刺参中无机元素的聚类分析和主成分分析

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1、万方数据第31卷，第1l期2Ol1年11月光谱学与光谱分析V．01．31，№．1l，pp3119—3122SpcctroscopyandSpcctralAmlysisNovembcr，2011刺参中无机元素的聚类分析和主成分分析刘小芳，薛长湖。，王玉明，李兆杰，薛勇，徐杰中国海洋大学食品科学与工程学院，山东青岛266003摘要探讨多元素分析对中国刺参产地溯源的可行性，筛选判别刺参产地的有效指标。采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定r7个产地刺参样品中Al，V，Cr，Mn，Fe，％，Ni，Cu，Zn，As，se，Mo，cd，Hg和P

2、b共15种无机元素的含鼍，建市刺参无机元素数据库。原始数据经过标准化处理后，结合聚类分析和主成分分析，对不同产地刺参进行_r区分。主成分分析选出三个主凶子，聚类分析将26个刺参样品聚成五大类，分类结果与刺参样晶的海域分布关系显著。聚类分析和主成分分析足刺参无机元素分析的有效方法，刺参中无机兀素的含量可做为刺参产地判别的测苗指标之一。关键词刺参；电感耦合等离子体质谱法；无机元素；聚类分析；主成分分析中图分类号：0657．6；02l文献标识码：AD【M：10．3964／j．iss几1000—0593(2011)1l一3119一04引言海参是棘皮

3、动物门海参纲动物的统称，海参纲约有900多个种类，全部生活在海洋中，世界l二町以食用的海参有40种左右。我Iq有海参140种，约20种海参可以食用，其中以北方沿海产的刺参(仿刺参)(Apostichopusjaponjcus)品质最好Ll’2]。刺参所含无机元素与其丰富的生物活性有着密切的关系，而无机兀素的种类和含量受特定的水生环境的影响，来源于不同产地的刺参在无机元素的含最上存在差异，因此，无机兀素的含量可作为区分刺参产地的重要指标。国内外对于采用无机元素含量作为咖啡、茶叶等植物源食品以及西洋参、丹参等中药材的产地判别指标的研究]：作已有

4、报道r3“，在动物源食品如乳制品、肉制品、蛋制品方面的研究报道较少[8’9]，在水产品产地判别中尚未见报道。目前，无机元素的测定方法主要有原子吸收分光光度法(AAs)、石墨炉原子吸收法(GFAAS)、火焰原子吸收光谱法(FAAS)r1“、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)等。而电感耦合等离子体质谱法(ICP-Ms)是当今多元素测定领域最为先进，最为准确的分析测试手段。化学计量学在处理来自光谱、质谱分析等现代化分析方法所获得的庞大的数据中发挥着董要作用，其中聚类分析和主成分分析足数据处理强有力的工具[11。。本工作首次将IcP_

5、Ms法应用于刺参无机元素研究领域，测定了7个产地26个刺参样品中15种元素的含量，建立了7产地刺参无机元素含量数据库，并采用聚类分析和主成分分析两种模式识别方法对刺参产地进行了初步判别。’I'ablelopem6蚰蚰i璐扪哪舱ntalconditio璐fbrtlIeAgil鲫t7500aICP-MS吣t咖t项目参数射频功率／w采样深度／胁等离子体气流速／(L·rnin一1)辅助气流速／(L·rnjn-1)载气流速／(I．·min一1)数据采集模式单位质量数采集点数积分时间／s样品提升速率／(mL·min一1)采样锥(Ni)／mm截取锥(Ni

6、)／mm数据采集重复次数13506．816．O1．O1．12跳峰采集模式3O．11．OO．831实验部分1．1试剂硝酸(GR级)；高氯酸(GR级)；含～，V，Cr，Mn，Fe，收稿日期：2011—02—15。修订日期：201l—06—29基金项目：国际科技合作项目(2010DFA31330)资助作者简介：刘小芳，女，1987年生，中国海洋大学食品科学与工程学院硕士研究生e-mail：winnje】【iaofaJlg@yah00．00nLm*通讯联系人}nlail：Xuech@ouGedu．cn万方数据3120光谱学与光谱分析第3l卷Co，N

7、i，Cu，Zn，As，se，Mo，Cd，Hg和Pb多元素离子混合标准溶液10n】g·L1(A画1ent公司)；实验用水均为超纯才(。1．2仪器Agilent7500a型电感耦合等离子体质谱仪(ICP_Ms)，美困安捷伦公司；MQS5000l型Milli—Q超纯水系统，美国MII。LIP(JRE公司；ALPHAl—4LD型冷冻干燥机，德国CHRlST公司。IcP^Ms仪器工作参数列于表1。1．3样品处理刺参Apostichopusjap0血cus共26个样品：其中，青岛样品，编号1～5；烟台样晶，编号6～9；獐子岛样品，编号10～12；旅顺样

8、品，编号13～15；浙江海利样品，编号16～21；浙江清江样品，编号22～23；锦州样品，编号24～26；下同。分析用刺参捕捞于2009年5月，参龄两年，体重110～130g。鲜