化學(xué)方法在農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源中的研究進展

項　洋，柴沙駝，郝力壯，牛建章，張曉衛(wèi)，孫　璐，劉書杰（青海省高原放牧家畜營養(yǎng)與生態(tài)國家重點實驗室培育基地，青海省高原放牧家畜動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)重點實驗室，青海高原牦牛研究中心，青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，青海西寧810016）

化學(xué)方法在農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源中的研究進展

項洋，柴沙駝，郝力壯，牛建章，張曉衛(wèi)，孫璐，劉書杰*
（青海省高原放牧家畜營養(yǎng)與生態(tài)國家重點實驗室培育基地，青海省高原放牧家畜動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)重點實驗室，青海高原牦牛研究中心，青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，青海西寧810016）

近年來，同位素指紋溯源技術(shù)、礦物元素指紋溯源技術(shù)及有機成分指紋溯源技術(shù)被認為是追溯農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地來源的有效方法。本文綜述這三種技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品中的研究現(xiàn)狀，為農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源技術(shù)研究提供參考。

穩(wěn)定同位素，礦物元素，有機成分，產(chǎn)地溯源

俗話說“民以食為天，食以安為先”，食品安全問題一直備受社會各界廣泛的關(guān)注。我國是食品生產(chǎn)和消費的大國，隨著人們生活水平的提高，生活資源的豐富，人們對食品的需要也有所改變，逐漸從過去對數(shù)量方面的需要提升為現(xiàn)在對質(zhì)量方面的需要。農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地的溯源是保證其質(zhì)量安全的有效方法，最常見的溯源方法是物理方法和化學(xué)方法，但由于物理方法，如動物身份證、射頻識別（Radio frequency identification，F(xiàn)RID）等技術(shù)存在容易出現(xiàn)信息丟失、混亂、人為修改等缺點，而化學(xué)方法，如穩(wěn)定性同位素指紋分析溯源技術(shù)、礦物元素指紋分析溯源技術(shù)及有機成分指紋溯源技術(shù)，其是使用食品中的穩(wěn)定性同位素、礦物元素、有機成分等元素進行溯源，這些元素與動植物生長自然環(huán)境密切相關(guān)，是生物體的自然標簽，不隨化學(xué)添加劑的改變而改變，因此成為農(nóng)產(chǎn)品有效的溯源首選技術(shù)，越來越受到重視。本文針對近年來對這三種技術(shù)的研究進展進行了綜述，以期為農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源技術(shù)的研究和應(yīng)用提供參考。

1　化學(xué)方法產(chǎn)地溯源技術(shù)基本原理

1.1穩(wěn)定同位素指紋溯源技術(shù)的基本原理

同位素溯源技術(shù)很早就應(yīng)用于地質(zhì)學(xué)、考古學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域［1］。穩(wěn)定性同位素技術(shù)由于其不具有放射性、無毒性等優(yōu)點，近年來被認為是農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源中一項很有效的分析手段。它是利用生物體內(nèi)的同位素組成受氣候、環(huán)境、生物代謝類型等因素的影響，從而使不同種類及不同地域來源的食品原料中同位素自然豐度存在差異，以此區(qū)分不同種類的產(chǎn)品及其可能來源地，同位素的自然分餾效應(yīng)是穩(wěn)定性同位素溯源技術(shù)的基本原理及依據(jù)。

1.2礦物元素指紋溯源技術(shù)的基本原理

礦物元素是一項公認并且有效的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源指標。不同地域土壤中微量元素分布與成土母質(zhì)以及植被和降雨徑流有關(guān)［2］。成土母質(zhì)是土壤形成的基礎(chǔ)，也是植物礦物元素養(yǎng)分的來源。生物體不斷從所生活的環(huán)境（水、食物、土壤或空氣中）累積各種礦物元素，因此不同地域來源的生物體中礦物元素含量與當(dāng)?shù)丨h(huán)境中的礦物元素有較強的相關(guān)性，也具有典型的指紋特征。通過比較食品或其原料中礦物元素的組成和含量差異可鑒別其產(chǎn)地來源［3］。

