牛肉產(chǎn)地同位素與礦物元素指紋溯源技術(shù)研究.pdf

1、穩(wěn)定性同位素比率與礦物元素含量分析是用于食品產(chǎn)地溯源的有效方法之一.為了探索同位素與礦物元素指紋技術(shù)對我國牛肉產(chǎn)地溯源的可行性與有效性,本研究利用同位素比率質(zhì)譜儀(IRMS)檢測了不同地域來源的牛組織和飼料中δ<'13>C、δ<'15>N值,利用連續(xù)流動的同位素比率質(zhì)譜儀(CF-IRMS)檢測了牛尾毛中的δD值,利用等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)檢測了脫脂牛肉中的<'206>Pb/<'207>Pb和<'208>pb/<'207>Pb比值

2、及Na、Mg、Al、K、Ca、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Se、Sr、Zr、Mo、Sn、Sb、Ba、Pb 22種礦物元素的含量,利用熱電離質(zhì)譜(TIMS)測定了脫脂牛肉中<'87>Sr/<'86>Sr比值,并借助SAS和DPS多元統(tǒng)計分析軟件對檢測結(jié)果進行了方差分析、多重比較分析、主成分分析、聚類分析和判別分析,系統(tǒng)研究了不同地域來源牛組織中同位素比率、礦物元素含量的差異,脫脂牛肉、粗脂肪、牛尾毛中碳、氮同位素組

3、成的相關(guān)關(guān)系,各項同位素指標(biāo)、礦物元素含量對牛肉產(chǎn)地的判別效果,以及它們與養(yǎng)殖環(huán)境的變化關(guān)系等. 此外,針對實際研究中牛肉樣品采樣困難及成本問題,用牛尾毛代替牛肉進行追溯研究的可能性,設(shè)計了以牛尾毛為采樣材料的牛肉產(chǎn)地同位素溯源技術(shù)模型試驗.比較了牛前部、中部、后部肌肉及心臟、肝臟、肺臟之間δ<'13>C、δ<'15>N值的差異,分析了牛尾毛生長的不同段位δ<'13>C、δ<'15>N值隨喂養(yǎng)飼料的變化趨勢,以及牛尾毛與肌肉組織

4、、飼料中同位素的相關(guān)關(guān)系,探討了利用牛尾毛為材料追溯牛肉產(chǎn)地及其生活史的可行性. 結(jié)果表明,不同地域來源的牛各組織中同位素比率與礦物元素含量有很大差異,并且有其各自的指紋特征:脫脂牛肉、粗脂肪、牛尾毛中碳、氮同位素呈極顯著相關(guān)性,它們對牛肉產(chǎn)地的判別結(jié)果基本相同,均可用于牛肉產(chǎn)地溯源研究.在本研究的取樣范圍內(nèi),碳、氮、氘、鉛和鍶同位素對牛肉產(chǎn)地的判別效果由好到劣的次序依次為δ<'13>C>δD><'206>Pb/<'207>Pb

5、>δ<'15>N><'208>Pb/<'207>Pb、<'87>Sr/<'86>Sr,判別較好的礦物元素指標(biāo)依次為Se、Sr、Fe、Ni和Zn,兩類指標(biāo)組合能顯著提高對牛肉產(chǎn)地的正確判別率.不同部位肌肉、不同內(nèi)臟器官中碳、氮同位素?zé)o顯著差異,即取樣部位不影響碳、氮同位素比值的分析結(jié)果.飼料對牛組織中δ<'13>C、δ<'15>N值的影響遠(yuǎn)大于品種和個體的影響,尤其與主飼料成分密切相關(guān),而且品種與個體對牛組織中δ<'15>N值的影響大于對

6、δ<'13>C值的影響;在牛飼料中C<,4>植物與C<,3>植物比例差異較大的地域,δ<'13>C指標(biāo)對牛肉產(chǎn)地的判別效果比較好;δ<'15>N指標(biāo)可有效區(qū)分牧區(qū)與農(nóng)區(qū)喂養(yǎng)的牛.牛組織中的δD值與地理條件密切相關(guān),有隨著緯度的增加而減小的趨勢.牛組織對飼料中<'13>C的富集比例約在3‰左右,對<'15>N的富集比例約在3‰-5‰之間,飼料種類、牛品種、個體對富集比例均有一定影響;牛尾毛對<'13>C的富集比例大于脫脂牛肉,而對<'15