[发明专利]基于近红外光谱分析技术测定烟叶中麦角甾醇含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及烟叶检测技术领域，具体为测定烟叶中麦角甾醇含量的方法。

背景技术

麦角甾醇存在于各种真菌中，是真菌中主要的甾醇类化合物，同时也是真菌细胞膜的重要组成部分，可作为霉变检测的化学标志物。菲莫(Phillips Morris)公司的Bindler、国标方法GB/T 25221-2010《粮油检验粮食中麦角甾醇的测定正相高效液相色谱法》等均以麦角甾醇作为霉菌污染的化学标志物。因此，测定烟叶中麦角甾醇的含量对于判定烟叶霉变污染状况具有一定的指导作用。

目前，关于麦角甾醇的常用分析方法主要有薄层色谱法、高效液相色谱、气相色谱-质谱联用、液相色谱-质谱联用等。这些分析方法需要进行提取分离、衍生化等复杂的样品前处理，耗时较长，很难满足现场快速的进行烟叶中麦角甾醇测定以判定烟叶霉变污染状况的要求。因此，开发一种新的快速的测定烟叶中麦角甾醇的含量的方法，为霉变污染程度的判定提供数据支持是非常有必要的。

近红外光谱含有丰富的理化信息，并可表征样品整体品质特征，将其与化学计量学相结合建立校正模型可快速预测样品中多个组分的含量。目前，近红外光谱法作为一种环境友好的绿色快检技术，在石化、农业、烟草、食品和医药领域已经获得了广泛的应用。但用于烟叶中麦角甾醇含量测定的方法未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测速度快、操作简单方便、预测结果准确的能够对烟叶中麦角甾醇的含量进行快速测定的方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

基于近红外光谱分析技术的烟叶中麦角甾醇的含量的快速检测方法，方法步骤如下：

(1)收集烟叶样品：选取具有代表性的不同产地、不同品种、不同等级的初烤烟叶，在高湿度环境下存贮加速霉菌生长，制备不同霉变程度的烟叶样品；

(2)采集近红外光谱：将霉变的烟叶样品粉碎过筛后，采用近红外光谱漫反射方式对过筛的各烟叶样品逐个进行近红外光谱扫描，作为各烟叶样品的基础光谱；

(3)选择校正样品集和验证样品集：将上述步骤(2)获得的基础光谱采用标准GB/T 29858-2013的方法选出校正样品集和验证样品集；

(4)测定麦角甾醇含量参考值：应用气相色谱质谱法测定步骤(1)所得各烟叶样品中麦角甾醇的含量；

(5)预处理光谱：将上述步骤(3)选出的校正样品集和验证样品集的光谱进行预处理，消除噪声和基线漂移的影响；

(6)建立PLS校正模型：将上述步骤(5)预处理后的校正样品集光谱和步骤(4)所得校正样品的麦角甾醇参考值进行校正模型的建立，应用偏最小二乘法把光谱数据与其对应麦角甾醇含量参考值进行拟合，同时结合交互验证方法剔除光谱或参考值数据异常的样品，优化模型，确定适宜的主成分数，得到PLS校正模型；

(7)模型验证：应用上述步骤(5)预处理后的验证样品集对步骤(6)建立的烟叶中麦角甾醇的PLS校正模型进行外部预测，验证校正模型的有效性；

(8)测定待测烟叶样品麦角甾醇含量：将待测烟叶样品进行近红外光谱的采集，将原始光谱输入建立的烟叶中麦角甾醇的PLS校正模型，即可测定得到待测烟叶样品中的麦角甾醇含量。

本发明步骤(1)所述在高湿度环境下存贮烟叶，是指将烟叶在相对湿度80％条件下存储15天。

本发明步骤(2)所述采集近红外光谱，采集仪器的主要工作参数为：光谱扫描范围10000～4000cm-1，分辨率8cm-1，扫描次数64次。步骤(2)所述基础光谱的采集条件为：将收集的烟叶样品，每个样品取两个平行样，将每个平行样混匀的固体粉末放入样品杯中，轻压平整，厚度≥10mm，放在光谱仪旋转台上，采用近红外漫反射的方式进行扫描并采集光谱，每个平行样扫两次光谱，每个样品对应4个平行光谱，再将4个平行光谱求平均，得到一个原始光谱；依次对每个样品采用相同的方法进行扫描并采集光谱，得到每个样品对应的基础光谱。

本发明步骤(4)所述麦角甾醇含量参考值的测定方法为：将烟叶样品用NaOH溶液水解，水解液经正己烷涡旋提取后，经BSTFA衍生，气相色谱质谱法分析，用麦角甾醇标准品峰面积进行定量，得出烟叶样品中麦角甾醇含量参考值；所述NaOH溶液的配比为5g NaOH、5mL水、95mL甲醇。

本发明步骤(5)所述预处理光谱的方法为：对基础光谱进行多元散射校正和二阶求导以及平滑预处理。