酸盐（人参皂苷Rh1及24（R）-拟人参皂苷Rt5磺酸盐）;依据化合物碎片离子信息及断裂过程分析了特征物质化学成分及其变化过程:代表性人参皂苷Rd、Re、Ro经脱糖、脱水反应完成转化代谢过程,Rg1、Rh1及24（R）-拟人参皂苷Rt5经酯化、解离、开环反应生成相应的磺酸盐;以16种特征化学成分为评价指标鉴别商品参样品的硫磺熏蒸程度。2)本研究以光谱技术为基础构建了硫磺熏蒸人参鉴别分析方法。比较硫磺熏蒸前后人参的傅里叶去卷积光谱可知,人参中的醇、酚、酸、醛酮、苯环、烃类基团均发生变化,主要表现为官能团区峰(3770.02?3272.21 cm-1、3079.25?2924.14 cm-1、2343.45?2233.12 cm-1、1677.92?1630.13 cm-1)的红移和吸光度值升高;依靠人参红外光谱数据库,辅助K邻近（K-Nearest neighbor,KNN）、逻辑回归（Logistic regression,LR）、逆误差传播人工神经网络算法（Back propagation artificial neural network,BP-ANN）构建了硫磺熏蒸人参红外光谱判别模型;参照模型的准确率、精确率、召回率、F1值、错误率参数可知,三类模型均可用于硫磺熏蒸人参的判别分析,其中最佳模型为BP-ANN（准确率91.67%,精确率89.29%,召回率96.15%,F1值92.59%,错误率8.33%）。本研究基于UPLC-QTOF-MS/MS化学图谱和判别标记综合评价方法,对硫磺熏蒸人参的特征化学成分及其化学转化机理进行了研究;以红外光谱为基础,构建了成本低、实用性强、普及率高的硫磺熏蒸人参的识别分析模型,有利于硫磺熏蒸人参鉴别技术的开发与实施。本研究为人参质量安全监管提供了新的思路,有利于人参产业的健康发展。
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