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。     

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。     

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）。     

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。     

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。     

乳及乳制品中稳定碳同位素比的研究

目的建立元素分析-稳定同位素比质谱法(elemental analyzer-isotope ratio mass spectrometry,EA-IRMS)测定乳及乳制品中δ~(13)C值的检测方法。方法本文研究了样品前处理、进样量、不同标样标定等对测定结果的影响,通过优化仪器工作条件,建立了稳定同位素比质谱仪测定乳及乳制品中碳同位素比(δ~(13)C)的方法,并用该方法对20余种品牌的乳及乳制品及3位哺乳期的母乳进行检测。结果研究数据表明,不同种类的乳汁δ~(13)C数值有明显差异:牛乳及其制品δ~(13)C值位于-16.50‰~-20.42‰,羊乳及其制品δ~(13)C值位于-22.38‰~-22.95‰,母乳δ~(13)C值为-23.17‰~-27.30‰。结论本方法根据羊乳和与牛乳δ~(13)C特征数值的差异,可以进行乳品纯正性判别。该方法精密度为0.04‰~0.24‰,小于常规0.3‰的要求,稳定性好、准确度高,操作简便,为乳及乳制品的鉴别提供了技术支持和理论基础。     

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。     

元素分析-同位素比质谱法测定食醋总碳同位素比值

本文建立了一种利用元素分析-同位素比质谱法(Elemental analyzer-Isotope ratio mass spectrometry,EA-IRMS)测定食醋总碳同位素比值的方法,并对食醋进行聚类分析。优化了样品稀释倍数及进样量。2 g芳香醋用4 m L超纯水进行稀释,2 g糯米酿造食醋用2 m L超纯水进行稀释,苹果醋、配制白醋不稀释,进样量均为1μL,样品分析时间为670 s。结果显示:芳香醋、糯米酿造食醋、苹果醋及配制白醋的δ~(13)C值范围分别为-26.94‰~-23.46‰、-25.06‰~-22.40‰、-27.99‰~-22.76‰、-19.06‰~-13.74‰,聚类分析可将不同产地、不同原料、不同生产方式的食醋进行初步归类,并且该方法可鉴别出芳香醋和掺入≥4%糯米酿造食醋、≥6%苹果醋、≥2%配制白醋的芳香醋混合样品。食醋及质控样品(咖啡因)的测试精度(SD)在0.02‰~0.25‰(n=6)之间,均小于0.3‰,满足方法检测分析要求。结果表明,所建EA-IRMS方法结合聚类分析可用于食醋分类及掺假鉴别。     

碳稳定同位素在白酒真实性中的应用

本研究优化了有机溶剂稀释法结合气相色谱-燃烧-同位素质谱仪(GC-C-IRMS)测定白酒中乙醇中碳同位素比值(δ13C)的方法。分析了5种年份原酒、24种市场流通固态法白酒以及14种固液法白酒的δ13C值。结果表明:同系列的年份原浆酒中乙醇δ13C值基本无差异;酒中乙醇δ13C值与酿酒粮食和产地有一定关系;利用δ13C鉴别固液法和固态法白酒具有一定可行性。     

基于稳定同位素比值鉴别鱼翅干制品的品质

建立了基于元素分析-同位素比值质谱联用技术(EA-IRMS)分析鉴别鱼翅干制品品质的方法。在测定真鱼翅干制品的稳定碳、氮同位素组成的基础上,获得了真鱼翅干制品的δ13C值、δ15N值区间,通过对比待测样品与真鱼翅样品之间的差异,进而对待测样品进行真假鉴别。利用本方法共测定了24份鱼翅样品的碳氮同位素比值,结果发现:真鱼翅和假鱼翅的碳氮同位素比值有着显著差别,真鱼翅样品的δ13C和δ15N值分别分布在-16.553‰~-11.065‰和8.803‰~19.122‰之间;而假鱼翅样品的δ13C和δ15N值范围分别为-18.122‰~-16.507‰和6.253‰~7.313‰。通过碳氮同位素比值这两个指标的综合判定,得到24个鱼翅样品中有11个假鱼翅样品。该方法可简便、快速地鉴别鱼翅干制品的品质,同时可弥补PCR检测技术无法判断用鲨鱼下角料压模而成的鱼翅干制品的局限性。     