1.3有機成分指紋溯源技術(shù)的基本原理

除了以上所說的兩種常用的溯源方法外，有機成分指紋溯源技術(shù)也是近年來國內(nèi)外學(xué)者研究的較多的溯源方法。有機成分主要是由蛋白、脂肪、維生素、碳水化合物、香氣成分等組成，其含量由于受自然環(huán)境，如溫度、光照、降雨和土壤等因素的影響［4］，從而使不同地域來源樣品的各組分之間含量存在差異，進而對不同產(chǎn)地來源的樣品進行判別。

2　化學(xué)方法產(chǎn)地溯源技術(shù)的研究進展

2.1穩(wěn)定性同位素指紋分析技術(shù)的研究進展

近年來，國內(nèi)外己有很多利用穩(wěn)定性同位素指紋分析技術(shù)判別農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地來源的相關(guān)報道。中國在農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源研究方面起步較晚，尤其是有關(guān)植物源性食品在使用穩(wěn)定性同位素進行溯源方面的研究報道較少。Ariyama等［5］使用同位素比率質(zhì)譜（Isotope ratio mass spectrometry，IRMS）檢測了來自于日本、美國、中國、泰國四個國家的大米樣品中穩(wěn)定性鍶、鉛同位素，結(jié)果表明穩(wěn)定性鍶同位素在四個國家差異顯著，是很有利的溯源指標。Chesson等［6］購買了美國當(dāng)?shù)仄垦b水、蘇打的、啤酒和自來水，測定了四種液體的穩(wěn)定性氫、氧同位素，結(jié)果表明自來水中穩(wěn)定性氫、氧同位素與在當(dāng)?shù)刭徺I的瓶裝水和蘇打水中穩(wěn)定性氫、氧同位素高度相關(guān)，與啤酒中穩(wěn)定性氫、氧同位素相關(guān)性相對較弱。孫豐梅等［7］測定了來自北京、山東、湖南、廣東4省9個不同地區(qū)雞肉粗蛋白中穩(wěn)定性碳、氮、氫、硫同位素，結(jié)果表明各指標顯著不同，且穩(wěn)定性氫同位素是判別地域來源的有力指標。Osorio等［8］采集來自九個國家的牛肉樣品，通過測定脫脂牛肉中的穩(wěn)定性碳、氮、氫、硫同位素，表明不同地域牛肉中穩(wěn)定性同位素差異顯著，從判別分析可以看出，84.9%的樣品被正確分類，留一法交叉驗證判別率為82.2%。由于在實際采樣過程中牛肉等畜禽類樣品采樣較為困難，而動物的毛、發(fā)、角等是由角蛋白組成，其性質(zhì)非常穩(wěn)定，角蛋白結(jié)構(gòu)一旦形成，毛發(fā)組織代謝就會停止，則能有效記錄動物在各個時間段內(nèi)的采食信息［9］。因此部分研究者采集牛尾毛等樣品進行產(chǎn)地溯源研究。劉澤鑫等［10］使用牛尾毛中穩(wěn)定性碳、氮同位素可對陜西關(guān)中不同區(qū)縣來源肉牛地域進行溯源。郭波莉等［11］采集了來自于四個省的牛肉、牛尾毛及飼料樣品，通過判別分析可看出，粗脂肪中的穩(wěn)定性碳同位素判別率稍高于脫脂牛肉中穩(wěn)定性碳同位素的判別率；牛尾毛中穩(wěn)定性碳同位素的判別率遠高于穩(wěn)定性氮同位素，并且脫脂牛肉中的穩(wěn)定性氮同位素可以用來區(qū)分農(nóng)區(qū)與牧區(qū)喂養(yǎng)的牛。

