刺參中無(wú)機(jī)元素的聚類分析和主成分分析

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)第31卷，第1l期2Ol1年11月光譜學(xué)與光譜分析V．01．31，№．1l，pp3119—3122SpcctroscopyandSpcctralAmlysisNovembcr，2011刺參中無(wú)機(jī)元素的聚類分析和主成分分析劉小芳，薛長(zhǎng)湖。，王玉明，李兆杰，薛勇，徐杰中國(guó)海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島266003摘要探討多元素分析對(duì)中國(guó)刺參產(chǎn)地溯源的可行性，篩選判別刺參產(chǎn)地的有效指標(biāo)。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法測(cè)定r7個(gè)產(chǎn)地刺參樣品中Al，V，Cr，Mn，F(xiàn)e，％，Ni，Cu，Zn，As，se，Mo，cd，Hg和P

2、b共15種無(wú)機(jī)元素的含鼉，建市刺參無(wú)機(jī)元素?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，結(jié)合聚類分析和主成分分析，對(duì)不同產(chǎn)地刺參進(jìn)行_r區(qū)分。主成分分析選出三個(gè)主兇子，聚類分析將26個(gè)刺參樣品聚成五大類，分類結(jié)果與刺參樣晶的海域分布關(guān)系顯著。聚類分析和主成分分析足刺參無(wú)機(jī)元素分析的有效方法，刺參中無(wú)機(jī)兀素的含量可做為刺參產(chǎn)地判別的測(cè)苗指標(biāo)之一。關(guān)鍵詞刺參；電感耦合等離子體質(zhì)譜法；無(wú)機(jī)元素；聚類分析；主成分分析中圖分類號(hào)：0657．6；02l文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AD【M：10．3964／j．iss幾1000—0593(2011)1l一3119一04引言海參是棘皮

3、動(dòng)物門(mén)海參綱動(dòng)物的統(tǒng)稱，海參綱約有900多個(gè)種類，全部生活在海洋中，世界l二町以食用的海參有40種左右。我Iq有海參140種，約20種海參可以食用，其中以北方沿海產(chǎn)的刺參(仿刺參)(Apostichopusjaponjcus)品質(zhì)最好Ll’2]。刺參所含無(wú)機(jī)元素與其豐富的生物活性有著密切的關(guān)系，而無(wú)機(jī)兀素的種類和含量受特定的水生環(huán)境的影響，來(lái)源于不同產(chǎn)地的刺參在無(wú)機(jī)元素的含最上存在差異，因此，無(wú)機(jī)兀素的含量可作為區(qū)分刺參產(chǎn)地的重要指標(biāo)。國(guó)內(nèi)外對(duì)于采用無(wú)機(jī)元素含量作為咖啡、茶葉等植物源食品以及西洋參、丹參等中藥材的產(chǎn)地判別指標(biāo)的研究]：作已有

4、報(bào)道r3“，在動(dòng)物源食品如乳制品、肉制品、蛋制品方面的研究報(bào)道較少[8’9]，在水產(chǎn)品產(chǎn)地判別中尚未見(jiàn)報(bào)道。目前，無(wú)機(jī)元素的測(cè)定方法主要有原子吸收分光光度法(AAs)、石墨爐原子吸收法(GFAAS)、火焰原子吸收光譜法(FAAS)r1“、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)等。而電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-Ms)是當(dāng)今多元素測(cè)定領(lǐng)域最為先進(jìn)，最為準(zhǔn)確的分析測(cè)試手段。化學(xué)計(jì)量學(xué)在處理來(lái)自光譜、質(zhì)譜分析等現(xiàn)代化分析方法所獲得的龐大的數(shù)據(jù)中發(fā)揮著董要作用，其中聚類分析和主成分分析足數(shù)據(jù)處理強(qiáng)有力的工具[11。。本工作首次將IcP_

5、Ms法應(yīng)用于刺參無(wú)機(jī)元素研究領(lǐng)域，測(cè)定了7個(gè)產(chǎn)地26個(gè)刺參樣品中15種元素的含量，建立了7產(chǎn)地刺參無(wú)機(jī)元素含量數(shù)據(jù)庫(kù)，并采用聚類分析和主成分分析兩種模式識(shí)別方法對(duì)刺參產(chǎn)地進(jìn)行了初步判別。’I'ablelopem6蚰蚰i璐捫哪艙ntalconditio璐fbrtlIeAgil鯽t7500aICP-MS吣t咖t項(xiàng)目參數(shù)射頻功率／w采樣深度／脅等離子體氣流速／(L·rnin一1)輔助氣流速／(L·rnjn-1)載氣流速／(I．·min一1)數(shù)據(jù)采集模式單位質(zhì)量數(shù)采集點(diǎn)數(shù)積分時(shí)間／s樣品提升速率／(mL·min一1)采樣錐(Ni)／mm截取錐(Ni

6、)／mm數(shù)據(jù)采集重復(fù)次數(shù)13506．816．O1．O1．12跳峰采集模式3O．11．OO．831實(shí)驗(yàn)部分1．1試劑硝酸(GR級(jí))；高氯酸(GR級(jí))；含～，V，Cr，Mn，F(xiàn)e，收稿日期：2011—02—15。修訂日期：201l—06—29基金項(xiàng)目：國(guó)際科技合作項(xiàng)目(2010DFA31330)資助作者簡(jiǎn)介：劉小芳，女，1987年生，中國(guó)海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院碩士研究生e-mail：winnje】【iaofaJlg@yah00．00nLm*通訊聯(lián)系人}nlail：Xuech@ouGedu．cn萬(wàn)方數(shù)據(jù)3120光譜學(xué)與光譜分析第3l卷Co，N

7、i，Cu，Zn，As，se，Mo，Cd，Hg和Pb多元素離子混合標(biāo)準(zhǔn)溶液10n】g·L1(A畫(huà)1ent公司)；實(shí)驗(yàn)用水均為超純才(。1．2儀器Agilent7500a型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP_Ms)，美困安捷倫公司；MQS5000l型Milli—Q超純水系統(tǒng)，美國(guó)MII。LIP(JRE公司；ALPHAl—4LD型冷凍干燥機(jī)，德國(guó)CHRlST公司。IcP^Ms儀器工作參數(shù)列于表1。1．3樣品處理刺參Apostichopusjap0血cus共26個(gè)樣品：其中，青島樣品，編號(hào)1～5；煙臺(tái)樣晶，編號(hào)6～9；獐子島樣品，編號(hào)10～12；旅順樣

8、品，編號(hào)13～15；浙江海利樣品，編號(hào)16～21；浙江清江樣品，編號(hào)22～23；錦州樣品，編號(hào)24～26；下同。分析用刺參捕撈于2009年5月，參齡兩年，體重110～130g。鮮