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。     

低丰度~(13)C标记的酿酒酵母代谢通量分析探讨研究

通过对酿酒酵母发酵液进行低浓度的[1-13C]葡萄糖标记,并采用GC-C-IRMS测定发酵菌体中蛋白氨基酸的δ13C值,最终显示在0.5%~2%的标记浓度范围内,15种菌体蛋白氨基酸δ13C值与标记浓度呈现出很好的线性关系。证明了0.5%或者更低的浓度标记都可以用于13CMFA中,大大降低了碳同位素标记代谢流成本,为13CMFA应用于传统白酒和黄酒大生产发酵过程中的复杂代谢机理研究提供一种手段。     

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。     

酒石酸作为碳同位素内源标志物在食品掺假检测中的应用

研究了葡萄汁和葡萄酒中总糖、乙醇和酒石酸的碳同位素特征,结果显示产地影响上述3类物质的碳同位素组成(δ~(13)C_(VPDB)值),4地区样品的总糖分布范围为-28.13‰~-23.25‰,乙醇的分布范围为-29.93‰~-24.23‰,酒石酸的分布范围为-24.49‰~-20.01‰;酒石酸与总糖的δ~(13)C_(VPDB)值之间呈线性正相关关系(R~2=0.94),与乙醇的δ~(13)C_(VPDB)值的相关系数为(R~2=0.96);模拟实验表明,葡萄汁中掺入甘蔗糖、葡萄酒中加入玉米酒精后,总糖和乙醇的δ~(13)C_(VPDB)值均随掺入量的增加而逐渐偏正,但酒石酸的δ~(13)C_(VPDB)值不变,而且也不受发酵的影响。选择酒石酸作为总糖和乙醇的碳同位素内源标志物可用于葡萄汁掺糖检测和"完全无添加"葡萄酒掺乙醇检测,文中也对比了不同检测模型的优劣。     

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。     

HPLC-IRMS技术在食醋中有机酸的检测及其产地溯源中的研究

采用高效液相色谱-同位素比率质谱联用技术(HPLC-IRMS)结合有机酸专用柱Prevail Organic Acid测定食醋中有机酸的碳同位素比。同时,HPLC-IRMS测定食醋有机酸,有效的前处理净化过程可减缓液相色谱测试过程中在线过滤系统中的滤膜堵塞的情况。结果表明,不同产地食醋的乳酸和苹果酸的δ13C值具有显著性差异,能为产地溯源提供参考。     

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‰.     

稳定同位素比值质谱法鉴别猪油中掺杂石蜡的研究初探

采用元素分析仪-稳定同位素比值质谱法开展了猪油中掺杂石蜡的鉴别技术研究。以猪油为掺杂对象和工业石蜡为添加物,分析测定了不同猪油样品和不同厂家的石蜡样品中δ~(13)C值大小,并对石蜡掺杂量与δ~(13)C值进行了相关性分析和回归分析。猪油中δ~(13)C值的分布范围为-21.089×10-3~-16.418×10~(-3),石蜡中δ~(13)C值分布范围为-32.128×10~(-3)~-30.713×10~(-3),两者存在明显差异。当石蜡添加量达到10%时,可鉴别出猪油中是否添加了石蜡,根据回归方程可对猪油中石蜡的含量进行初步估算。该方法简便快速,能为动物油脂掺假行为的监管提供技术参考。     

不同产地库尔勒香梨果实生育期氢、氧稳定同位素特征

分析库尔勒香梨果实生育期氢（H）、氧（O）稳定同位素比值及其变化规律,比较不同产地香梨果实δ2H、δ18O差异,为库尔勒香梨产地真实性鉴别提供参考。以不同产地库尔勒香梨为研究对象,采集花后60~150天（d）的果实样本,采用真空冷凝提取法抽提果实中的水分,用高温裂解－同位素比值质谱法（HT-IRMS）测定其δ2H、δ18O值,分析香梨生育期H、O同位素特征,通过方差分析法探讨各产地果实水分δ2H、δ18O值的差异。新疆库尔勒市、阿克苏市和甘肃酒泉市三个产地的香梨生育期果实水δ2H的变化范围分别为-49.9‰~-15.4‰、-62.0‰~-28.2‰、-61.5‰~1.5‰,δ18O的变化范围分别为-2.5‰~6.7‰、-5.3‰~3.4‰、-3.5‰~14.2‰,成熟期三个产地δ18O值均存在极显著性差异(P＜0.01)。整个生育期三个产地δ2H、δ18O蒸发线均位于当地大气水线右下方,香梨果实水富集作用明显,相较其他两地库尔勒的蒸发线斜率和截距更低,果实水蒸发富集2H、18O的能力更强。新疆库尔勒市、阿克苏市和甘肃酒泉市香梨果实H、O同位素具有各自的指纹特征。     

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。