元素分析/液相色谱-碳同位素比值质谱法在纯正 苹果汁掺假鉴别中的应用

目的建立一种鉴别检测苹果汁掺假情况的元素分析/液相色谱-同位素比值质谱法(elemental analysis/liquid chromatography-isotope ratio mass spectrometry,EA/LC-IRMS)。方法通过对不同产区不同种类118个纯正苹果汁的糖、有机酸、果糖、葡萄糖、二糖、寡糖碳同位素比值(δ~(13)C值)的测定,建立纯正苹果汁同位素数据库进而提出纯正苹果汁应满足的δ~(13)C值要求。结果有机酸和糖差值Δδ~(13)CO-S在-1.38‰至1.09‰范围内,果糖和葡萄糖差值Δδ~(13)CF-G在-0.70‰至0.57‰范围内,而各组分最大差值Δδ~(13)Cmax4.36‰。对市售105个苹果汁进行检测,采用本方法检出32个阳性样品,而采用本实验室的糖浆标志物法仅检出12个阳性样品。结论本方法大大提高了苹果汁的掺假鉴别,有很大的实际应用潜力。     

稳定同位素比率质谱法在NFC与FC果汁鉴别上的应用初探

为判别NFC果汁与FC果汁,采用同位素比率质谱法(IRMS)对NFC、FC橙汁与苹果汁中水的δD、δ18O值进行了测定,结果表明NFC橙汁和苹果汁的δD与δ18O值均显著高于FC果汁,并且δD、δ18O值与NFC果汁含量呈二次回归关系,这个特点可用于NFC果汁含量的判别.本文为填补我国IRMS在果汁鉴伪中应用的空白,实现我国果汁标准与国际接轨,促进我国果汁出口具有重要意义.     

δ~(13)C_H值小于δ~(13)C_P值的蜂蜜样品的综合鉴评

为加强蜂蜜真实性监测,从124份市面蜂蜜样品中筛选出51份δ13CH值(蜂蜜的δ13C值)小于δ13CP值(蜂蜜中蛋白质的δ13C值)的蜂蜜样品,采用元素分析-同位素质谱联用技术(EA-IRMS)、液相色谱-同位素质谱联用技术(LC-IRMS)以及液相色谱测定蜂蜜还原糖含量等多种检测手段,通过检测这些蜂蜜样品的系列稳定碳同位素比值、还原糖和蔗糖含量,对δ13CH值小于δ13CP值的蜂蜜样品进行了综合分析。结果表明:51份源于δ13CH值小于δ13CP值无法检测碳-4植物糖的样品,δ13CH值皆小于-23.5‰,2份样品还原糖含量低于60 g/100g,1份样品蔗糖含量超标,含量为7 g/100g,目前常规检测方法难以有效鉴评δ13CH值小于δ13CP值蜂蜜样品的真实性。将δ13CP-H(δ13CP-δ13CH)、Δδ13CF-G(δ13CF-δ13CG)、Δδ13Cmax(各类糖组分δ13C值的最大差值)以及寡糖检出等指标纳入综合鉴评,发现51份蜂蜜样品中的47份存在掺假掺杂嫌疑,所占比率高达92.16%,掺假掺杂主要以添加碳-3植物源转化产物为主,掺假原料可能是多类物质的复配组合。     

液相色谱/元素分析仪-同位素质谱法鉴定蜂蜜 掺假的方法改进

目的改进液相色谱/元素分析仪-同位素质谱法鉴别蜂蜜掺假的方法。方法对现有欧盟标准方法优化液相色谱条件,结合元素分析仪-同位素质谱法,将二糖分离为麦芽糖、蔗糖,提出一个新的参数—麦芽糖、蔗糖δ~(13)C值之差δ~(13)C_(M-S)。结果根据本研究检测113个国内外不同来源纯正蜂蜜样本的数据,提出纯正蜂蜜δ~(13)C值新要求:蜂蜜蛋白质与蜂蜜同位素差值δ~(13)C_(P-H)大于-0.97‰;果糖、葡萄糖δ~(13)C值之差δ~(13)C_(F-G)在-0.60‰至0.56‰范围内;麦芽糖、蔗糖δ~(13)C值之差δ~(13)C_(M-S)在-0.73‰至0.98‰范围内;各个组分δ~(13)C最大差值δ~(13)C_(max)小于2.05‰;根据上述4个参数来确认蜂蜜是否掺假。在日常检测和市场销售的160个样品中,原方法阳性检出率为16.2%,而新方法阳性检出率达21.9%。结论本研究提升了蜂蜜掺假检测能力,此方法的建立更好、更精确打击掺假的同时,也维护消费者权益。     

