本發(fā)明涉及一種中藥材品質(zhì)領(lǐng)域，尤其是涉及一種中藥材海馬商品分級標(biāo)準(zhǔn)的建立方法。
背景技術(shù)：
：海馬（seahorse）屬于海龍科小型硬骨魚，是傳統(tǒng)的名貴海洋中藥，具有較高的營養(yǎng)價值。國內(nèi)外研究表明，海馬不僅有激素樣作用，還能增強(qiáng)造血功能，還有抗癌、抗衰老、抗腫瘤、抗疲勞和增強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶等作用?，F(xiàn)已開發(fā)出產(chǎn)品數(shù)十種，原材料海馬的市場需求量大。調(diào)查發(fā)現(xiàn)海馬作為中藥材，長期以來并無科學(xué)的商品藥材等級之分，主要以其個體大小來定優(yōu)劣，無嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)可依。如今我國海馬的年消耗量為3000-4000萬條，如此大的消耗量使海馬類藥材的質(zhì)量分級研究極為重要?！氨鏍钫撡|(zhì)”是中藥材傳統(tǒng)經(jīng)驗鑒別之精髓的觀點，“狀”指性狀，包括中藥材的大小、色澤、氣味、質(zhì)地等指標(biāo)內(nèi)容，用于判斷藥材“質(zhì)”（質(zhì)量）的優(yōu)劣。該方法在我國中醫(yī)藥領(lǐng)域一直發(fā)揮著重要的作用，特別在藥材市場中作為劃分質(zhì)量等級規(guī)格的基本依據(jù)。如何對中藥材海馬的具有量化概念或程度的“狀”進(jìn)行篩選和量化，以便形成更加科學(xué)的判別海馬質(zhì)量的依據(jù)是當(dāng)前的重中之重。多元統(tǒng)計分析是一種較為可行的分析評價方法，該方法在農(nóng)作物資源、水果、烤煙和一些中藥等的質(zhì)量評價中已得到了應(yīng)用。目前，國內(nèi)外對藥材海馬的外觀性狀指標(biāo)進(jìn)行選擇與量化，采用多元統(tǒng)計分析方法形成用于劃分海馬的等級分類指標(biāo)體系的研究還未見相關(guān)報道。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種切實有效且客觀準(zhǔn)確的中藥材海馬商品分級標(biāo)準(zhǔn)的建立方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種中藥材海馬商品分級標(biāo)準(zhǔn)的建立方法，包括以下步驟：（1）分級要素的測定，即量化指標(biāo)：收集不同生長年齡的海馬，測量海馬的體征、重量、色澤、硬度和氣味指標(biāo)，具體測量方法如下：a．所述的海馬的體征包括：胸鰭和背鰭的高度和寬度、體全長（體長=頭長+軀干長+尾長）、尾長、吻寬、體厚（軀干部最厚處的長度）、體寬（軀干部最寬處的長度）、眼徑、吻長、頭長、軀干長；計算體形參數(shù)指標(biāo)（二元體型參數(shù)）：胸鰭長/胸鰭高、背鰭長/背鰭高、體長/尾長、吻長/吻寬、軀干長/體寬、頭長/吻長、體長/頭長、體長/軀干長；用游標(biāo)卡尺測量海馬的體征數(shù)據(jù)；b．用電子天平稱量其濕重，50℃烘箱恒溫干燥48h為干量，上述指標(biāo)重量單位為g，長度單位為mm；c．所述的色澤的測定條件為：采用色彩色差計測定海馬的外部顏色，用L?、a?、b?色空間表示，每個樣品選取體表頭部、第三個軀干環(huán)、兩側(cè)的倒數(shù)第二個軀干環(huán)、第三個尾環(huán)處5個點，以5個點的均值為最終色澤測定結(jié)果；d．所述的硬度的測定條件為：采用質(zhì)構(gòu)儀測定海馬的硬度，每個樣品選取體表頭部、第三個軀干環(huán)、兩側(cè)的倒數(shù)第二個軀干環(huán)、第三個尾環(huán)處5個點測量，以5個點的均值為最終硬度測定結(jié)果；e．所述的氣味的測定條件為：用中藥粉碎機(jī)把各份海馬粉碎混勻后，稱取0.5g粉碎的海馬樣品，放入10mL頂空瓶中，加蓋密封，依次用電子鼻進(jìn)行檢測，每份樣品重復(fù)3次；采集了10根傳感器響應(yīng)值數(shù)據(jù)，分別記為R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10；（2）分級要素的確立，即結(jié)果處理具體如下：利用多元統(tǒng)計分析各項指標(biāo)數(shù)據(jù)具體步驟為：采用Excel、SPSS19.0和Winmuster軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，對海馬外觀性狀指標(biāo)依次進(jìn)行描述性統(tǒng)計分析、相關(guān)性分析、主成分分析、系統(tǒng)聚類分析、Fisher判別分析評判聚類結(jié)果的合理性、再根據(jù)因子分析中各因子得分及各因子所對應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率計算綜合得分，結(jié)合綜合得將海馬分為四等，每等有2~4級，共十三級，大海馬商品規(guī)格等級標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果如下表1所示：表1海馬商品規(guī)格等級標(biāo)準(zhǔn)續(xù)表1海馬商品規(guī)格等級標(biāo)準(zhǔn)步驟（1）所述的硬度的檢測條件為：P5探頭，測試速度0.5mm/s，彈性形變50%。