三七，又名文州三七，为五加科人参属植物，是临床常用传统中药。三七商品有主根、剪口、侧根、须根的划分，不同部位的药用成分构成有较大差异，临床功效也不尽相同。三七的主要商业价值在于剪口和主根，三七粉是三七的主要消费和商品形式。但剪口、主根、侧根和须根等在粉末状态下颜色相同，通过肉眼很难对其进行鉴别。已有研究表明，三七挥发性成分众多，且三七不同部位挥发物有差异。因此，可以通过三七粉挥发物的检测对不同部位三七粉进行鉴别。
电子鼻可以快速准确地检测出不同的挥发物类型，通常对一些产品的整体信息提供综合评估，气相色谱-质谱（GC-MS）主要用于挥发性物质的定性和半定量，国内外已有许多采用电子鼻结合GC-MS联用技术研究五加科中药材挥发性成分的研究。本研究采用电子鼻技术结合GC-MS对三七整根粉、剪口粉、主根粉、侧根粉和须根粉5 种三七粉挥发性成分进行分析，从而鉴别这5 种三七粉。
不同部位三七粉挥发物变化
经GC-MS 联用技术检测发现，5 种不同部位三七粉挥发物共有31 种，包括萜烯类17 种，占比43.51%～56.21%；芳香族化合物2 种，占比13.75%～25.77%；烷烃类8 种，占比1.06%～3.51%；烯烃、酸类和醇类4 种，占比26.86%～39.23%。采用Duncan法进行多重比较，主要的代表性挥发物见表2。
由表2可知，5 种不同部位三七粉的挥发物在成分和含量上均存在差异（P＜0.05）。5 种三七粉检测到的挥发物总量相互之间差异显著（P＜0.05）（参照总量平均值）。侧根粉未检测出中苯乙酮和γ-依兰油烯成分，主根中未检测出α-杜松烯成分，其余成分在5 种三七粉中均有分布。5 种三七粉相互之间均存在显著差异（P＜0.05）的挥发物成分是桉油烯醇和香橙烯，无显著差异（P＞0.05）的成分是辛酸。其余萜烯类、芳香族化合物和烷烃成分均存在不同程度的差异（P＜0.05）。因此，可以通过电子鼻利用以上化合物含量差异鉴别5 种三七粉。
不同部位三七粉挥发物变化
从图1可以看出，电子鼻每个传感器对5 种三七粉均有响应，且响应值的变化均不相同。其中传感器S2、S6、S8和S9的响应值变化显著高于其他传感器。传感器S2具有广谱响应性，挥发物含量越大，其响应值变化越大，萜烯类物质在挥发物中含量占比最高，其对S2响应值的变化贡献率最高。5 种三七粉的萜烯类物质在成分和含量上均存在显著差异（P＜0.05），总含量大小依次为整根粉、剪口粉、主根粉、侧根粉、须根粉，与S2的响应值变化规律一致。传感器S6对烷烃化合物灵敏，其响应值的变化从大到小依次为主根粉、剪口粉、整根粉、须根粉、侧根粉，GC-MS联用仪分析的结果（表2）显示，5 种三七粉烷烃含量高低与S6的响应值变化规律相同。传感器S8和S9对芳香族化合物灵敏，响应值的变化从大到小依次为整根粉、剪口粉、侧根粉、须根粉、主根粉，GC-MS联用仪分析结果显示5 种三七粉的芳香族化合物在成分和含量上均存在差异（P＜0.05），且5 种三七粉芳香族化合物在含量上的差异与电子鼻S8、S9的响应值变化差异相同。由以上各样品的电子鼻传感器的响应曲线差异分析可以表明，电子鼻在不同部位三七粉的鉴别上具有可行性。
特征数据分析
特征变量之间存在高冲突数据会影响特征融合数据的可靠性，继而会影响分类模型建模结果，而Pearson相关系数在度量数据之间的冲突程度上表现良好。以整根粉10 根传感器响应值的INV特征数据和整根粉单个传感器S2响应值的8 个特征数据为例分析特征数据之间的冗余程度。图2是这两种不同维度数据各自的Pearson相关矩阵，其中相关系数的绝对值越接近1，说明二者之间的相关性越大；相关系数的大小在图中用椭圆形球的宽窄和颜色表示，正负用椭圆形球的左偏和右偏表示。由图2A可知，除S7、S9传感器外，其余8 个传感器之间都存在大量冗余信息；由图2B可知，除了最大值特征T4和BFV b特征T7外，其余6 个特征数据之间存在大量冗余信息。所以，需要对特征数据进行特征降维提高分类模型的精度。
参考文献：李丽霞,张浩,林宇浩,等.电子鼻结合GC-MS鉴别不同部位的三七粉[J].食品科学,2023,44(20):321-329.
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电子鼻可以快速准确地检测出不同的挥发物类型，通常对一些产品的整体信息提供综合评估，气相色谱-质谱（GC-MS）主要用于挥发性物质的定性和半定量，国内外已有许多采用电子鼻结合GC-MS联用技术研究五加科中药材挥发性成分的研究。本研究采用电子鼻技术结合GC-MS对三七整根粉、剪口粉、主根粉、侧根粉和须根粉5 种三七粉挥发性成分进行分析，从而鉴别这5 种三七粉。
不同部位三七粉挥发物变化
由表2可知，5 种不同部位三七粉的挥发物在成分和含量上均存在差异（P＜0.05）。5 种三七粉检测到的挥发物总量相互之间差异显著（P＜0.05）（参照总量平均值）。侧根粉未检测出中苯乙酮和γ-依兰油烯成分，主根中未检测出α-杜松烯成分，其余成分在5 种三七粉中均有分布。5 种三七粉相互之间均存在显著差异（P＜0.05）的挥发物成分是桉油烯醇和香橙烯，无显著差异（P＞0.05）的成分是辛酸。其余萜烯类、芳香族化合物和烷烃成分均存在不同程度的差异（P＜0.05）。因此，可以通过电子鼻利用以上化合物含量差异鉴别5 种三七粉。
不同部位三七粉挥发物变化
特征数据分析
结论
采用电子鼻和GC-MS对5 种不同部位的三七粉样品进行分析、鉴别。从5 种样品中鉴定出了31 种成分，对其中15 种主要成分进行分析，主要成分在种类和含量上都有差异，特别是挥发物总量、烷烃和芳香族化合物差异显著。通过特征提取和模型优化两种方法提高了电子鼻对三七粉的识别准确率，IRIV选择的特征是能够体现烷烃、芳香族化合物和挥发物总量差异的4 根传感器响应值的特征。最优的GWO-IRIV-LSSVM模型可对道地产区文山5 种不同部位三七粉进行有效区分，测试集准确率为97.5%。证实了一些重要化合物的含量在5 种样品中存在显著差异。该方法可对道地产区文山不同部位三七粉客观、高效、准确地鉴别，可用于道地产区优质三七粉混入劣质三七粉的检测。参考文献：李丽霞,张浩,林宇浩,等.电子鼻结合GC-MS鉴别不同部位的三七粉[J].食品科学,2023,44(20):321-329.
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