摘要:为了综合评价小茴香品质,选择产地为甘肃省定西市、广西壮族自治区钦州市、陕西省榆林市的3种小茴香作为研究对象,测定3种小茴香的燃烧热,燃烧稳定性,脂肪、粗纤维、灰分、微量元素、氨基酸质量分数。实验结果表明:3种小茴香燃烧热大小排列顺序为甘肃省定西市>陕西省榆林市>广西壮族自治区钦州市;燃烧稳定性排列顺序为陕西省榆林市>广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市;粗纤维质量分数大小顺序为陕西省榆林市>广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市;脂肪质量分数大小顺序为甘肃省定西市>陕西省榆林市>广西壮族自治区钦州市;灰分质量分数大小顺序为甘肃省定西市>陕西省榆林市>广西壮族自治区钦州市。3种小茴香燃烧热、热重分析参数、脂肪、粗纤维、灰分、微量元素、氨基酸测定的综合评价多指标排序为0.1832、1.8319、-2.0150。3种小茴香燃烧热,热重分析参数,脂肪、粗纤维、灰分、微量元素、氨基酸质量分数测定的综合评价多指标排序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市。本研究建立了3种小茴香的多指标分析评价体系,为小茴香的研究提供科学的依据。
关键词:小茴香,热重分析,微量元素
本文选择3种不同产地的小茴香作为研究对象,测定3种小茴香的燃烧稳定性、脂肪、粗纤维、灰分、微量元素和氨基酸,综合评价小茴香品质1]。本研究建立了3种小茴香的多指标分析及评价体系,为小茴香的综合应用研究提供科学依据。
1材料与方法
1.1材料
选择甘肃省定西市(采收时间:2020年10月)、广西壮族自治区钦州市(采收时间:2020年7月)、陕西省榆林市(采收时间:2020年9月)的3种小茴香作为分析样本,样品均用研钵研细并过40目(0.425mm)药典筛。
1.2仪器、试剂及各指标测定方法
小茴香热重分析、脂肪、粗纤维、灰分、微量元素、氨基酸测定仪器、试剂及方法参考文献[2]、[3]。
1.3多指标综合评价方法
根据微量元素、氨基酸等多种指标,本文构建了3种不同产地的小茴香的的综合评价体系,并评价品质4。
2结果与讨论
2.13种不同产地小茴香燃烧热、粗纤维、脂肪、灰分的测定
3种小茴香燃烧热、粗纤维、脂肪、灰分的测定结果见表1。由表1可知,产地为甘肃省定西市、广西壮族自治区钦州市、陕西省榆林市3种小茴香的燃烧热大小顺序为甘肃省定西市>陕西省榆林市>广西壮族自治区钦州市。3种小茴香的燃烧热在24529.63~27500.52 J/g之间,其中甘肃省定西市小茴香的燃烧热为27500.5179 J/g,能量最高;广西壮族自治区钦州市小茴香的燃烧热为24529.6336J/g,能量最小。
产地为甘肃省定西市、广西壮族自治区钦州市、陕西省榆林市3种小茴香的粗纤维质量分数(%)在16.64%~28.37%之间,大小顺序为陕西省榆林市>广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市。脂肪质量分数(%)在8.99%~14.73%之间,大小顺序为甘肃省定西市>陕西省榆林市>广西壮族自治区钦州市。灰分质量分数(%)在8.82%~9.61%之间,大小顺序为甘肃省定西市>陕西省榆林市>广西壮族自治区钦州市。
2.2热重分析
2.2.1甘肃省定西市小茴香
由图1和表2可知,甘肃省定西市小茴香在29.9℃开始吸热失重,第一失重阶段其损失率为5.66%;温度升至358.6℃,损失率为39.34%;温度在358.6~598.4℃,损失率为28.92%,甘肃省定西市的小茴香剩余质量为26.08%。
甘肃省定西市小茴香的DTG曲线有三个峰形,其拐点为86.6、297.1、395.0℃。小茴香的DTA曲线有一个放热峰,峰值为108.8℃,其温度范围为35.1~166.0℃,峰面积为141.5 J/g。
2.2.2广西壮族自治区钦州市小茴香
由图2和表3可知,广西壮族自治区钦州市小茴香在34.7℃开始吸热失重,损失率为4.52%;温度升至359.3℃,损失率为33.24%;温度在359.3~564.3℃,损失率为26.90%,广西壮族自治区钦州市的小茴香剩余质量为35.34%。
广西壮族自治区钦州市小茴香的DTG曲线有三个峰形,其拐点为95.6、303.9、394.0℃。小茴香的DTA曲线有一个放热峰,峰值为120.5℃,温度范围为37.4~154.2℃,峰面积为159.7 J/g。
2.2.3陕西省榆林市小茴香
由图3和表4可知,陕西省榆林市小茴香在30.3℃开始吸热失重,损失率为7.64%;温度升至358.7℃,损失率为38.55%;温度在358.7~598.4℃,损失率为31.61%,陕西省榆林市的小茴香剩余质量为22.21%。