所述的氣味數(shù)據(jù)采集檢測條件為：載氣為空氣，流速600mL/min，數(shù)據(jù)采集時間200s，數(shù)據(jù)采集周期1s。步驟（2）所述的分級要素確立的具體步驟如下：a．所述的采用Excel、SPSS19.0和Winmuster軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析包括：采用Winmuster軟件收集每個海馬樣品的氣味值，將測量的所有數(shù)據(jù)輸入Excel中進(jìn)行匯總；b．所述的描述性統(tǒng)計分析為：對Excel匯總的數(shù)據(jù)，通過SPSS19.0對數(shù)據(jù)分析，通過描述性統(tǒng)計獲得海馬主要外觀性狀的變化范圍，如極小值、極大值、均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)的結(jié)果；c．所述的相關(guān)性分析為：對Excel匯總的數(shù)據(jù)，通過SPSS19.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，獲得各指標(biāo)間的正負(fù)相關(guān)性及差異顯著性；d．所述的主成分分析為：對Excel匯總的數(shù)據(jù)，通過SPSS19.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，經(jīng)KMO和Bartlett檢驗，KMO統(tǒng)計值>0.5，Bartlett檢驗顯著性水平值<0.05，即適合做主成分分析；選取特征根大于1的主成分，第一主成分中選取相對系數(shù)大于0.9的指標(biāo)；其余的選取主成分中相對系數(shù)靠前，即具有較高載荷的前兩項或一項指標(biāo)；e．所述的系統(tǒng)聚類分析為：對Excel匯總的數(shù)據(jù)，通過SPSS19.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，以主成分分析得的各主成分中具有較高載荷的指標(biāo)作為分等級研究依據(jù)，采用離差平方和對海馬進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析；f．所述的Fisher判別分析為：對Excel匯總的數(shù)據(jù)，通過SPSS19.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行Fisher判別分析，檢驗所述的系統(tǒng)聚類分析的分類是否合理，若聚類正確分類率大于或等于95%，則所述的系統(tǒng)聚類分析的分類合理，若聚類正確分類率小于95%，則利用Fisher判別分析進(jìn)行校正直至聚類正確分類率大于或等于95%；g．所述的綜合得分計算公式：D=Σ[Pi×Wi]，i=1，2...n，式中D值為供試材料用綜合指標(biāo)評價所得的綜合評價值，Pi為樣品第i個因子的分值，Wi為樣品第i個公因子的方差貢獻(xiàn)率，n為公因子的個數(shù)，運(yùn)用SPSS19.0對所述的系統(tǒng)聚類分析所得聚類結(jié)果的均值進(jìn)行分析，得出因子得分，確定權(quán)重，計算不同類的綜合評價D值，以值的大小反映海馬外觀性狀指標(biāo)綜合評價的高低，以評定等級。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明首次公開了一種中藥材海馬商品分級標(biāo)準(zhǔn)的建立方法，采用以量化海馬外觀形狀指標(biāo)（形態(tài)、顏色、硬度、氣味等）為基礎(chǔ)，相關(guān)性分析可知形態(tài)可量指標(biāo)都與體長和體重呈現(xiàn)正相關(guān)，主成分分析可知對等級優(yōu)劣影響最大的是形態(tài)可量指標(biāo)，其次是氣味，然后色澤和體形比值。聚類分析將不同生長年齡的海馬分類到不同的類，同一類的海馬有很大的相似性，而不同類的海馬有很大的相異性?；谥鞒煞值木垲惙治鰷p少了統(tǒng)計的復(fù)雜性，用較少的主成分說明大部分外觀特征信息，且Fisher判別分析證明了分類的合理性。利用綜合評價方法，結(jié)合市場現(xiàn)狀對海馬藥材進(jìn)行總體質(zhì)量分等，再對同一等級內(nèi)進(jìn)行質(zhì)量分級。通過多元統(tǒng)計學(xué)分析篩選了體重、體長、體寬、體厚、胸鰭長、背鰭長、眼徑、頭長、L?、b?