稳定同位素技术在有机农产品真实性鉴别中的应用进展

近年来, 有机农产品深受消费者的青睐, 然而在经济利益驱动下, 无良商家伪造有机农产品的现象时有发生, 使得有机农产品的真实性问题逐渐成为全球关注的焦点。有机农产品真实性鉴别对确保食品质量安全, 保护合法经营, 重建我国消费者对有机农产品的信任, 完善有机农产品质量监督体系均具有十分重要的意义。稳定同位素技术是用于有机食品真实性鉴别的方法之一, 具有高效、准确、可靠的特点, 已广泛应用于蔬菜、水果、茶叶、葡萄酒、谷物、鸡蛋、肉类、牛奶等。本文在查阅大量有关稳定同位素技术在有机农产品真实性鉴别的相关文献的基础上, 总结了稳定同位素鉴别有机农产品的原理, 系统分析了近几年国内外学者关于稳定同位素技术在植物源性和动物源性有机农产品的研究进展, 并展望了今后稳定同位素在有机农产品真实性鉴别的研究重点和发展方向。     

稳定同位素和矿质元素指纹在蜂蜜产地溯源中的发展与应用

我国是世界养蜂大国,同时也是蜂蜜生产、消费和出口大国,蜂蜜的消费潜力巨大,蜂蜜市场也在不断扩大。近年来,一些不法商人利用名优标签,通过以假乱真、以次充好等手段生产假冒伪劣的蜂蜜及制品牟取暴利,导致蜂蜜的产品混乱,蜂蜜信息标示错误,严重影响了蜂蜜市场的秩序和蜂产品的商业价值。因此需要加大对蜂蜜产品的检测力度,深入探究蜂蜜的内在成分,开发有效的蜂蜜真假鉴别手段,打击掺假造假行为。本文围绕稳定同位素和矿质元素指纹在当前蜂蜜产地鉴别中的发展与应用进行讨论,以期为我国蜂蜜产地溯源提供参考。     

利用稳定同位素进行农产品产地溯源和真伪鉴别研究进展

产地溯源是保护产品原产地信息及以假乱真等农产品安全问题的有效保障, 而稳定同位素溯源技术具有高精准的示踪及溯源能力, 是农产品产地溯源的有效手段, 该技术在国内外已有显著成果。基于这些研究成果, 本综述归纳了近5年(2018—2022年)农产品中轻、重元素稳定同位素在产地溯源和真伪鉴别方面的应用进展, 阐述了稳定同位素与其他技术相结合溯源的研究, 并依据判别结果得出结论: 增加采样数量、扩大采样范围、筛选有效溯源指标、选取适当的化学计量学方法, 同时利用多种分析技术融合鉴别, 从而提高溯源正确率, 完善农产品溯源体系, 为稳定同位素今后的研究提供参考。     

植物体中的碳稳定同位素分馏影响因素及在食品真实性鉴别中的研究进展

植物体通过光合作用、呼吸作用等与原产地生态环境进行物质交换,促进自身生长发育和营养物质的合成与积累。碳稳定同位素是植物体的关键组成元素,也是食品真实性鉴别和溯源的重要指标,在植物体整个生育期会随着产地生态环境因子的变化而发生分馏,这种分馏效应的大小决定了碳稳定同位素能否成为准确、稳定、可靠的产地溯源指标。分馏的大小除了生物体自身因素外,还要分析气象因子和生态环境因子对碳稳定同位素的影响,进一步分析影响碳稳定同位素分馏的因素。经纬度、海拔、日照强度、干旱程度、平均气温等因素均会影响碳稳定同位素的组成。本文在大量文献基础上,综述了近年来国内外植物体内的碳同位素分馏及影响因素、植源性食品真实性鉴别应用的研究进展,以期揭示碳稳定同位素可作为产地真实性鉴别指标的稳定性、可靠性特征,从而为产地溯源提供更加准确的技术手段。     

