基于稳定同位素比质谱技术的进口牛肉产地溯源技术研究.docx

背景介绍走私而来的冷冻肉类未经海关部门的检验检疫，可能携带有动物疫病、寄生虫等，会带来潜在的生物安全威胁；走私冻肉还可能带来农兽药残留超标、重金属污染等食品安全问题.生物体中的稳定同位索的组成受食物饮水、气候环境、生长代谢类型等因素的影响发生自然的分憎效应，从而使生物体稳定同位素自然丰度比值存在差异性，利用这种稳定同位素比值差异性可以进行生物体的产地溯源.本文重点研究来自欧洲的英国、北美洲的加拿大和美国、南美洲的巴西、大洋洲的澳大利亚等不同大陆板块五个牛肉养殖大国稳定同位素比质谱产地溯源技术，探讨冷冻肉类中53c、55N、£乩J8o值在地域环境中的变化规律，建立了稳定同位素产地溯源数据模型，并对其进行了验证.文章亮点 来自不同国家的牛肉的d"c、d”N、（ph、d11o/存在显著差异，其中护C含、主要与养殖饲料植物种类高度相关，护'N含量主要受养殖方式及饲料植物类型影响，和加。则主要受生长环境及饮用水的影响： <5'?C,<Jl'N.PH和5P这4项指标综合分析对不同国家冻肉中的牛肉产地溯源的正确判别率约96.5%: 建立的牛肉产地溯源方法可为不同国家冻牛肉或转牛肉的婴别提供关键技术支撑,内容介绍1甦部分1.1 样品采集本文采集了欧洲的英国、北美洲的加泉大和美国、南美洲的巴西、大洋洲的澳大利亚共5个牛肉养殖大国的牛肉样品，在确定国写区域和肉牛种类后，随机抽取样品（7=100.1个采样点采集20个样品），牛肉的来源地是该国主要牛肉产区，肉牛的品种也是该国最主要的肉牛品种.1.2 样品前处理每份样品取50Og经均质器充分捣碎,捣碎后的样品取20g在F燥烘箱中,50'C条件下烘建约24h也至前后称重的旗量差不超过5mg,充分烘干后用球磨机充分研磨.1.3 样品泅定分析依次将做好前处理实验后的牛肉样品用十万分之一电子天平林取约0.5mg精确fJ0.10mg）到钥杯中选取USGS40,USGS41a和USGS42作为标准物质，同样称成后,将所有的待分析样品经元案分析仪的自动进样涔后依次进样测定I式测试分析的标准勘质碳缸稳定同位素色谙图如图I所示.H1碟次槎定同付率标"物质色谓图FigJChrnmntogniE川七IrtKlnandnil11）jcnMableiwxopcreference11uteriaI依次将徽好曲处理实验后的牛肉样品用十万分之一电子天平准确称取O25mg（精确到0.10mg）到银杯中.选取USGS42作为标准物质,同样称出后.将所有的待分析样品经元素分析仪的自动进杆器后依次进样测定。测试分析的标准物桢履氧稳定同位素色诺图如图2,测试分析的牛肉样品乳乳稳定同位索色谱图如图3.R2履代稔定同付公标建物成色流图l'ig.2ChrIMnMognImNhydmKenantioxygen'Xblci%ntopereferencenwtc11A5400三3tt21050000400三30000200100ooOV2B3O/2B23f2S29IX)”293.732679442SB7471A150115022503003504450r/sRB3测试分析的牛肉样乳辄稳定同位素色ifi图Fi/3ChIumAk塔t;ImUfhydmgenaidoxygen%Ubleiwtope%ofbeefantpk%te<edandanalyzed2结果与讨论2.1 的处理方法的选择本文而样品前处理实验中的多个步既进行了探环。样品制备步骤时直接选取5M)g样M进行的碎，是因为考虑接下来分析步骤样品的均匀性Uq.牛肉样品在50C烘烤条件下,设计了干燥烘烤6、10、12、14、16、18、20、22和24h的系列实脸,当称很前后的鲂量差不超过5mg时10，馍烤时间为24h.具体实验数见见图42015W®10恒50烘烤I：燥时间/h图4出”:干燥时何叮汗扁敢吊：*.价冏他二寺:I'ig.4RdiKicmUiipbetweenbakingdrying（i11andsamplequalitydifferenceHmC2.2 不同国家牛肉样品中稔定同位素比伯的差异性分析样品中，即C值主要与植被的Cj.C4光合作用代谢类型有关.Q植物的初值在-21-35ZrJ,自然界中大多数植被都是G植物类型，如自然牧场的牧草，农作物中的水稻、小麦和豆类等.2.3 PCA主成分分析使用PCA主成分分析软件对来柒的牛肉样品数据进行了卢C、HSN、严H、，”）4个稳定同位素比值的分析（洲,得到了来自不同大陆板块的五国牛肉样品他定同位素的PCA（主成分分折）得分图，具体见图九12IO864S0d-2-4-6ScoresEnIP1-20Au三:21-40Bm:41-60一USA:61-80CNA:81100-12-10-40-35-30-25-20-15-10-50510152025PClHS5国牛肉样品秋定同位素的PC得分图F.5PCAscoreofstableisotopesinbeefsamplesfromfivecountries3结论本研究利用一种高效、快速的用于稳定同位素比质诣分析技术的牛肉样品的前处理样品制备方法,采用测定牛肉样品中四种稳定同位索比四（<5'jC,d"N、JiH,<5ltlO>结合±成分分析（PCA）的化学计量学模型，能够准确的判定来自不IBJIM家牛肉样品.达到了产地溯源的目的.该技术可应用于不同国家冷冻肉类的产地溯源，对于打击走私提供了技术上的保障.