在農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源研究中，主要分析的是農(nóng)產(chǎn)品中穩(wěn)定同位素比率與其地勢（海拔、經(jīng)度、緯度）、氣候及人類耕種活動（或飼喂方式）等因素的關(guān)系。郭波莉等［12］研究了牛品種和飼料對穩(wěn)定性碳同位素的影響，得出飼料對穩(wěn)定性碳同位素的影響大于牛品種對穩(wěn)定性碳同位素的影響，并且采集了差異較大的六套飼料樣品進行檢測，再一次證實了牛肉樣品中穩(wěn)定性碳同位素與主飼料成分有密不可分的關(guān)系。該學(xué)者在2007年還對牛組織與飼料中穩(wěn)定性碳、氮同位素做了進一步研究，通過采集四個省的牛肉及飼料樣品分析得出，飼料中C4植物的比例與牛組織中穩(wěn)定性碳同位素有關(guān)，不同地域喂養(yǎng)牛飼料中的穩(wěn)定性碳同位素差異較大；對于穩(wěn)定性氮同位素，不同地域飼料中穩(wěn)定性氮同位素差異不是很大，而同一地域同類植物飼料中穩(wěn)定性氮同位素值則有很大差異［12］。Osorio等［13］分析了不同飼喂方式的牛里脊肉和牛尾毛樣品中的穩(wěn)定性碳、氮、氫、硫四種同位素，結(jié)果表明，里脊肉中穩(wěn)定性碳、硫同位素是區(qū)分不同飲食牛的很好的溯源指標；牛尾毛中穩(wěn)定性碳、氮同位素是很好的溯源指標。Nakashita等［14］采集并分析了來自于澳大利亞、日本和美國三個不同國家的牛肉樣品，分析得出來自美國的脫脂牛肉中穩(wěn)定性碳同位素值（-13.6‰～-11.1‰）顯著高于日本（-19.6‰～-17.0‰）和澳大利亞（-23.6‰～-18.7‰），這主要與飲食有關(guān)；來自澳大利亞脫脂牛肉中的穩(wěn)定性氧同位素值（15.0‰～19.4‰）明顯高于日本（7.3‰～13.6‰）和美國（9.5‰～11.7‰），在此也反映出了當(dāng)?shù)亟涤炅壳闆r；三個國家的穩(wěn)定性氮同位素值并沒有顯著差異，因此穩(wěn)定性碳、氧同位素比較適用鑒別牛肉的產(chǎn)地來源。

以上研究主要揭示了穩(wěn)定性碳同位素與飼料的關(guān)系，不同地方的降雨量影響了食品中穩(wěn)定性氧同位素，而影響穩(wěn)定性氮同位素的原因較為復(fù)雜，需深入研究。除此之外，農(nóng)產(chǎn)品中穩(wěn)定性同位素含量還受到了加工、季節(jié)等的影響。Scampicchio等［15］在2011年采集來自意大利不同地域的三種牛奶樣品（未加工過的牛奶、經(jīng)高溫短時殺菌過的牛奶、經(jīng)超高溫瞬時殺菌過的牛奶），通過研究酪蛋白、乳清蛋白、脂肪中的穩(wěn)定性碳、氮同位素發(fā)現(xiàn)，給牛奶加熱的過程改變了其組成，并且對穩(wěn)定性碳、氮同位素也有明顯的改變，通過多元統(tǒng)計方法，得出同位素比值質(zhì)譜法可以區(qū)別來自不同地域或不同加工過程的牛奶樣品。Young等［16］研究發(fā)現(xiàn)葡萄酒中穩(wěn)定性碳、氫、氧等同位素組成與釀造時間、產(chǎn)地氣候等參數(shù)有密切關(guān)系，可以用于來源分析。Boner等［17］研究得出由于牛肉組織水中穩(wěn)定性氫、氧同位素隨季節(jié)變化明顯，春季到秋季穩(wěn)定性氫、氧同位素值較高，冬季則與地下水、飲用水中穩(wěn)定性氫、氧同位素值接近，因此應(yīng)用穩(wěn)定性氫、氧同位素作為原產(chǎn)地判定的參數(shù)指標存在一些爭議，有待進一步研究。Pillonel等［18］對乳酪樣品進行溯源研究時也提出了相同的異議。

在以上的研究中可以看到，大部分研究者是使用穩(wěn)定性碳、氮、氫、氧同位素作為研究溯源的指標，其中穩(wěn)定性碳同位素與植物的光合作用有關(guān)［19］，即與C3、C4植物有關(guān)，這是使其發(fā)生分餾作用的原因［20］；穩(wěn)定性氫、氧同位素與自然界中的水分有關(guān)，地球上的水分通過蒸發(fā)、凝結(jié)等進行轉(zhuǎn)化，在此過程中發(fā)生了同位素的分餾作用［21］；穩(wěn)定性氮同位素自然豐度的不同受到多種原因的影響，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等是使穩(wěn)定性氮同位素發(fā)生分餾作用的主要原因［20］。對于使用其他同位素在溯源放牧的研究較少，希望在今后的研究中對其他同位素也進行相關(guān)的研究。