气相色谱/燃烧炉/同位素比质谱法溯源分析黄油中5种类固醇激素

建立了黄油中雌酮、α/β-雌二醇、雌三醇和孕酮5种类固醇激素的气相色谱/燃烧炉/同位素比质谱(GC/C/IRMS)溯源方法。样品经乙酸乙酯-环己烷(1:1,V/V)提取,经凝胶渗透色谱(GPC)净化和半制备液相色谱(Pre-HPLC)纯化,纯化液经HP-5MS(30 m×0.25 mm,0.25μm)柱分离,GC/C/IRMS溯源分析和气相色谱-质谱(GC/MS)定性和定量分析。黄油中外源性激素δ~(13)C值-30‰,内源性激素δ~(13)C值-27‰,其中黄油中外源性孕酮δ~(13)C值=-30.59‰±0.12‰,内源性孕酮δ~(13)C值范围在-26.83‰±0.25‰与-23.80‰±0.33‰之间,单因素方差分析(p值=0.0090.05)显示内源性孕酮和外源性孕酮的δ~(13)C值存在显著差异性。经模拟实验显示,实际样品中引入外源性激素的δ~(13)C值与外源性激素δ~(13)C值具有同源性。方法灵敏度为15～100ng,方法批内精密度为0.11‰～0.17‰,批间精密度为0.16‰,Pre-HPLC的馏分接收是同位素分馏现象发生和影响测定准确性的主要阶段。结果表明,本方法准确性和特异性好,GC/C/IRMS是鉴别激素来源的有效工具。     

SNIF-NMR和IRMS技术在原产地葡萄酒鉴定中的应用

利用点特异性天然同位素分馏核磁共振技术(SNIF-NMR)和同位素比质谱仪(IRMS)技术测定葡萄酒中稳定性同位素D/H、18O/16O和13C/12C的比值,结果表明(D/H)Ⅱ、R、δ18O‰对产地的鉴别提供着主要信息,而(D/H)Ⅰ与δ13C‰提供了较次要的信息,单独使用SNIF-NMR结果只能区别开环境差异很大的地区,加上δ13C‰后,可将温差大的地区区别开,但对环境相似的地区仍无法有效鉴别,最后将(D/H)Ⅱ、R、δ13C‰、δ18O‰同时考虑,对于环境相似的地区也可以有效鉴别。研究结果为中国葡萄酒原产地鉴别提供了一种新的技术手段。     

元素分析-同位素质谱法鉴定麦卢卡蜂蜜中碳-4植物糖掺假

目的建立元素分析-同位素质谱法(elementanalyzerstableisotopeproportionalmassspectrometry,EA-IRMS)鉴定麦卢卡蜂蜜中碳-4植物糖掺假的新方法。方法样品经前处理后,利用元素分析-同位素质谱仪测定蜂蜜的碳同位素比值δ~(13)C_H、蜂蜜中总蛋白质的碳同位素比值δ~(13)C_P、蜂蜜中花粉的碳同位素比值δ~(13)C_F。用麦卢卡蜂蜜中δ~(13)C值更为稳定的δ~(13)C_F值为标准,δ~(13)C_H值与其进行比较,参照GB/T 18932.1-2002《蜂蜜中碳-4植物糖含量测定方法稳定碳同位素比率法》计算方式,来建立新的计算麦卢卡蜂蜜中碳-4植物糖含量X(%)的计算方式。结果对纯正麦卢卡蜂蜜提出:0X(%)7,δ~(13)C_Fδ~(13)C_Pδ~(13)C_H。新方法利用测定麦卢卡蜂蜜中δ~(13)C值更为稳定的δ~(13)C_F值,代替了原有的比较不稳定的δ~(13)C_P为标准,解决了原方法对于麦卢卡蜂蜜中碳-4植物糖检测的假阳性问题。结论本方法显示出较好的准确度,大大提高了掺假检测的能力。     

