基于矿物元素和稳定同位素技术不同产地陈皮鉴别研究

为开展不同产地陈皮中矿物元素含量和稳定同位素比值的影响,并建立产地溯源模型,采集我国4个地区(广东、福建、四川和重庆)共160份陈皮样品,用电感耦合等离子体质谱法测定陈皮中21种矿物元素的含量,用元素分析质谱法测定陈皮中4种稳定同位素比值,研究不同产地陈皮中矿物元素含量、稳定同位素比值差异并进行产地溯源。结果表明,除Zn外,其余20种矿物元素的含量、4种稳定同位素的比值在4个地区间均存在显著差异(P＜0.05) ,陈皮样品中含量最高的是K,其次是Ca,最低的是Y。对160个陈皮样品的矿物元素含量和稳定同位素比值进行主成分分析法(PCA)、偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)、正交偏最小二乘判别分析法(OPLS-DA)和交叉验证的结果表明,矿物元素、稳定同位素可以对不同产地来源的陈皮样品进行鉴别,线性判别(LDA)交叉验证准确率为93.8%,通过VIP值筛选得出产地鉴别的关键因子是Cu、K、Ga、Ni、Y、Ba、La、Nd、V、Cr、Rb、Fe、Mn、Co及δ18^O。综上,利用矿物元素结合稳定同位素技术可以有效地鉴别陈皮的地理来源,这项技术的应用可以为判断陈皮的产地和真实性提供可靠的技术支持。     

矿物元素和稳定同位素在肉类食品产地溯源中的应用研究进展

稳定同位素和矿物元素指纹分析是肉类食品产地溯源最为可靠的技术手段之一。本文按照牛肉、羊肉、猪肉和禽肉四大肉类食品综述近年来国内外基于稳定同位素和矿物元素指纹分析的肉类食品产地溯源技术研究进展,整理和归纳已有研究路线和成果,旨在为我国肉类食品产地溯源研究和应用提供参考。     

基于多元素和稳定同位素技术的桃产地溯源

目的 研究利用桃中多元素和稳定同位素地域特征进行产地溯源的可行性。方法 应用电感耦合等离子体质谱和稳定同位素比质谱技术,测试桃样品中54种元素和碳(13C/12C)、氮(15N/14N)、氢(2H/1H)、氧(18O/16O) 4种稳定同位素比值,分析不同产地桃的特征指标,采用逐步判别分析,建立产地判别模型,开展平谷、顺平和丹东桃产地溯源。结果 不同产地桃中碳和氧同位素比值差异显著(P<0.05),Na、Mg、Al、K、Mn、Cu、Zn、Rb、Sr、Cd和Ba等11种元素含量差异显著(P<0.05)。筛选C、H、O、Mg、Al、K、Fe、Cu、Zn、Cd等10项指标建立产地判别模型,进行原始回代检验和留一交叉检验,判别准确率均为100%。结论 研究表明,同时利用桃中多元素含量和稳定同位素比值特征指标建立产地判别模型,能够区分不同产地的桃,为桃产地溯源的可行性提供方法依据。     

矿物元素结合稳定同位素的中华绒螯蟹产地溯源

为了探寻矿物元素和稳定同位素在中华绒螯蟹产地溯源中的应用前景,建立一种中华绒螯蟹的产地溯源体系。采用微波消解-原子吸收光谱法和稳定同位素比率质谱仪分别测定崇明、阳澄湖和兴化3个地区中华绒螯蟹肌肉组织中K、Ca、Na、Mg、Mn、Zn、Cu、Fe 8种矿物元素的含量和C、N稳定同位素丰度,结合多元统计分析方法建立对3个地区的中华绒螯蟹产地判别模型。线性判别分析对崇明、阳澄湖和兴化3个地区样品的判别正确率分别为100%、95%和100%,初始总体判别正确率为98.3%,交叉验证判别正确率为98.3%,主成分分析最终筛选出4个主要成分,累计方差贡献率为74.8%,采用第1、2和4主成分建立坐标系,绘制3个地区的样品在坐标系中的散点图,3个地区的样品分布在坐标系中3个不同的区域。证明矿物元素结合稳定同位素可以对长江水系不同地区的中华绒螯蟹进行区分。     