2.2礦物元素指紋分析技術(shù)的研究進展

國內(nèi)外已有利用礦物元素分析對谷物、蜂蜜、茶葉、酒類、乳品、肉類進行溯源的報道。研究者主要利用等離子體質(zhì)譜（Inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）、原子吸收光譜（Atomic absorption spectrometry，AAS）等方法分析食品、土壤、水和植物中礦物元素指紋信息，并結(jié)合主成分分析、判別分析、聚類分析等數(shù)理統(tǒng)計方法，建立食品產(chǎn)地礦物元素指紋溯源技術(shù)和方法。

在動物源性食品產(chǎn)地溯源的研究方面，國內(nèi)外主要是對牛、羊肉產(chǎn)地進行溯源研究。Sun等［22］在2008年分別采集了來自于中國三個牧區(qū)和兩個農(nóng)區(qū)的99年份7～10月齡的羊肉里脊肉樣品，測定了25種礦物元素的含量，從聚類樹狀圖中可以看到差異顯著的礦物元素可將農(nóng)區(qū)和牧區(qū)的樣品明顯的區(qū)分開，并且農(nóng)區(qū)的區(qū)分效果要好于牧區(qū)，這可能是由于三個牧區(qū)都集中在內(nèi)蒙而造成的。在判別分析中篩選出了Cr、Be、Mn、Fe、Zn、Cu、As、Sb、V、Ba、Na和Ni 12種礦物元素建立的判別模型，其正確判別率高達93.9%。郭波莉［12］采集了四個省共59份牛肉樣品，通過方差分析選出差異顯著的16種礦物元素進行聚類及判別分析，在系統(tǒng)聚類圖中可以看到各地樣品被區(qū)分開；在判別分析中共篩選出了Se、Sr、Fe、Ni、Zn 5項指標對牛肉產(chǎn)地的判別效果比較好，整體的正確判別率高達98.3%。Franke等［23］測定了來自于不同國家的家禽肉和牛肉樣品中50余種礦物元素，通過線性判別分析分別篩選出As、B、Ca、Cr、Ga、Li、Mo、Na、Ni、Rb、Se、Sr、Tl、V礦物元素對所有畜禽肉樣品的平均正確分類率為77%；Ba、Ca、Cd、Dy、Fe、Ga、Li、Mg、Mn、Pd、Rb、Sr、Tl、U、V礦物元素對所有牛肉樣品的平均正確分類率為79%。不論是畜禽肉還是牛肉樣品，從以上篩選出的礦物元素可以看到都主要含有堿金屬元素和稀土元素。孫淑敏等［24］分析了與脫脂羊肉及土壤中的17種礦物元素，通過判別分析篩選出了Ca、Zn、Be、Ni、Fe、Ba、Sb、Mn和Se共9種礦物元素建立判別模型，對采樣地區(qū)的正確判別率高達90%以上。龔立科［25］采集了來自于不同地域的經(jīng)濟魚類各四種，使用礦物元素對其進行產(chǎn)地判別，得出礦物元素可以單獨對每一類經(jīng)濟魚類進行產(chǎn)地識別。

從以上可以看出，使用礦物元素對動物源性食品產(chǎn)地溯源是可行的，但動物源性食品會受到其所食的飼料、牧草，飼喂期、飼喂方式等的影響。蔡先鋒［26］在對羊做人為遷徙飼喂模型實驗時，對羊不同組織器官所篩選出差異顯著的礦物元素大多為過渡元素及稀土元素。孫淑敏［3］在2009年同樣也做了羊的人為遷徙飼喂模型實驗，取其肌肉和內(nèi)臟組織對其進行分析，得出羊不同組織器官在地域間存在顯著差異，肌肉中主要是過渡元素存在顯著差異；心臟中主要的主族金屬元素存在顯著差異；肝臟中主要是稀土元素存在顯著差異；肺臟中主要是堿金屬元素、過渡元素及稀土元素存在顯著差異。此外，對于不同地域、不同飼喂期，肌肉中稀土元素在飼喂期間的差異與土壤一致［6］。并且，魏帥等［27］通過給豬飼喂含有Pb的飼料，蔡衛(wèi)俊等［28］對翹嘴紅鮊各個組織器官礦物元素含量進行研究，都發(fā)現(xiàn)不同組織器官對礦物元素的富集程度有所不同。

