[发明专利]一种基于拉曼光谱技术检测桑椹中花色素苷的方法

说明书

本发明公开了一种基于拉曼光谱技术检测桑椹中花色素苷的方法，包括以下步骤：采用拉曼光谱仪分别采集矢车菊素‑3‑O‑葡萄糖苷、矢车菊素‑3‑O‑芸香糖苷、天竺葵素‑3‑O‑葡萄糖苷、混合花色素苷标准溶液及桑椹样品的拉曼谱图；分析得到花色素苷的光谱信息，并确定拉曼特征峰；采集的桑椹样品拉曼光谱经过预处理和波长变量筛选并结合数学模型建立花色素苷含量预测模型。本发明提供的方法可以实现矢车菊素‑3‑O‑葡萄糖苷、天竺葵素‑3‑O‑葡萄糖苷两种花色素苷的快速鉴别，并能对桑椹样品中的花色素苷进行定性及定量检测；本发明提供的预处理方法适用性较好，建立的桑椹花色素苷定量模型预测精度较高，具有检测速度快、操作简单、结果准确等优点。

技术领域

本发明涉及光谱学、果品品质快速检测领域，尤其涉及一种基于拉曼光谱技术检测桑椹中花色素苷的方法。

背景技术

花色素苷是一种天然的水溶性黄酮类色素，最常见的是以矢车菊素、天竺葵素、飞燕草素、芍药素、牵牛素和锦葵素等6种花青素为苷元与糖和有机酸结合形成的花色素苷，具有保护人体心血管、降血糖、护肝脏、抗癌和提高视力等功能。桑椹因含有丰富的花色素苷而成为加工食品、保健品和药品的良好原料。花色素苷不稳定，易受PH值的变化、光照、热以及某些金属离子的影响致使颜色变淡，生理功能降低，给食品加工制品的品质保持造成困难，而某些产品宣称含有丰富的花色素苷以此欺骗消费者。因此，对花色素苷的检测研究，引起了越来越多研究者的重视。

目前花色素苷的常用检测方法有高效液相色谱法、紫外-可见光谱法，一般需要对样品中的花色素苷进行提取，检测步骤繁琐，具有耗时长、破坏性大的缺点，难以满足样本快速检测的需求，且无法实现花色素苷的分子结构分析，检测过程还会造成大量样品的损耗。因此需要建立一种快速、准确、简单的花色素苷检测方法。

拉曼光谱是以拉曼效应为基础建立的分子结构表征技术，光波被散射后频率发生变化，频率位移与发生散射的分子结构有关，从而完成对不同结构分子的检测。拉曼光谱无需样品前处理，样品可通过光线测量，方法快速、简单、可重复性强。目前已经广泛应用于食品中糖类、蛋白质、脂肪、DNA、维生素和色素等成分的定性和定量分析。但是国内外采用拉曼光谱技术对花色素苷的应用研究较少，未见有拉曼光谱技术对花色素苷含量检测的文献报道。

发明内容

本发明的主要目的在于解决传统检测方法操作复杂、检测速度慢，难以实现花色素苷结构分析及快速鉴别，及现有快速检测技术的预测精度有待提高的问题，提供了一种基于拉曼光谱技术检测桑椹中花色素苷的方法。本发明提供的方法可以快速对矢车菊素-3-O-葡萄糖苷、天竺葵素-3-O-葡萄糖苷进行鉴别，并且能实现桑椹中花色素苷的定性定量预测。本发明不需要样品前处理过程，不损耗样品，具有检测速度快、成本低、操作简单及预测精度较高等优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于拉曼光谱技术检测桑椹中花色素苷的方法，包括以下步骤：

1)采用拉曼光谱仪分别采集矢车菊素-3-O-葡萄糖苷、矢车菊素-3-O-芸香糖苷、天竺葵素-3-O-葡萄糖苷及混合花色素苷的标准溶液拉曼谱图；

2)采用拉曼光谱仪采集桑椹样品的原始拉曼光谱图；

3)将桑椹样品的拉曼光谱图与4种标准溶液拉曼谱图进行比对，确定拉曼特征峰；

4)测定桑椹样品的花色素苷含量，作为参考值；

5)对桑椹样品的原始拉曼光谱图进行预处理得到样品预处理谱图，并对桑椹样品预处理谱图进行特征波长筛选，筛选出特征光谱变量；

6)结合特征光谱变量与参考值采用支持向量机回归(SVR)或偏最小二乘回归(PLSR)的方法建立定量预测模型；

利用拉曼光谱仪和定量预测模型对桑椹中的花色素苷进行定量检测。