稳定同位素及矿物元素分析在谷物产地溯源中应用的研究进展

产地溯源是谷物真伪鉴别的重要研究内容之一。稳定同位素及矿物元素分析技术具有灵敏度高、可靠性强等优点,通过关联分析谷物中的稳定同位素、矿物元素信息与谷物的产地环境、种植方式等,并借助化学计量学手段进行分类、判别、建模等,可达到产地溯源的目的。本文系统分析了近10余年国内外有关稳定同位素及矿物元素分析技术在谷物产地溯源中的研究进展,在此基础上提出当前谷物产地溯源存在的问题,及今后稳定同位素和矿物元素分析技术在谷物产地溯源中的发展方向和研究重点。     

基于稳定同位素和矿物元素的板栗产地判别分析

为保护板栗原产地信息及地理标志产品,利用稳定同位素质谱仪及电感耦合等离子体质谱仪,对河北迁西、天津蓟县、北京怀柔等10个省份的164个板栗样品的稳定同位素(C、H、O、N)和矿物元素进行测定,结合方差分析、主成分分析和正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)对板栗样品进行地域分类,建立产地溯源模型。结果表明：10个产地板栗OPLS-DA模型的交叉验证率均达到100%,接受者操作特性曲线面积接近1。Mg、δ²H、δ¹⁸O、Al、Na、δ¹⁵N、Cu、Ba、Zn、Th等元素及指标是区别河北板栗与其余9个产地板栗的主要影响因素(变量投影重要性值大于1)。本研究通过建立板栗的溯源模型,为板栗产地判别提供有效的理论依据。     

牛奶中矿物元素和稳定同位素比的测定及在产地分析中的应用

本文应用电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）,同位素比质谱仪（IRMS）对牛奶中Li、Na等40种元素含量和碳、氮、氢、氧稳定同位素比值进行测定,并应用于牛奶产地分析中。牛奶样品经冷冻干燥成粉末后,通过ICP-MS对元素含量进行测定,EA-IRMS测定氮稳定同位素比值（δ15N）,通过EA-IRMS直接测定牛奶中碳稳定同位素比值（δ13C）,GasBench-IRMS测定牛奶水中的氢和氧稳定同位素比值（δ2H和δ18O）。应用上述方法对德国、西班牙、意大利、澳大利亚、新西兰、中国和奥地利的牛奶样品进行检测,并对测定结果进行多元统计分析（方差分析、主成分分析、聚类分析和判别分析）,对牛奶产地的归属进行研究。研究结果表明,有10种元素（As、Se、Rb、Sr、Mo、Cd、Cs、Ba、Tl、Bi）和4种稳定同位素比（?13C、?15N、?2H、?18O）在不同国家和地区的牛奶中存在显著性差异（p?0.05）,德国和意大利,中国,奥地利,澳大利亚和新西兰的牛奶可进行一定的聚类区分,应用As、Se、Rb、Sr、Mo、Cs、Ba、Tl、δ13C、δ15N和δ2H指标的组合分析,对7个国家牛奶产地的整体判别准确率为92.4%。     

基于稳定同位素比率和矿质元素含量分析的进口大豆产地溯源

目的探索稳定同位素比率和矿质元素含量分析用于进口大豆溯源的可行性。方法采用稳定同位素质谱测定阿根廷和巴西大豆中的4种轻元素碳、氮、氢、氧的稳定同位素比率,采用电感耦合等离子体质谱测定大豆中的38种矿质元素含量,对结果进行方差分析,并运用正交偏最小二乘法判别分析构建大豆产地判别模型。结果大豆的碳、氮、氢、氧稳定同位素比率(δ~(13)C、δ~(15)N、δ~2H、δ~(18)O)和镁、铝、钪等26种矿质元素含量具有明显的地域差异,结合多元统计学方法,可以有效地区分阿根廷和巴西所产的大豆,交叉验证的判别准确率均达到了100%。结论稳定同位素比率和矿质元素含量分析结合多元统计学方法可对阿根廷和巴西大豆进行有效的产地溯源,具有较大的应用前景,有望为进口大豆产地溯源技术的研究提供新的方法。     