在植物源食品產(chǎn)地溯源的研究方面，龔自明等［29］采集了湖北四大茶葉產(chǎn)區(qū)的35個綠茶樣品，通過逐步判別分析篩選出了礦物元素K、Ca、Mg、Mn、Fe和Mo建立判別模型，整體的正確判別率為100%，交叉驗證正確判別率為91.4%。Shen等［30］采集了來自于中國四個省份的大米樣品，將差異顯著的9種礦物元素（Mg、K、Ca、Na、Be、Mn、Ni、Cu、Cd）進行線性判別分析，結(jié)果得出，回代檢驗判別正確率為100%，交叉檢驗判別正確率為93.8%。張強等［31］對來自于不同省苦蕎樣品中礦物元素進行檢測，篩選出礦物元素Se、Zn、Mn、Ca和P作為重要的溯源指標。從以上結(jié)果可看出使用礦物元素對農(nóng)產(chǎn)品溯源是可行的，并且在所篩選出的有效溯源指標中，大部分都為過渡元素，其中還有少部分為堿金屬元素和稀土元素。

在使用礦物元素對農(nóng)產(chǎn)品進行產(chǎn)地溯源時，植源性食品中的礦物元素會受到氣候、土壤、儲藏、基因型等的影響。Moreda等［32］分別使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（Inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry，ICP-AES）和ICP-MS共測定了15個茶葉中22種礦物元素含量，通過多元統(tǒng)計分析能很好的區(qū)分亞洲茶和非亞洲茶，并且得出氣候和土壤是直接影響茶葉中礦物元素含量的重要因素，與地理位置無關(guān)。孫建民等［33］對東北及河北的蜂蜜樣品中元素含量進行分析，表明蜜源植物的種類和產(chǎn)地氣候直接影響蜂蜜中微量元素的含量。劉宏艷等［34］在2012/2013采集了不同產(chǎn)地、不同品種的小麥樣品，篩選出受地域影響較大的Mg、Al、Ca、Mn、Fe、Zn、As、Sr、Mo、Cd、Ba 11種礦物元素，分析得出在選擇有效的食品產(chǎn)地溯源指標時，應(yīng)選擇與地域密切相關(guān)而受其他影響因素較小的礦物元素進行溯源。Galgano等［35］對不同產(chǎn)地、同一品種葡萄酒中礦物元素含量進行研究，得出同一品種不同年份間葡萄酒中礦物元素含量無顯著差異。Gao等［36］研究得出，小麥中礦物元素Cd和Zn含量受環(huán)境的影響較大。Morgounov等［37］在對小麥中礦物元素Zn含量研究，及趙海燕對不同地域小麥中礦物元素含量進行檢測，也得出相同的結(jié)論。除此之外，還受到基因型等的影響，Zhang等［38］分析了2005～2007年采集的小麥樣品，得出環(huán)境、基因型及其交互作用對礦物元素Zn、Mn、Cu、Ca和Mg含量有顯著影響。魯璐等［39］對不同地域種植的小麥中鐵、鋅、硒三種礦物元素進行分析發(fā)現(xiàn)，基因型和土壤均影響小麥的微量元素含量，并且由于礦物元素之間存在拮抗和協(xié)同作用，也會影響小麥中礦物元素含量。Velu等［40］研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境對小麥中礦物元素Fe和Zn含量變異的影響大于基因型及二者的交互作用的影響。趙海燕［41］對2007～2009年種植的小麥中礦物元素含量進行研究，研究得出年季也影響小麥中礦物元素的含量，并且分別對2007/2008、2008/2009年度樣品進行判別分析，整體正確判別率分別為77.5%和90%。該作者還分別測定了小麥中50余種及土壤中40余種礦物元素含量，經(jīng)過分析篩選出分別與地域、基因型、年季、表層土壤、母質(zhì)土壤了密切相關(guān)的礦物元素，其中大部分都為過渡元素，并且礦物元素Ca、Zn、Mn、Mo、Rb、Sr、Cd、Cs對非實驗環(huán)境小麥籽粒的產(chǎn)地鑒別的效果較好，可作為有效的溯源指標。