多元素组成和稳定同位素比值在蜂蜜溯源研究中的应用进展

随着生活水平的提高,消费者在关心蜂蜜掺假与否的同时,更加关心其植物和地理来源等真实性信息,各国科研人员纷纷开展了蜂蜜溯源研究。本文综述了自2000年以后多元素组成和稳定同位素比值在蜂蜜溯源相关研究中的应用,重点介绍了原子吸收光谱、电感耦合等离子体发射光谱和电感耦合等离子体质谱测定蜂蜜中元素含量以及稳定同位素质谱测定碳、氮、氢和硫等元素稳定同位素比值在蜂蜜溯源研究中的应用进展,并对多元素组成和稳定同位素比值在蜂蜜溯源研究中的发展方向进行了展望。      

近红外光谱技术在蜂蜜真实性鉴定中的应用

由于蜂蜜品种多,组分复杂,真假鉴定技术较难,用传统的分析技术评价蜂蜜质量具有一定的局限性.用具有快速稳定的近红外光谱技术鉴别蜂蜜真实性.对近红外光谱技术(IR)做了简要介绍,同时,详细阐述了该技术在蜂蜜成分、品种和产地来源、掺假鉴定中的应用.对该技术存在的缺陷及与其他技术联用前景进行了探讨,可为蜂蜜真伪鉴别提供新的方法和思路.     

稳定氢氧同位素鉴别非还原（NFC）橙汁真实性应用初探

利用稳定同位素比值质谱仪（IRMS）测定橙汁水中δD和δ^18O,结果表明非还原（NFC）橙汁水中δD和δ^18O要明显高于地下水;橙汁蒸发浓缩后会富集D和^18O,但加水还原后产品水中δD和δ^18O均低于原橙汁,且产品水中δD和δ^18O与加水量呈负相关性关系,可用于鉴别还原（FC）橙汁和非还原（NFC）橙汁。     

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。     

氢、氧稳定同位素在植源性食品真实性鉴别中的应用

以国内外研究文献为基础,综述氢（H）、氧（O）稳定同位素在植源性食品真实性鉴别中的研究进展,阐明影响同位素分馏的环境气候因素和引起同位素分馏的物理、化学过程,为植源性食品真实性鉴别建立统计评估的数据库提供参考。H、O稳定同位素在多种植源性食品产地鉴别、掺假鉴别、有机鉴别中等均得到了广泛的应用, H、O稳定同位素可较直观的反映谷物、果蔬、葡萄酒、茶叶产地纬度、海拔及相关气候信息,在产地鉴别、种植模式鉴别中发挥重要作用。果汁、酒类可利用H、O稳定同位素实现外源水及酒精的掺假鉴别。在植源性食品真实性鉴别中,利用H、O稳定同位素进行产地真实性、食品掺假、种植模式鉴别中均取得较好成果。H、O稳定同位素可被认为是食品真实性鉴别的有效手段之一。     

稳定同位素溯源技术在肉类产品中的应用研究进展

近年来,国际上发生了一系列重大的食品安全事件,使得消费者对食品安全的信任度下降,对食品来源的关注逐渐增加。为了保证食品安全,各国施行食品质量安全可追溯制。稳定同位素溯源技术过去已在食品生产的某些领域得到成功应用,近年来在肉制品中的研究增多。文中系统阐述了稳定同位素溯源技术的基本原理,在肉类产品中应用的国内外研究进展,并对此技术应用的前景及今后研究的方向作了初步介绍。     

同位素比率质谱技术对蜂蜜掺假的鉴别

本文扩展了同位素比率质谱联用技术的应用,完善了液相色谱联用同位素比率质谱（LC-IRMS）测定蜂蜜中多种糖组分δ13C值的方法。通过对3种糖浆、3种掺糖蜜和纯正蜂蜜测定结果和图谱的多重比较,发现单纯的使用元素分析联用同位素比率质谱(HT-IRMS)进行测定,无法完全鉴别出掺糖蜜,但是结合LC-IRMS的测定结果则能有效的对以上3种方式的掺假进行鉴别。对6种特制蜂蜜进行测定并判定,判定结论与实际制样情况相符。该技术手段丰富了鉴别掺假蜂蜜的方法,具有较强的应用价值。     

Gas Chromatography‐Combustion‐Isotope Ratio Mass Spectrometry for Traceability and Authenticity in Foods and Beverages

