食品的產(chǎn)地溯源技術(shù)實(shí)質(zhì)上是分析與產(chǎn)地因素有關(guān)的食品特征指標(biāo)。用于食品地域判別的指標(biāo)主要有兩類:第一類是直接與食品地域來源相關(guān)的指標(biāo)，如與水源相關(guān)的H和0同位素指標(biāo)，與土壤和環(huán)境相關(guān)的痕量元素指標(biāo)；第二類指標(biāo)是指與生產(chǎn)系統(tǒng)、品種、喂養(yǎng)條件等有關(guān)、且與特定地域有聯(lián)系、但受多種因素影響的指標(biāo)，如與喂養(yǎng)伺料有關(guān)的C、N同位素指標(biāo)，以及食品的總化學(xué)成分、感官特性、揮發(fā)性成分等。在一些情況下，通過第一類指標(biāo)就可判別出食品的地域來源；但在另一些情況下，必須考慮第二類指標(biāo)。

這里簡單介紹同位素和礦物元素組合溯源分析判別技術(shù)。同位素和礦物元素分析是被認(rèn)為在食品地域溯源中比較有效的兩種方法。目前礦物元素主要用于植物源食品產(chǎn)地溯源研究中，同位素在植物源產(chǎn)品和動(dòng)物源產(chǎn)品產(chǎn)地溯源中均有所應(yīng)用。國際研究中現(xiàn)也試圖將同位素和礦物元素分析結(jié)合，探索它們對(duì)產(chǎn)地的判別情況。SimonKelly等用等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）和同位素比率質(zhì)譜儀（IRMS）測(cè)定了來自歐洲、美洲、印度和巴基斯坦大米中50種元素含量和滬C、浐0兩項(xiàng)同位素指標(biāo)，通過多元統(tǒng)計(jì)分析從中篩選出513C、5180、B、H〇、Ru、Mn、Rb、Se和W9個(gè)對(duì)地域判別比較好的指標(biāo)（SimonKellyetal，2002）。SimonBranch等研究發(fā)現(xiàn)利用^a^N'CcUPb'Se和Sr含量能很好地區(qū)分出來自美國、加拿大和歐洲的小麥樣品（SimonBranchetal，2003）。Brescia等研究也發(fā)現(xiàn)礦物元素含量和同位素比率結(jié)合分析可提高對(duì)牛奶產(chǎn)地的正確判別率（Bresciaetal，2003）。

一、牛肉產(chǎn)地溯源取樣及測(cè)定

牛肉產(chǎn)地的基本信息及采樣點(diǎn)的設(shè)計(jì)同4.2表4-7。

（1）取樣方法：屠宰后在每頭牛的后臀部取500g肉，裝入自封袋中，在-20⁰C冰箱中冷凍保藏。

（2）樣品前處理：牛肉樣品經(jīng)絞肉機(jī)絞碎，在70⁰C恒溫干燥48h，用粉碎機(jī)粉碎，置于燒杯中加入石油醚浸提脫脂。脫脂后的牛肉粉進(jìn)行充分研磨，過200目篩后備用；回收浸提液中的石油醚，得到粗脂肪樣品，備用。

（3）氫同位素比率檢測(cè)：稱量lmg的樣品放入φmm×5mm的銀杯中，折成小球狀，放入96孔的盤中（酶聯(lián)免疫板），蓋子松散地放在上面。在測(cè)定之前，樣品和角蛋白標(biāo)準(zhǔn)品均放在實(shí)驗(yàn)室的平衡架上，在室溫條件下平衡96h以上。樣品在12750C的高溫下分解成H₂、N₂和CO氣體，然后經(jīng)過100⁰C的純化柱，利用孔徑為5A的分子篩除去N₂和CO氣體，得到純凈的H₂，進(jìn)入連續(xù)流動(dòng)的同位素比率質(zhì)譜儀（CF-IRMS）中進(jìn)行測(cè)定。載氣He的流量為100mL/min，樣品在載氣作用下的流量為50mL/min。氫同位素比率用δD（‰）表示，δ的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)為V-SMOW。計(jì)算見式（4-2）。

δD（‰）=（Rsp/Rst—1）×1000 （4-2）

式中，R為輕同位素與重同位素豐度比，即2H/1H；下標(biāo)sp表示樣品，st表示標(biāo)準(zhǔn)。

（4）碳、氮同位素比率檢測(cè)：稱量50μg～800μg樣品，先經(jīng)過FlashEA1112型元素分析儀轉(zhuǎn)化為純凈的C0₂氣體和N₂，再經(jīng)過型號(hào)為ConfloIII型稀釋儀，最后進(jìn)入DELTA—ThermoFinnigan質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測(cè)。具體的工作參數(shù)如下：