通過以上的研究可看出，使用礦物元素對農(nóng)產(chǎn)品溯源是可行的，在所選出的有效溯源指標中大多數(shù)為過渡元素或稀土元素，稀土元素即為鑭系元素，有時人們也把鑭系元素包括在過渡元素之中，并且也有部分研究得出稀土元素可作為產(chǎn)地判別的重要指標［42-44］，因此以后需對使用過渡元素溯源進行深一步研究，并且對于元素之間存在的拮抗與協(xié)同作用對農(nóng)產(chǎn)品溯源的影響也需更進一步研究。

2.3有機成分指紋分析技術(shù)的研究進展

除了以上所說的兩種常見的溯源方法外，有機成分指紋分析技術(shù)也是近年來國內(nèi)外學(xué)者研究探討的重點。范文來等［45］分析了清香型、醬香型、濃香型三種白酒原酒中的38種微量成分，結(jié)果表明，不同香型白酒中微量成分差異顯著，通過聚類分析能將不同香型的白酒區(qū)分開。D?raman等［46］在2001/2002及2002/2003年采集來自不同地域的橄欖油樣品共268個，對其脂肪酸進行檢測分析，通過判別分析得出2001/2002及2002/2003年正確判別率分別為74.5%及74.8%。Longobardi等［47］分析了來自希臘愛奧尼亞群島純凈的橄欖油組分，發(fā)現(xiàn)脂肪酸、甘油三酯、固醇的正確判別率分別為69.8%，76.7%，62.8%。茶葉中活性組分的含量受到多種自然因素的影響，石明明等［48］檢測陜西不同產(chǎn)區(qū)（安康、漢中和商洛）綠茶中6種不同的活性成分，經(jīng)熱水提取后采用高效液相色譜法（High performance liquid chromatography，HPLC）測定其含量，結(jié)果表明3個產(chǎn)區(qū)中6種組分含量存在顯著性差異（p＜0.05）。獼猴桃中的有機成分含量也受到外界因素的影響，馬奕顏等［49］通過對不同地域來源獼猴桃中有機成分進行分析比較得出，VC、Ve、可溶性固形物、總酸及總糖幾種指標對獼猴桃產(chǎn)地判別率較高，并且提出由于樣品儲藏條件、地域等原因有所不同，則還需對這些原因進一步研究。隨之該作者（2013）隨機選出5份樣品在0～4℃的環(huán)境下儲存0、40、50及60 d，結(jié)果表明，儲存時間會影響獼猴桃內(nèi)有機成分的變化［50］。除了植源性食品溯源外，程碧君［51］采集了不同地域來源的牛肉樣品對其脂肪酸含量分析，并購買9頭10～12月齡的牛犢進行飼喂實驗，研究表明牛主飼料成分、飼喂方式、地域及飼喂期對牛肉脂肪酸組成及含量均有顯著影響，并且篩選出α-C18∶3、C14∶0、C17∶0和MUFA作為有效溯源指標。

2.4三種分析技術(shù)相結(jié)合的研究進展

以上三種溯源技術(shù)的基本原理和特點均有不同，例如，穩(wěn)定性氫同位素與自然界中的水分等有關(guān)；礦物元素與土壤的成土母質(zhì)有關(guān)；有機成分則受到土壤、降雨等的影響。并且，在動物源性食品溯源中，所使用的溯源技術(shù)要考慮飼喂方式、品種等的影響；在植物源性食品溯源中，要注意基因型，貯藏時間等的影響。使用一種指標或方法進行溯源可能會因為以上原因而產(chǎn)生誤判，王顏紅等［52］也曾提出產(chǎn)地溯源技術(shù)分為三個層次，即同位素比值分析，多同位素比值分析結(jié)合元素含量分析，同位素比值分析、元素含量分析、化學(xué)成分分析三種方法相結(jié)合。如今這也成為內(nèi)外學(xué)者研究探討的重點，郭波莉［53］是國內(nèi)較早使用這一方法的學(xué)者，在研究牛肉產(chǎn)地溯源時，將穩(wěn)定性碳、氮、氫三種同位素指標兩兩組合或三種指標組合來提高判別率，或?qū)⑼凰刂笜撕偷V物元素指標組合來提高判別率。朱利娜［54］使用微量元素對青海省不同地區(qū)沙棘樣品進行產(chǎn)地區(qū)分，提出由于沙棘原汁中的微量元素含量受多種因素影響，僅靠微量元素含量不能對其樣品進行合理歸類。Zhao等［55］研究得出使用穩(wěn)定性碳、氮同位素與礦物元素Mg、K、Mn、Zn、Se和Zr結(jié)合對牛肉的整體判別率和交叉驗證判別率均為100%。此外，還有使用穩(wěn)定性同位素及揮發(fā)性成分組合來提高土豆判別率［56］、使用穩(wěn)定性同位素和礦物元素提高茶葉的判別率［57］等研究。