商品植物油的稳定碳、氢同位素比值的测定

建立了元素分析-同位素比率质谱联用技术(EA-IRMS)分析植物油样品的稳定碳、氢同位素比值的方法,利用该方法测定了13份玉米油、20份大豆油、20份花生油以及15份植物调和油的δ~2H值和δ~(13)C值。结果发现:三种植物油的δ~(13)C值范围分别为:玉米油-30.475‰~-14.15‰、大豆油-30.11‰~-25.103‰及花生油-29.775‰~-24.44‰,三种植物油的δ~(13)C值存在显著性差异(p0.01)。剔除部分可能掺假样品后得到玉米油、大豆油和花生油的δ2H值范围分别为-277.431‰~-261.493‰、-262.658‰~-232.687‰和-290.164‰~-231.233‰,δ~(13)C值分别为-16.606‰~-14.15‰、-25.98‰~-25.103‰和-29.775‰~-26.032‰,无论是δ2H值还是δ~(13)C值,三种植物油样品之间都具有显著性差异(p0.01)。此外,植物调和油的δ2H值分布较广,在-260.033‰~-220.234‰之间。通过植物调和油与三种植物油的碳、氢同位素比值的二维分布对比,可以更为全面的评价和鉴别市售植物油的掺杂掺假情况,为市售植物油的掺假鉴别提供了一定的研究基础和技术支持。     

梨白兰地中乙醇碳同位素分布特征研究

利用元素分析-稳定同位素比值质谱仪测定梨白兰地原料的糖中δ13C,发酵后用气相色谱-燃烧-同位素比值质谱法分析乙醇中碳稳定同位素比值(δ13C)。结果显示梨的糖中δ13C值分布在-27‰~-25‰,而发酵后的乙醇δ13C集中在-30‰~-27‰,且糖与乙醇的δ13C具有良好的线性正相关关系(R2=0.98);白兰地精馏过程中乙醇出现反蒸汽压分馏效应,但酒体部分(50%vol~80%vol)δ13C值波动较小,重现性较好,且与发酵醪中的δ13C值较一致。模拟实验表明,乙醇δ13C值与玉米酒精含量和蔗糖含量成正相关关系,发酵前添加蔗糖和玉米酒精均会改变产品中乙醇δ13C值,因此碳稳定同位素技术可作为检测白兰地中C4来源的酒精或发酵前C4植物糖掺假的鉴别手段。     

五粮浓香型白酒掺杂食用酒精的鉴别研究——基于碳稳定同位素技术

目的研究五粮浓香型白酒(原酒和成品酒)掺杂玉米及大米食用酒精后的乙醇碳同位素组成的变化规律,从而为白酒掺假鉴别服务。方法利用高温氧化还原稳定同位素比值质谱仪(isotoperatiomass spectrometer,IRMS)联用仪,对五粮浓香型白酒(原酒和成品酒)掺杂玉米及大米食用酒精后的乙醇碳同位素进行测试分析。结果宜宾地区所产不同年份和不同酒精度的原酒和成品酒,δ13C乙醇值范围分别为-21.42‰～-23.57‰和-21.01‰～-23.15‰,原酒和成品酒δ13C乙醇值分布范围基本一致,随年份和酒精度的不同其乙醇同位素组成无明显的变化规律。添加玉米酒精的原酒和成品酒的δ13C乙醇值明显增加,其值与添加量表现为正相关,当成品酒中酒精添加量为10%时,其δ13C乙醇差值为1.85‰,单样本t检验时差异性显著(双尾)0.0000.05。添加大米酒精的原酒和成品酒的δ13C乙醇值明显减小,其值与添加量表现为负相关,当原酒中酒精添加量为10%时,其δ13C乙醇差值为0.50‰,单样本t检验时差异性显著(双尾)0.0220.05。结论利用乙醇碳同位素组成判断宜宾产五粮浓香型白酒掺杂单一原料食用酒精,当掺杂食用酒精体积达到一定比例时,具有一定的应用前景。     

基于稳定氢氧同位素技术的花生油掺假检测技术研究

建立了高温裂解/元素分析-稳定同位素比值质谱联用技术（TC/EA-IRMS）测定油脂稳定氢氧同位素比值（δ2H和δ18O）的方法,并根据氢氧同位素特征开展花生油掺假检测技术研究。对28个花生样品、5个大豆样品和6个油菜籽样品榨油后测定δ2H值和δ18O值,结果发现三种油的δ2H值分布范围分别为-231.50‰~-213.69‰、-183.11‰~-169.53‰和-192.17‰~-175.82‰;δ18O值分布范围为14.06‰~16.77‰、19.77‰~20.98‰和24.31‰~27.45‰;其中花生油的δ2H值与大豆油和菜籽油存在显著性差异（p＜0.01）,模拟实验表明根据氢氧同位素特征可检测花生油中掺入大豆油或菜籽油。通过对氢氧同位素比值的二维分布对比,可以更为全面的评价和鉴别花生油的掺杂掺假情况,为花生油的掺假鉴别提供了研究基础和技术支持。     