基于矿质元素和稳定同位素的马铃薯产地溯源技术

为探讨矿质元素和稳定同位素在马铃薯产地鉴别上的可行性,分别对内蒙古、黑龙江、新疆、四川和广东5个马铃薯主产区进行代表性样品采集,测定其矿质元素含量和稳定同位素比值,主成分分析、聚类分析和判别分析表明:采用步进式方法筛选出钠、铝、磷、锰、钴、镍、铜、镉8种矿质指纹指标,8种元素的交叉验证的正确判别率为89.3%;δ¹³C比值和δ¹⁵N比值基本可以成功区分内蒙古样品与黑龙江、新疆、广东样品,采用δ¹³C和δ¹⁵N建立的产地判别模型的判别正确率为82.0%;在钠、铝、磷、锰、钴、镍、铜、镉、δ¹³C和δ¹⁵N的综合指标下,不同产地的初始判别正确率达94.7%,交叉验证正确率达93.2%,均高于矿质元素含量和同位素比值单独判别正确率,判别结果良好。结果证明利用矿物元素和稳定同位素相结合的技术可以对马铃薯进行有效的产地判别,判别正确率较高,是产地溯源的有效方法。     

基于矿物元素指纹图谱技术的松江大米产地溯源

采用电感耦合等离子体质谱技术分析180件松江大米与非松江大米样本中40种矿物元素含量,并结合多元统计方法(方差分析、相关性分析、因子分析和判别分析)分析矿物元素指纹特征,建立判别模型以溯源大米样品的松江与非松江产地。结果表明,大米样本的矿物元素含量在松江与非松江地域间具有显著性差异,元素之间具有显著相关性,因而将筛选后16种元素降维至5个公因子,公因子得分散点图能够明确判别大米产地;以筛选后的B、Na、Fe、Co、Ni、Zn、As和Se共8种矿物元素指标建立的溯源模型对训练集大米产地的整体判别正确率为93.0%,灵敏度为95.2%,特异性为86.8%,交叉检验判别正确率为84.2%⁹5.2%。验证集样本验证已建立的溯源模型准确度,发现松江与非松江大米产地整体判别正确率为92.1%,灵敏度为96.0%,特异性为84.6%。该模型对训练集与验证集的判别统计学参数基本一致,证明该溯源模型具有优异的判别正确率、灵敏度、特异性和溯源稳定性,因此在判别松江大米与非松江大米的产地上具有切实可行性。结果表明,大米样本的矿物元素含量在松江与非松江地域间具有显著性差异。     

新疆甜瓜锶同位素、矿质元素特征及产地溯源

建立甜瓜产地判别模型,为甜瓜原产地溯源提供理论依据。采集新疆哈密、吐鲁番、巴州和阿克苏的甜瓜样品,采用热电离质谱仪和电感耦合等离子体质谱仪测定锶同位素m（⁸⁷Sr）∶ m（⁸⁷Sr）和多种矿质元素含量,结合化学计量学主成分分析和判别分析建立产地判别模型,对新疆不同产地甜瓜进行判别分析。多重比较结果表明,哈密甜瓜铝、铁和铷的含量显著高于吐鲁番、巴州和阿克苏等地;巴州甜瓜钙和钠的含量显著高于吐鲁番、哈密和阿克苏等地。巴州和阿克苏甜瓜m（⁸⁷Sr）∶ m（⁸⁷Sr）显著高于哈密和吐鲁番。选取m（⁸⁷Sr）∶ m（⁸⁷Sr）和8种矿质元素（钙、钾、钠、钒、铬、镍、砷和铷）建立的判别模型,4个产地甜瓜回代检验、留一交叉验证的整体判别率分别为100%、93.8%。利用m（⁸⁷Sr）∶ m（⁸⁷Sr）和多种矿质元素结合化学计量学方法对新疆不同产地甜瓜判别可行。     