、R2、R5、R9作為海馬商品等級和劃分的指標(biāo)，與市場原有標(biāo)準(zhǔn)基本吻合，但綜合考慮大小、肥瘦、色澤、氣味等影響的分級標(biāo)準(zhǔn)更明確、具體、全面，使市場更規(guī)范合理化。最終確定藥材海馬質(zhì)量的分類為：優(yōu)等（一級、二級、三級）、一等（一級、二級）、二等（一級、二級、三級、四級）、三等（一級、二級、三級、四級）。具體實施方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本實例采用經(jīng)3年時間，收集的不同生長年齡的大海馬（Hippocampuskuda）為材料，共17批次，1770尾，計177份，編號1#~177#。具體實施步驟如下：選取測量（游標(biāo)卡尺）大海馬的體征包括：胸鰭和背鰭的高度和寬度、體全長（體長=頭長+軀干長+尾長）、尾長、吻寬、體厚（軀干部最厚處的長度）、體寬（軀干部最寬處的長度）、眼徑、吻長、頭長、軀干長；計算體形參數(shù)指標(biāo)（二元體型參數(shù)）：胸鰭長/胸鰭高、背鰭長/背鰭高、體長/尾長、吻長/吻寬、軀干長/體寬、頭長/吻長、體長/頭長、體長/軀干長。用電子天平稱量其濕重，50℃烘箱恒溫干燥48h為干量。上述指標(biāo)重量單位為g，長度單位為mm。采用色彩色差計測定大海馬的外部顏色，用L?、a?、b?色空間表示，每個樣品海馬選取體表5個點（頭部、第三個軀干環(huán)、兩側(cè)的倒數(shù)第二個軀干環(huán)、第三個尾環(huán)處），以5個點均值為最終測定結(jié)果。采用質(zhì)構(gòu)儀測定大海馬的硬度，每個樣品重復(fù)測5次（選取部位同色澤），以5個點均值為最終測定結(jié)果。經(jīng)多次試驗，優(yōu)化檢測的條件為：P5探頭，測試速度0.5mm/s，彈性形變50%。用中藥粉碎機(jī)把各份大海馬粉碎混勻后，稱取0.5g粉碎的海馬樣品，放入10mL頂空瓶中，加蓋密封，依次用電子鼻進(jìn)行檢測，每份樣品重復(fù)3次。采集了10根傳感器響應(yīng)值數(shù)據(jù)，分別記為R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10。氣味數(shù)據(jù)采集檢測條件為：載氣為空氣，流速600mL/min，數(shù)據(jù)采集時間200s，數(shù)據(jù)采集周期1s。采用Excel、SPSS19.0和Winmuster軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析。對大海馬外觀性狀指標(biāo)進(jìn)行描述性統(tǒng)計分析、相關(guān)性分析，結(jié)果分析如表2、表3所示。表2海馬主要外觀性狀的變化范圍（x±s，n=1770）指標(biāo)極小值極大值均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)濕重0.6525.878.374.7256.45干重0.277.472.311.2955.80體長78.22196.06143.3423.8916.66體厚5.3917.6410.081.9018.83體寬9.2233.7219.844.6023.20胸鰭高2.166.324.680.6814.61胸鰭長2.967.765.210.9918.96背鰭高3.049.146.400.9715.08背鰭長5.2819.4411.332.6523.37眼徑3.966.865.270.6211.83吻寬1.443.442.360.4016.81吻長7.8220.0212.912.1216.45頭長15.8438.8628.044.3515.51軀干長18.4456.7236.766.9518.92尾長43.94106.3678.5514.2518.14胸鰭長/胸鰭高0.761.611.110.1412.61背鰭長/背鰭高0.992.391.760.2514.10吻長/吻寬3.757.395.490.458.28頭長/吻長1.582.822.180.146.36軀干長/體寬1.202.661.900.3015.99體長/頭長4.086.785.120.387.42體長/軀干長3.254.943.930.358.87體長/尾長1.652.071.830.084.50硬度1.0816.235.803.0652.81L?20.5857.6235.949.9527.69a?