酿造食醋中碳、氧同位素比值的测定及应用研究

以酿造食醋为研究对象,建立元素分析/连续流-稳定同位素比质谱法（EA/GasBench Ⅱ-IRMS）测定食醋总碳、水中氧同位素比值（δ13C和δ18O）的方法。通过优化稀释倍数与进样体积,得到δ13C值测定最佳条件为食醋稀释2倍,进样体积1.0 μL;通过优化平衡时间和样品体积,得到δ18O值测定时平衡时间为24 h,样品体积为500 μL。结果表明,在最佳条件下,食品样品碳同位素比测定值标准偏差（SD）值均＜0.30‰,氧的同位素比测定值的SD值均＜0.10‰,表明该测定方法的稳定性较好。山西食醋总碳δ13C值分布在-23.26‰～-20.80‰,水中氧的δ18O值在-5.66‰～-4.49‰;镇江食醋总碳δ13C值在-25.93‰～-20.70‰,水中氧的δ18O值在-8.35‰～-5.61‰;结合碳氧同位素比值分析,可以将山西老陈醋、镇江香醋和镇江陈醋区分开（P＜0.01）。     

基于食醋中乙醇的δ13C值对其真伪鉴别的应用初探

文章新建了液相色谱联用稳定同位素比率质谱(LC-IRMS)对食醋中乙醇δ13C值进行测定的方法。简述了仪器的运行过程,通过对色谱柱的选择,从出峰时间的角度考察了其他组分(糖、酸)对乙醇δ13C值测定的影响,使用蔗糖标准物质标定了高纯CO2参考气的δ13C值并考察了线性范围下的测定重复性。对16批次代表性样品进行测定,分析食醋、食醋沉淀物、食醋中乙醇三者间δ13C值的关系,乙醇的δ13C值基本在-28‰~-31‰,与其余二者的δ13C值范围有所差别,低于食醋的δ13C值,说明了在转化过程中发生了一部分的同位素损失;对市场上常见的多种酒精的δ13C值使用该分析方法进行测定,发现工业酒精、玉米食用酒精、淀粉酒精δ13C值在-10‰~-17‰,大米食用酒精在-29.1‰±1.2‰,高粱食用酒精在-17.6‰±1.3‰,其中仅有大米食用酒精的δ13C值与食醋中乙醇的δ13C值区间重合,其他均能轻易分辨出,通过测定食醋中乙醇的δ13C值或可起到真伪鉴别的作用。     

水中δ~(18)O在全汁葡萄酒鉴别中的应用研究

研究采用Gasbench联用同位素质谱仪(Gasbench-IRMS)检测了3个不同品种葡萄汁在实验室模拟发酵前后水中δ18O,结果表明,发酵前后水中δ18O变化小于0.1‰;掺入外源水后,其水中δ18O呈现明显且良好的线性负相关变化,预测模型能够判断至少10%的掺水量,且与实际掺水量的误差在±1%左右。水中δ18O可以作为鉴别葡萄酒是否添加外源水的客观指标。不同产区葡萄汁样本水中δ18O存在较大差异,能够作为葡萄酒产地鉴别的有效依据。结果证明了稳定同位素技术能够作为葡萄酒真实性鉴别的有效手段,通过建立各产地品种葡萄汁的δ18O同位素数据库,为全汁葡萄酒及产地葡萄酒鉴定方法和标准的建立提供技术支撑。     

纽芬兰西北部下寒武统Forteau组碳同位素的活性作用和有机成岩作用——δ~(13)C的化学地层学意义

岩石特征和成岩作用是造成下寒武统Fortean组灰岩地层中δ~(13)C_(碳酸盐)变化的主要因素.鲕粒的δ~(13)C值表明浅海海水的ΣCO_2为-1.0‰～0.0‰.Salterella和古杯可能对构成其骨骼的CaCO_3的碳同位素组成产生活性影响.早期骨骼生物的多样化使得前寒武-寒武系界线处的碳同位素生物地球化学旋回变得复杂化,致使下寒武统及更年轻沉积物δ~(13)C化学地层学研究和同位素质量平衡计算更加困难.在碳同位素化学地层学技术被有效地运用到该界线以前,还需在其它地区的下寒武统剖面上完成类似于本文的研究.     

波罗的海的半石化软体动物壳中氧和碳的同位素成分作为一种古盐度的指示标志

软体动物壳中的δ~(13)C和δ~(13)O同位素成分,主要通过水和被溶解的碳酸氢盐同位素成分测定.水的δ~(13)O值表现出与波罗的海含盐度的明显相关性.根据半石化(subfossil)壳中碳酸盐骨骼的δ~(13)O值,可利用这种相关性作为恢复古盐度和划分海洋沉积物的一种基础.壳中的δ~(13)C值主要是通过陆相成因的碳酸氢盐的同位素成分测定的,尤其是通过生活于近临滨海带的Lymnaea bal-thica碳酸钙骨骼中的同位素成分测定.根据δ~(13)O资料,调查区(爱沙尼亚的西部和西北部沿海带)的盐度在Littorina阶为最高(大约9～11‰)。通常Limnaea阶的含盐度与现代的含盐度相似,但在某些情况下可能还超过现代的2～3‰.     