陕西省榆林市小茴香的DTG曲线有三个峰形,其拐点为87.8、298.3、396.9℃。小茴香的DTA曲线有一个放热峰,峰值为107.7℃,其温度范围为33.5~169.2℃,峰面积为210.1 J/g。
根据3种不同产地小茴香的燃烧性参数数据构建燃烧热稳定性评价体系,热重则是通过热重分析仪研究小茴香在不同升温速率中的燃烧特性指数,判断其燃烧稳定性5。采用EXCEL计算,小茴香-甘肃省定西市、小茴香-广西壮族自治区钦州市、小茴香-陕西省榆林市的燃烧稳定性为0.25641、0.47305、0.59800,3种不同产地小茴香的燃烧稳定性排列顺序为陕西省榆林市>广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市。
2.3微量元素测定
由表5可知:Ba元素的含量在6.89~10.63μg/g之间,平均值为8.2684μg/g;大小排序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市;
Cd元素的含量在0.04~0.25μg/g之间,平均值为0.1457μg/g;大小排序为甘肃省定西市>陕西省榆林市>广西壮族自治区钦州市;
Co元素的含量在0.14~0.29μg/g之间,平均值为0.2269μg/g;大小排序为广西壮族自治区钦州市>陕西省榆林市>甘肃省定西市;
Cr元素的含量在4.33~4.69μg/g之间,平均值为4.5027μg/g;大小排序为广西壮族自治区钦州市>陕西省榆林市>甘肃省定西市;
Cu元素的含量在10.73~17.88μg/g之间,平均值为14.5844μg/g;大小排序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市;
Fe元素的含量在161.88~173.34μg/g之间,平均值为168.7024μg/g;大小排序为甘肃省定西市>陕西省榆林市>广西壮族自治区钦州市;
Li元素的含量在0.67~5.55μg/g之间,平均值为0.3012μg/g;大小排序为甘肃省定西市>陕西省榆林市>广西壮族自治区钦州市;
Mn元素的含量在28.44~59.04μg/g之间,平均值为40.4740μg/g;大小排序为广西壮族自治区钦州市>陕西省榆林市>甘肃省定西市;
Na元素的含量在830.04~2252.18μg/g之间,平均值为1316.3823μg/g;大小排序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市;
Se元素的含量在0.91~1.83μg/g之间,平均值为1.3314μg/g;大小排序为陕西省榆林市>甘肃省定西市>广西壮族自治区钦州市;
Sr元素的含量在71.64~111.70μg/g之间,平均值为94.2660μg/g;大小排序为广西壮族自治区钦州市>陕西省榆林市>甘肃省定西市;
Zn元素的含量在43.44~75.87μg/g之间,平均值为54.2932μg/g;大小排序为陕西省榆林市>广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市。
仅在甘肃省定西市的小茴香中检测出As元素,其含量为0.0964μg/g;仅在广西壮族自治区钦州市的小茴香中检测出Mg,其含量为3288.4058μg/g。
在3种不同产地的小茴香中均未测出Hg元素、Pb元素。
2.4氨基酸测定
由表6可知,CySO₃H氨基酸的含量在218.31~355.55μg/g之间,平均值为295.2815μg/g,含量顺序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市;
Asp氨基酸的含量在532.42~1191.45μg/g之间,平均值为865.1720μg/g,含量顺序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市;
Thr氨基酸的含量在352.43~801.36μg/g之间,平均值为505.1928μg/g,含量顺序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市;
Ser氨基酸的含量在1698.70~2808.29μg/g之间,平均值为2094.2412μg/g,含量顺序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市;
Glu氨基酸的含量在2077.34~2529.94μg/g之间,平均值为2360.1630μg/g,含量顺序为广西壮族自治区钦州市>陕西省榆林市>甘肃省定西市;