-1.115.461.971.1457.89b?1.4033.5711.746.6856.92R11.293.551.780.3016.93R21.0513.292.611.9273.68R31.111.861.340.139.62R41.001.321.130.054.71R51.092.881.520.2717.63R61.373.912.160.3616.58R70.866.581.870.6836.32R81.162.861.690.2313.48R90.985.791.960.6332.33R100.991.291.060.055.09表3海馬外觀性狀可量指標(biāo)的相關(guān)性分析（x±s，n=1770）指標(biāo)濕重干重胸鰭高胸鰭長背鰭高背鰭長體長尾長吻寬體厚體寬眼徑吻長頭長軀干長濕重1.000干重0.9821.000胸鰭高0.7170.7351.000胸鰭長0.7790.7890.7761.000背鰭高0.7650.7610.6770.7931.000背鰭長0.8580.8440.6770.8600.8361.000體長0.8170.8140.6230.8430.7820.8961.000尾長0.7480.7470.5300.7740.7240.8510.9631.000吻寬0.6250.6070.5920.5510.5350.6170.6740.6381.000體厚0.7970.8170.7020.7900.7250.7730.7550.6770.4801.000體寬0.9160.9120.7010.7600.7590.8600.7950.7530.5960.8131.000眼徑0.7390.7270.5190.7100.6680.7810.8590.8270.6330.6080.6591.000吻長0.5780.5750.5910.5980.4830.6100.6980.6260.7510.5400.5400.6731.000頭長0.7620.7530.7120.7730.6730.7690.8530.7580.7760.7100.7170.7510.8711.000軀干長0.7700.7690.5920.7980.7530.8250.9020.7700.5220.7370.7170.7630.5690.7421.000對177份大海馬的外觀性狀指標(biāo)進(jìn)行主成分和因子分析，經(jīng)KMO和Bartlett檢驗，KMO統(tǒng)計值為0.746>0.5，Bartlett檢驗顯著性水平值為0.000<0.05，說明這些指標(biāo)適合做因子分析。特征根大于1的前7個主成分（PC1~PC7）的累積貢獻(xiàn)率為81.625%，可以綜合反映原37個指標(biāo)的信息。其中第一主成分的特征根為12.426，貢獻(xiàn)率為35.502%；第二主成分的特征根為6.301，貢獻(xiàn)率為18.002%；第三主成分的特征根為2.671，貢獻(xiàn)率為7.632%；第四主成分的特征根為2.464，貢獻(xiàn)率為7.041%；第五主成分的特征根為2.042，貢獻(xiàn)率為5.833%；第六主成分的特征根為1.505，貢獻(xiàn)率為4.299%；第七主成分的特征根為1.161，貢獻(xiàn)率為3.316%。第一主成分主要反映大海馬整體的重量和體型大小特征；第二主成分主要反映了大海馬的氣味特征，R5和R9有較高載荷；第三主成分主要反映了色澤指標(biāo)特征，L?、b?有較高載荷；第四主成分主要反映了與大海馬肥瘦程度相關(guān)的體形比值特征，軀干長/體寬在第四主成分中有較高的載荷；第五主成分主要反映了大海馬的頭部形態(tài)特征，頭長/吻長有較高的載荷；第六主成分中b?、體長/頭長、軀干長/體寬有較高載荷；第七主成分中氣味特征R2指標(biāo)有較高載荷。選取具有較高載荷的指標(biāo)進(jìn)行聚類分析，在離差平方和為5.5時，177份樣品聚為4類（Ⅰ~Ⅳ）。依據(jù)17項外觀性狀對聚類結(jié)果進(jìn)行Fisher判別分析，結(jié)果顯示，以聚類數(shù)為4判別分析已對97.2%的樣品進(jìn)行正確分類，說明此種分類是合理的，可以依此作為大海馬的分等依據(jù)。在離差平方和為1.5時，177份樣品聚為13類。以聚類數(shù)為13判別分析已對93.8%的樣品進(jìn)行正確分類，則利用Fisher判別分析進(jìn)行校正直至聚類正確分類率大于或等于95%后，可以依此作為大海馬的分級依據(jù)。第Ⅰ類包含第一、二、三類，第Ⅱ類包含第四、五類，第Ⅲ類包含第六、七、八、九類，第Ⅳ類包含第十、十一、十二、十三類。聚類結(jié)果分析如表4、表5所示。表4外觀性狀聚類分析的各類平均值分類濕重干重體長體厚體寬胸鰭長背鰭長眼徑頭長第Ⅰ類13.5223.693164.12711.73525.0296.06313.7415.80531.481第Ⅱ類9.2332.630155.08010.66120.3155.86812.4405.73328.828第Ⅲ類7.6372.093145.32710.17119.1555.26311.5105.28928.829第Ⅳ類2.7470.816109.6887.60414.1813.8287.5594.42421.810續(xù)表4外觀性狀聚類分析的各類平均值分類軀干長/體寬頭長/吻長體長/頭長LbR2R5R9第Ⅰ類1.6792.2195.22132.18910.0822.6791.4261.785第Ⅱ類1.9602.2655.38729.8756.8508.8342.1583.397第Ⅲ類1.9322.1305.04637.93512.6902.1391.5141.957第Ⅳ類2.1042.2055.07038.32713.1012.1661.5091.924表5外觀性狀聚類分析的13類平均值分類濕重干