基于锶同位素和7种元素的红枣产地判别

为建立红枣产地判别模型,提供红枣原产地溯源理论依据,采集河南新郑、山西太谷和新疆哈密、策勒、于田的红枣样品,采用热电离质谱仪和电感耦合等离子体质谱仪测定锶同位素(87Sr/86Sr)和33种元素含量,结合化学计量学主成分分析和判别分析建立判别模型,对新疆不同产地红枣和河南、山西红枣进行判别分析。多重比较结果表明:新郑、于田红枣Rb含量显著高于哈密、策勒,太谷红枣Zn含量显著高于于田。策勒红枣87Sr/86Sr显著高于新郑、太谷、于田、哈密,而新郑、太谷、于田红枣87Sr/86Sr显著高于哈密。通过共线性诊断分析,选取87Sr/86Sr和7种元素(Sc、V、Co、Zn、Y、Cd、Cs)建立判别模型,5个产地红枣回代检验、留一交叉验证的整体判别率分别为100%、82.7%。87Sr/86Sr和7种元素结合化学计量学判别不同产地红枣的方法切实可行。     

基于矿物元素指纹分析中国地理标志猪肉的产地溯源

本研究初步探讨了矿物元素指纹分析对我国地理标志猪肉产地溯源的可行性。采用电感耦合等离子体质谱对四川巴山的青峪黑猪肉,山东莱芜黑猪肉和北京黑六猪肉三种不同地域来源的地理标志猪肉中33种矿物元素含量进行测定。通过元素含量筛选,排除猪肉样品中含量低于或接近检出限的元素,筛选出13个元素进行研究。结合主成分分析、多重比较分析和判别分析对数据进行统计分析。其中Na、Fe、Co、Cu、Zn、Se、Rb、Sr共8种元素在地域之间差异显著(p<0.05)。通过对比偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)、基于正交信号校正的偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)、支持向量机、朴素贝叶斯、决策树和神经网络六种分类模型,得出OPLS-DA和决策树分类模型较适合基于矿物元素指纹分析的特色猪肉产地溯源。矿物元素指纹分析在我国地理标志猪肉产地溯源领域具有长远的应用前景。     

不同产地三文鱼的稳定同位素指纹特征及原产地溯源

本研究从深圳口岸获取我国三文鱼主要进口国(法罗群岛、挪威、智利、加拿大以及澳大利亚)的三文鱼样品共16份,并采集中国产三文鱼(虹鳟)样品2份,分析三文鱼肌肉、表皮、鳞片以及骨骼中的碳、氮、氢、氧、硫稳定同位素比值,比较不同产地以及不同部位同位素分布差异,采用判别分析对不同产地进行判别.三文鱼的碳、硫以及氢、氧稳定同位素...     

有机食品稳定同位素溯源技术研究进展

有机食品有效追溯技术的缺失给有机食品市场监管带来巨大困难。稳定同位素丰度作为食品生长环境（土壤、水、大气、肥料、饲料等）的“自然指纹”的特性使其近期在有机食品追溯中受到极大关注。作者在查阅大量有关稳定同位素溯源有机食品的相关文献的基础上,综述了稳定同位素的概念、用于有机食品溯源的原理以及在植物性和动物性有机食品溯源中的应用情况。最后,就当前稳定同位素溯源技术的局限性提出了今后的研究方向。     

基于DNA条形码和矿物元素指纹的三文鱼物种鉴定和产地溯源技术

本研究评估DNA条形码技术在三文鱼真伪鉴别中的适用性,并探讨矿物元素指纹对进口三文鱼产地溯源的可行性。通过PCR特异性扩增测序结合GenBank已有序列,对8属29种鲑科鱼类线粒体COI序列进行遗传距离和系统进化分析。结果显示,鲑科鱼类种间平均遗传距离为0.150,是种内平均遗传距离(0.001)的150倍。在分子系统进化树上,同一鲑科鱼种均聚集于同一独立分支内,且均获得较高的支持率。上述结果表明:基于COI基因的DNA条形码技术可有效应用于三文鱼的真伪鉴别。通过对挪威和智利三文鱼矿物元素指纹数据进行方差分析、主成分分析与判别分析,发现Fe、Zn、Al、Ni、As、Cr、V、Se、Ca、Na等10种矿物元素可作为三文鱼的特征元素表征其地理来源。基于这些元素所建立的判别模型对三文鱼的整体及交叉验证判别率均高达98.8%。结论:矿物元素指纹结合化学计量方法可作为挪威和智利三文鱼产地判别的有效手段。本研究结果为建立和完善我国进口水产品质量安全识别体系提供了技术参考。