Gly氨基酸的含量在125.06~245.89μg/g之间,平均值为205.1559μg/g,含量顺序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市;
Ala氨基酸的含量在827.91~1274.55μg/g之间,平均值为1059.2100μg/g,含量顺序为甘肃省定西市>广西壮族自治区钦州市>陕西省榆林市;
Val氨基酸的含量在1968.07~2237.84μg/g之间,平均值为2130.3201μg/g,含量顺序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市;
Met氨基酸的含量在573.81~688.03μg/g之间,平均值为648.0109μg/g,含量顺序为广西壮族自治区钦州市>陕西省榆林市>甘肃省定西市;
Ile氨基酸的含量在582.31~642.94μg/g之间,平均值为605.4572μg/g,含量顺序为陕西省榆林市>甘肃省定西市>广西壮族自治区钦州市;
Leu氨基酸的含量在418.23~532.93μg/g之间,平均值为479.0316μg/g,含量顺序为甘肃省定西市>广西壮族自治区钦州市>陕西省榆林市;
Tyr氨基酸的含量在764.95~978.10μg/g之间,平均值为2326.9755μg/g,含量顺序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市;
Phe氨基酸的含量在299.75~2338.41μg/g之间,平均值为879.3876μg/g,含量顺序为广西壮族自治区钦州市>陕西省榆林市,产于甘肃省定西市的小茴香中未测出Phe氨基酸;
His氨基酸的含量在257.52~463.38μg/g之间,平均值为339.2572μg/g,含量顺序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市;
Lys氨基酸的含量在311.75~397.5787μg/g之间,平均值为355.7193μg/g,含量顺序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市;
NH4氨基酸的含量在130.43~348.57μg/g之间,平均值为247.6485μg/g,含量顺序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市;
Arg氨基酸的含量在1645.01~5453.06μg/g之间,平均值为2984.8566μg/g,含量顺序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市;
Pro氨基酸的含量在809.53~1845.09μg/g之间,平均值为1383.4475μg/g,含量顺序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市。
仅在广西壮族自治区钦州市的小茴香中检测出MetSON氨基酸,其含量为107.5217μg/g。
2.5构建小茴香多指标综合评价体系
2.5.1多指标评价体系
根据3种不同产地小茴香燃烧热、燃烧稳定性、脂肪含量、粗纤维含量、灰分、微量元素测定、氨基酸测定数据构建多指标评价体系6。小茴香-甘肃省定西市、小茴香-广西壮族自治区钦州市、小茴香-陕西省榆林市的小茴香F值分别为0.1832、1.8319、-2.0150。3种小茴香燃烧热、热重分析参数、脂肪、粗纤维、灰分、微量元素、氨基酸测定的综合评价多指标排序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市。
2.5.2聚类分析
由聚类分析图4可知,将多种指标分为4类。将MetSON、Mg、Tyr、Arg、Ser、Ba、His、Phe、Mn、Asp、Lys、NH₄、Cu、CySO₃H、Pro、Gly、Val分为一类;Co、Sr、Glu、Met、Cr分为一类;Ile、Zn、Se、燃烧热稳定性、粗纤维分为一类;Ala、Leu、Fe、Li、燃烧热、As、脂肪、Cd、灰分分为一类。
3结论
本研究所选甘肃省定西市、广西壮族自治区钦州市和陕西省榆林市的小茴香燃烧热、燃烧稳定性、脂肪含量、粗线问含量、灰分、微量元素、氨基酸的综合评价多指标排序为广西壮族自治区钦州市>甘肃省定西市>陕西省榆林市。根据变量聚类分为4类。本研究对小茴香的多指标测定与综合评价具有重要的理论意义和实践意义,可为小茴香的质量及分类研究提供科学依据和研究意义。
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