重體長體厚體寬胸鰭長背鰭長眼徑頭長第一類17.5334.941180.43512.80327.2676.91215.7006.18333.055第二類14.0143.788158.70511.18325.1325.64813.3725.65132.094第三類10.9342.955158.38011.59323.4315.93412.9925.76130.160第四類7.6312.234155.17010.39017.6606.05011.3005.72029.980第五類9.7662.762155.05010.75221.2005.80712.8205.73728.443第六類9.6682.691163.24310.79121.3385.41012.7285.61930.039第七類7.5982.152143.08210.39319.6165.34811.4525.22528.777第八類7.7502.048141.72410.22618.6635.37711.0885.21729.589第九類5.2861.404133.0418.92917.0104.83010.7404.96426.337第十類3.2201.052116.3718.31815.4993.8747.7284.59324.181第十一類2.5180.596109.3177.17612.6203.9838.4234.48921.720第十二類2.5260.914106.5938.05515.4134.0037.9974.18718.080第十三類2.3560.522102.9746.53712.5383.5246.6724.32020.314續(xù)表5外觀性狀聚類分析的13類平均值分類軀干長/體寬頭長/吻長體長/頭長LbR2R5R9第一類1.7842.2215.46128.3327.2134.5561.6542.296第二類1.4992.2354.95742.22917.0542.2051.3891.680第三類1.7682.2095.25626.3796.1462.0821.3401.605第四類2.2272.1945.17934.7509.5302.3642.8105.408第五類1.8712.2895.45728.2505.95710.9911.9402.727第六類1.9782.1105.43835.78711.6432.6201.5772.102第七類1.8002.1244.98031.5137.9121.9781.7242.464第八類1.9992.1434.78951.17922.2362.1121.4221.739第九類1.9202.1275.07029.8287.3961.7881.2931.441第十類1.9832.1574.81244.29914.7632.0661.5902.116第十一類2.2812.0175.05430.6898.5962.1871.2951.457第十二類1.8572.2245.90239.16513.3031.9041.6552.160第十三類2.3412.4165.07532.00211.2102.4731.4441.800利用綜合評價值D計算公式：D=Σ[Pi×Wi]，i=1，2...n，式中D值為供試材料用綜合指標(biāo)評價所得的綜合評價值，Pi為樣品第i個因子的分值，Wi為樣品第i個公因子的方差貢獻(xiàn)率，n為公因子的個數(shù)。運(yùn)用SPSS19.0對所述的系統(tǒng)聚類分析所得聚類結(jié)果的均值進(jìn)行分析，得出因子得分，確定權(quán)重，計算不同類的綜合評價D值，以值的大小反映海馬外觀性狀指標(biāo)綜合評價的高低，以評定等級。綜合評價D值結(jié)果如下：DⅡ=0.9>DⅠ=0.33>DⅢ=-0.4>DⅣ=-0.83；D一=1.05>D四=0.82>D五=0.77>D二=0.37>D三>D六=0.24>D七=0.03>D八=-0.17>D九=-0.45>D十二>=-0.55>D十=-0.63>D十三=-0.77>D十一=-0.98。第Ⅱ類的形態(tài)指標(biāo)雖不及第Ⅰ類高，受色澤和氣味的影響，D值得分較高，但考慮到現(xiàn)有市場狀況，分等級時仍主要依據(jù)體長、重量為指標(biāo)論優(yōu)劣。由相關(guān)性分析可知，體長/頭長、頭長/吻長、色澤、R5、R9與體長、重量呈負(fù)相關(guān)，軀干長/體寬與重量呈負(fù)相關(guān)，R2與體長、重量呈正相關(guān)。依據(jù)外觀性狀聚類分析結(jié)果及D值本研究將中藥材大海馬商品初步分為四等，每等有2~4級，共十三級。具體結(jié)果如表1所示，表1海馬商品規(guī)格等級標(biāo)準(zhǔn)續(xù)表1海馬商品規(guī)格等級標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)然，上述說明并非對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例。本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3