气相色谱-燃烧炉-同位素比质谱法测定奶粉中 孕酮δ13C值

目的基于高效液相色谱纯化分离,应用气相色谱-燃烧炉-同位素比质谱法(gas chromatography-combustion-isotope ratio mass spectrometry,GC-C-IRMS)建立奶粉中测定孕酮激素碳同位素比值的方法,以气相色谱-质谱法提供定量支持。方法样品经水溶解和乙腈提取,经乙腈饱和的正己烷除脂肪和过C18固相萃取柱净化,经高效液相色谱纯化、浓缩后进行GC-C-IRMS检测。结果外源性孕酮δ~(13)C平均值为-32.297‰,内源性孕酮δ~(13)C平均值为-21.387‰,方法回收率为52.9%,检出限为22.7μg/kg,相对标准偏差小于5%(n=6)。结论内源性和外源性孕酮δ~(13)C值有显著性差异,本方法可以区分内外源性孕酮。但由于方法局限性,只能检测孕酮大于22.7μg/kg的样品。     

青梅酒中乙醇稳定碳同位素的测定

建立了气相色谱-稳定同位素比值质谱法测定青梅酒中乙醇的稳定碳同位素比值(δ~(13)C)。青梅酒与丙酮混合后,用GC-IRMS法测定乙醇的δ~(13)C值。结果表明,该方法能快速准确的测定青梅酒中乙醇的碳稳定同位素比值,准确率和精确度均满足测定需求。通过测定4个品牌青梅酒中乙醇的δ~(13)C值,品牌A、B、C和D青梅酒中乙醇δ~(13)C值分别为-13.87‰~-13.56‰、-14.30‰~-13.60‰、-14.29‰~-13.86‰和-14.09‰~-13.52‰。表明本方法前处理简单、测定结果准确,可用于青梅酒的产地溯源。     

牛肉中孕酮的气相色谱/燃烧炉/同位素比质谱检测

建立了牛肉中孕酮的气相色谱/燃烧炉/同位素比质谱(GC/C/IRMS)检测方法。牛肉样品用乙腈振荡和超声辅助提取,经Na Cl脱水,有机相离心和旋转蒸发后以Zn Cl2脱脂,然后用LC-C18、LC-Si、LC-NH2固相萃取柱净化,过滤液经半制备液相色谱(Pre-HPLC)的C18柱纯化,最后分析物以GC/C/IRMS系统分析。牛肉中加标外源性孕酮δ13C值为-30.64±0.24‰(n=6),牛肉内源性孕酮δ13C值为-25.70±0.13‰(n=6),单因素方差分析(ANOVA,p值=2.23×10-140.05)显示,内源性孕酮和外源性孕酮的δ13C值存在显著差异性,且牛肉中加标外源性孕酮δ13C值与孕酮标准溶液的δ13C值无差异性。同时,经模拟实验可知,实际样品中内外源性孕酮混合物的δ13C值与外源性孕酮的δ13C值具有同源性。结果表明,本方法特异性和准确性好,GC/C/IRMS是鉴别激素来源的有效工具,该方法填补了国内鉴别激素来源技术空白。     

稳定同位素比率技术对食醋真伪鉴别的应用初探

使用稳定同位素比率技术对食醋的掺假鉴别进行了初步实验研究,建立了反相色谱联用稳定同位素比率质谱(RPLC-IRMS)同时对食醋中乙酸和乳酸进行分离测定其δ13值的分析方法。分析食醋的沉淀物、乙酸、乳酸三组分间δ13值相互关系,三者基本无关联;结合生产原料对δ13值的变化进行分析,葡萄糖的添加易增大乳酸的δ13值。对食醋中乙酸及化学试剂乙酸δ13值的测定,进一步验证了已有文献中无法单纯使用乙酸的δ13值进行食醋掺假鉴别这一结论,但是发现化学试剂类乳酸的δ13值区间在-9.86‰~-13.58‰,与食醋中乳酸的δ13值区间-20.91‰~-31.75‰有明显差异,区间不重合,可以起到鉴别真假的作用。研究进一步扩展了稳定同位素检测技术的应用,能更好地服务于食品安全检测工作。