As consumers demand more certainty over where their food and beverages originate from and the genuineness of ingredients, there is a need for analytical techniques that are able to provide data on issues such as traceability, authenticity, and origin of foods and beverages. One such technique that shows enormous promise in this area is gas chromatography‐combustion‐isotope ratio mass spectrometry (GC‐C‐IRMS). As will be demonstrated in this review, GC‐C‐IRMS is able to be applied to a wide array of foods and beverages generating data on key food components such as aroma compounds, sugars, amino acids, and carbon dioxide (in carbonated beverages). Such data can be used to determine synthetic and natural ingredients; substitution of 1 ingredient for another (such as apple for pear); the use of synthetic or organic fertilizers; and origin of foods and food ingredients, including carbon dioxide. Therefore, GC‐C‐IRMS is one of the most powerful techniques available to detect fraudulent, illegal, or unsafe practices in the food and beverages industries and its increasing use will ensure that consumers may have confidence in buying authentic products of known origin.     

稳定同位素质谱技术追溯鸡蛋中的色素来源

研究了用同位素质谱仪测定鸡蛋中的δ13C、δ15N值,追溯鸡蛋中色素来源的方法。320只产蛋鸡随机分为4个玉米含量不同组和4个色素添加量不同组,在试验前期第28 d和后期第56 d测定蛋黄的RCF、δ13C、δ15N值。结果表明:玉米组中,随着玉米含量的增加,各组的RCF值和δ13C值也随之增加,并且各组之间差异极显著(P0.01);后期10%玉米组与70%玉米组互换饲料后,其蛋黄的RCF值和δ13C值与各自前期相比,差异极显著(P0.01),其他未改变饲料的两组与前期比较,差异不显著(P0.05)。色素组中,前期随着色素添加量的增加,蛋黄RCF值显著升高(P0.05),撤除色素后,各处理间的RCF值差异不显著(P0.05);蛋黄的δ13C值在撤除色素前后差异均不显著(P0.05)。玉米组中,蛋黄色度与其δ13C值呈显著正相关(P0.01),色素组中不存在相关性,当两组的RCF值相同时,δ13C值有显著差异。通过测定蛋黄的δ13C值可以追溯鸡蛋中的色素来源。     

Stable Isotope Ratio Analysis for Assessing the Authenticity of Food of Animal Origin

The main elemental constituents (H, C, N, O, and S) of bio‐organic material have different stable isotopes (²H, ¹H; ¹³C,¹²C; ¹⁵N,¹⁴N; ¹⁸O,¹⁷O,¹⁶O; ³⁶S, ³⁴S, ³³S, and ³²S). Isotopic ratios can be measured precisely and accurately using dedicated analytical techniques such as isotope ratio mass spectrometry (IRMS). Analysis of these ratios shows potential for assessing the authenticity of food of animal origin. In this review, IRMS analysis of food of animal origin and variability factors related to stable isotope ratios in animals are described. The study also lists examples of application of stable isotope ratio analysis to meat, dairy products, fish, and shellfish and emphasizes the strengths and weaknesses of the technique. Geographical, climatic, pedological, geological, botanical, and agricultural factors affect the stable isotope ratios (SIR) of bio‐elements, and SIR variations are ultimately incorporated into animal tissue through eating, drinking, breathing, and exchange with the environment, being recorded in the resulting foods. SIR analysis was capable of determining geographical origin, animal diet, and the production system (such as organic/conventional or wild/farmed) for pork, beef, lamb, poultry, milk, butter, cheese, fish, and shellfish. In the case of the hard PDO (protected designations of origin) cheeses Grana Padano and Parmigiano Reggiano it is also used in real‐life situations to assess the authenticity of grated and shredded cheese on the market.     