3　結(jié)論

大量實驗研究表明，穩(wěn)定性同位素指紋分析技術(shù)、礦物元素指紋分析技術(shù)和有機成分指紋分析技術(shù)是農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源的有效方法，在食品行業(yè)中廣泛研究和應(yīng)用，但不同的分析方法也有各自的特點和適用范圍，在穩(wěn)定性同位素指紋分析技術(shù)中，不同的穩(wěn)定性同位素有各自的特征，穩(wěn)定性碳同位素便于探討動物源性食品與飼料之間的關(guān)系，主要對動物源性食品進行溯源；穩(wěn)定性氫同位素則適用于來自于不同海拔高度的樣品的溯源；穩(wěn)定性氮同位素不僅與施肥、牧草種類有關(guān)，還與固氮類植物飼料所占的比例有關(guān)。礦物元素指紋分析技術(shù)主要與土壤環(huán)境有關(guān)，不同地域間的土壤環(huán)境存在差異使得來自于不同地區(qū)的樣品中礦物元素存在差異，由于動物源性食品所飼喂飼料或牧草的生長環(huán)境及植物源性食品的種植環(huán)境均受到土壤環(huán)境的影響，因此使用礦物元素指紋分析技術(shù)可較直觀進行產(chǎn)地來源的區(qū)分。有機成分指紋分析技術(shù)可通過營養(yǎng)品質(zhì)對名優(yōu)特產(chǎn)品與其他類似食品進行區(qū)分，但由于操作繁瑣，并且易受儲存環(huán)境、動物品種及年齡等的影響。由于各種方法的使用都有一定的局限性，因此需根據(jù)不同的情況而使用不同的方法，或多種方法相結(jié)合從而對不同地域來源的樣品進行產(chǎn)地溯源。

4　展望

綜上所述，三種方法能夠快速、準確地對農(nóng)產(chǎn)品進行產(chǎn)地溯源，但不同的分析方法有各自的特點和適用范圍，因此應(yīng)根據(jù)實際情況使用一種或多種方法相結(jié)合對樣品進行產(chǎn)地溯源，此外，在今后的研究中需結(jié)合其他學(xué)科知識對地質(zhì)、植物、氣候等進行深入的了解及研究，以便更準確地對食品產(chǎn)地進行溯源。

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Research progress of chemical methods for geographical origin traceability of agricultural products

XIANG Yang，CHAI Sha-tuo，HAO Li-zhuang，NIU Jian-zhang，ZHANG Xiao-wei，SUN Lu，LIU Shu-jie*
（State Key Laboratory of Cultivating Base of Plateau Grazing Animal Nutrition and Ecology of Qinghai Province，Key Laboratory of Plateau Grazing Animal Nutrition and Feed Science of Qinghai Province，Qinghai Plateau Yak Research Center，Qinghai Academy of Science and Veterinary Medicine，Xining 810016，China）

In recent years，stable isotope fingerprinting，mineral elements fingerprinting and organic compound fingerprinting were considered to be effective methods of origin traceability of plant-derived agricultural products. This article reviewed the application of the technologies in plant-derived agricultural products.It would provide a reference for the origin traceability study of agricultural products.

stable isotope；mineral element；organic compound；geographical origin traceability

TS201.1

A

1002-0306（2015）20-0371-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.20.068

2015－03－20

項洋（1988-），女，碩士研究生，研究方向：食品安全，E-mail：chaorenxy@163.com。

劉書杰（1966-），男，研究員，研究方向：反芻動物營養(yǎng)與生產(chǎn)，E-mail：mkylshj@126.com。

國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973項目）（2012CB722906）；國家“十二五”科技支撐計劃（2012BAD13B01）資助；青海省重大科技平臺建設(shè)項目（2011-Z-Y12A，2012-Z-Y08）。