元素分析儀：進(jìn)樣器氦氣吹掃流量為200mL/min，氧化爐溫度為1020⁰C，還原爐溫度為650°C，載氣氦氣流量為90mL/min。

ConfloIII條件設(shè)定：He稀釋壓力為0.6bar，C0₂參考?xì)鈮毫?.6bar，N₂參考?xì)鈮毫?.0bar。

質(zhì)譜儀條件：用USGS24（δ¹³CPDB=—16.00‰）標(biāo)定C0₂鋼瓶，用IAEAN1（δ¹⁵Nair=0.4‰）標(biāo)定N₂鋼瓶。用標(biāo)定的鋼瓶氣作為標(biāo)準(zhǔn)。

穩(wěn)定性碳、氮同位素比率分別用δC（‰）和δ¹⁵N（‰）表示，δ¹³C的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)為V—PDB，δ¹⁵N的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)為空氣。計(jì)算公式見式(4-3)。

Δ（‰）=（R_樣品/R_{標(biāo)準(zhǔn)}-1）×1000 （4—3）

式中，R為輕同位素與重同位素豐度比，即¹³C/¹²C和¹⁵N/¹⁴N。

（5）鉛同位素比率檢測(cè)：稱取0.3g～0.5g脫脂牛肉粉，置于消化管中，加入濃硝酸10mL，鹽酸（37%，分析純）3mL，放入Multiwave3000微波消解儀（美國PE公司）中進(jìn)行樣品消煮。消煮后的樣品用7500aICP-MS（美國Agilent公司）測(cè)定樣品中鉛同位素比率。儀器的具體工作參數(shù)如下。

微波消解儀條件：微波在10min內(nèi)從0W增大到1200W，然后在1200W的功率下消解30min，最高溫度達(dá)19⁰C，最大壓力達(dá)24bar。消解后得到澄清透明的溶液，用去離子水（＞18.2MQ）洗出樣品，定容到50mL，裝入塑料瓶待測(cè)。

ICP—MS的工作條件：

RF功率：1200W 載氣流速：1.12L/min 蠕動(dòng)栗流速：0. lrps

霧化室溫度：20C 氧化物指標(biāo)：0.45% 雙電荷指標(biāo)：1.01%

3次重復(fù)測(cè)定，用外標(biāo)法進(jìn)行定量，鉛同位素標(biāo)準(zhǔn)樣品采用Agilent公司的環(huán)境標(biāo)樣；用內(nèi)標(biāo)法保證儀器的穩(wěn)定性，Li、Ge、Y、In、Tb、Bi是所選擇的內(nèi)標(biāo)。當(dāng)內(nèi)標(biāo)元素的RSD（3次重復(fù)測(cè)定）＞5%，重新測(cè)定樣品。

（6）鍶同位素比率檢測(cè)：稱取0.8g脫脂牛肉粉，放入石英堝中，置于箱式電阻爐，800⁰C下恒溫2h，降溫后取出。用HN0₃溶解離心分離后清液加入到裝有DOWEX50W—X8陽離子交換柱上（去除S7Rb），接收Sr部分。處理后的樣品用型號(hào)為MAT—262（德國Finnigan公司）的熱電離質(zhì)譜（TIMS）進(jìn)行測(cè)定，質(zhì)量分溜用_⁸⁸Sr/_⁸⁶Sr=8.37521校正。標(biāo)準(zhǔn)樣品為NBS9⁸⁷SrC0₃，其⁸⁸Sr/⁸⁶Sr=0.710243（2σ）。

（7）數(shù)據(jù)處理：用SAS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、多重比較分析、判別分析并用EXCEL軟件進(jìn)行相關(guān)分析。

（8）礦質(zhì)元素含量測(cè)定：稱取0.3g～0.5g脫脂牛肉粉，置于消化管中，加入濃硝酸（65%，分析純D10mL，鹽酸（37%，分析純）3mL，放入Multiwave3000微波消解儀（美國PE公司）中進(jìn)行樣品消煮。消煮后的樣品用7500a ICP - MS（美國Agilent 公司）測(cè)定樣品中Na、Mg、Al、K、Ca、V、Mn、Fe、Co、Ni,Cu、Zn,Ga、As、Se、Sr、Zr、Mo、Sn、Sb、Ba、Pb22種元素的含量。

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