同位素质谱联用技术鉴别无蛋白蜂蜜的真实性

本文从120份蜂蜜样品中筛选出15份无蛋白蜂蜜样品,应用元素分析-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）、液相色谱测定蜂蜜还原糖含量等检测方法,进行无蛋白蜂蜜样品真实性系统研究。发现15份无蛋白样品皆为掺假掺杂蜂蜜,无蛋白蜂蜜样品的三类典型掺假掺杂手段为：一是掺入碳-4植物源水解产物;二是掺入碳-3植物源水解产物;三是以碳．3植物源高纯度果葡糖浆造假。     

基于锶元素含量及其稳定同位素比值的库尔勒香梨产地鉴别

开展锶（Sr）元素含量及其稳定同位素比值鉴别库尔勒香梨产地的可行性研究,明确新疆库尔勒香梨87Sr/86Sr同位素特征值,为库尔勒香梨产地真实性鉴别提供科学依据。以陕西红香酥梨和甘肃香梨作为对照,借助电感耦合等离子质谱分析新疆库尔勒香梨与对照样品及其对应果园土壤的Sr元素含量,采用多接收器电感耦合等离子质谱分析库尔勒香梨果皮与果肉87Sr/86Sr同位素比值。通过方差分析比较不同产地、不同年际土壤及果实中Sr元素含量的差异,探讨果实与土壤Sr元素含量的相关关系,以及不同产地果实87Sr/86Sr同位素比值与Sr元素含量的分布特征。结果表明：新疆、甘肃、陕西共3 个产地梨园土壤Sr含量存在显著差异（P＜0.05）,不同年际间梨园土壤Sr含量不存在显著差异。果皮与果肉Sr元素含量存在极显著相关（P＜0.01）,但二者与土壤Sr元素含量均不存在显著相关。3 个产地梨果肉/果皮Sr含量不存在显著差异。3 个产地87Sr/86Sr同位素比值存在显著差异（P＜0.05）。果皮Sr同位素更适合用于库尔勒香梨产地鉴别研究。本实验通过稳定同位素技术为库尔勒香梨产地鉴别提供参考。     

基于ICP-MS 测定蜂蜜同位素进行产地溯源

摘 要: 目的 为了实现蜂蜜掺假识别,利用电感耦合等离子体质谱法对蜂蜜中Pb、Sr微量元素的同位素比值进行识别分析。方法 分析了饶河纯正东北黑蜂蜂蜜和不同产地蜂蜜的同位素比值;利用质量分析专业软件（MPP）分别采用决策树（decision tree）、朴素贝叶斯（naive bayes）、神经网络（neural network）、偏最小二乘判别分析法（partial least square discriminate）和支持向量机（support vector machine）等模型识别方法,对蜂蜜数据进行分析研究。结果 不同产地的蜂蜜中铅、锶同位素比值差别较大,饶河蜂蜜能和不同产地的外地蜂蜜很好的分离开,可以解释84.72%的差异。通过MPP软件发现采用Decision Tree模型对16个蜂蜜样品的测试得到了验证,准确率为100% 。结论 电感耦合等离子体测定铅、锶同位素比值的蜂蜜掺假识别是可行的。     

蜂蜜溯源特征标记物研究进展

不同品种和产地来源的蜂蜜,其营养成分和市场价值各异。因此,建立有效的蜂蜜溯源鉴别技术对更好地 保障蜂蜜的营养品质具有十分重要的意义。本文以国内外研究文献为基础,综述了蜂蜜溯源鉴别的常见方法,包括 花粉鉴别和化学物质鉴定,并系统归纳了蜂蜜溯源特征标记物,包括挥发性化合物、酚类物质、糖类、含氮化合物 及其他微量元素,为今后进一步实现蜂蜜的准确溯源鉴别提供理论依据。     

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、氧稳定同位素具有显著的产地差异。不同组织之间同位素呈现明显的同位素分馏效应。鳞片以及表皮同位素比值对产地的指示效果优于肌肉和骨骼,结果表明采用稳定同位素能完全将以上产地的样品区分开,且还能将中国的虹鳟与进口的三文鱼进行区分。对市场随机购买的6?份三文鱼样品的产地鉴别结果表明,稳定同位素技术能有效鉴别市场中三文鱼的产地造假行为,可用于对市场上三文鱼的产地追溯,以期为我国食品安全提供技术保障。     

同位素比质谱技术在食品应用中的研究进展

同位素比质谱技术在很多领域已有广泛的应用,尤其是食品质量真伪鉴别方面,国际上已经取得了一系列研究成果。综述同位素比质谱技术在葡萄酒、蜂蜜、肉类、植物油、果汁及调味品等各类食品掺假鉴别及原材料的产地溯源等方面的应用,以期为管理部门的监管、生产厂家的质量控制提供参考。