稳定同位素技术在农产品溯源领域的研究进展与应用

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1、检验检测*稳定同位素技术在农产品溯源领域的研究进展与应用赵燕吕军杨曙明（中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，农业部农产品质量安全重点实验室，北京100081）摘要：本文基于国内对农产品溯源的研究，着重综述了稳定同位素技术的基本原理，以及在我国植物源和动物源农产品溯源领域的应用研究进展，并分析了稳定同位素技术在我国农产品溯源中的应用前景。关键词：农产品；产地溯源；真实性识别；溯源技术；稳定同位素近年来，我国发生的食品安全事件造成了一定素差异的一种溯源技术。生物体内的这种差异是源程度的消费恐慌，严重打击了消费者信心。因此，于其在生命活动过程中受气

2、候、地形、土壤等自然为了检验产品已标产地的真实性，识别假冒伪劣产条件和自身代谢的影响，导致同位素在其体内发生品，保护消费者的合法权益，在我国建立有效的食分馏。但是稳定同位素的含量极低，通常用绝对值品溯源体系具有其必要性和紧迫性。欧盟、加拿表达其差异相对困难，所以国际上使用相对量来表大、新西兰、美国、日本等国家相继建立了“由农示同位素的富集程度。计算公式见式（1）。田到餐桌”的可追溯体系。2015年我国最新颁布δ‰=（R样品/R标准－1）×1000（1）的《中华人民共和国食品安全法》明确规定食品生R样品和R标准分别代表样品和标准物质中的重产经营者应当依

3、照该法的规定，建立食品安全追溯同位素和轻同位素丰度比，例如稳定性碳、氮、体系，保证食品可追溯，并且国务院食品药品监督氢、氧同位素比率可分别用δ13C‰15、δN‰、管理部门会同国务院农业行政等有关部门建立食品2H‰181312δ、δO‰表示，其丰度比表现为C/C、安全全程追溯协作机制。15N/14N211816、H/H、O/O。目前，主要的食品溯源技术有稳定同位素技稳定同位素丰度值需要利用同位素质谱仪术、矿物质元素分析技术、近红外光谱技术和标签（IRMS）进行精确测量。在工作过程中IRMS将样溯源技术等。其中稳定同位素技术被认为是应用前品经过高温燃烧

4、分解转化为气体，例如：C→CO2、景最为广泛的技术之一，可应用于食品的产地溯源N→N2。然后在离子源中将气体进一步离子化，最以及掺假鉴别的研究。本文着重综述了稳定同位素后利用电磁分析器将离子束分解为不同m/z比值的技术的原理及其在我国农产品溯源方面的应用与发组分。仪器记录每一组分离子强度，利用软件程序展趋势，旨在推广稳定同位素技术在我国农产品溯将该强度转化为同位素丰度值，再将其值与标准值源中的应用，推动国家完善农产品溯源体系，保证比对，得出相应的国际标准比值。食品安全。稳定同位素技术在农产品溯源中常用到的元素有C、N、H、O、S、Sr等。植物按其固碳

5、方式可一、稳定同位素技术的基本原理分为C3植物、C4植物和CAM植物。三者之间13C‰δ值具有显著的差异，通常情况下C4植物高稳定同位素技术是一种基于生物体内稳定同位于C3植物，CAM植物则介于两者之间。稳定同*基金项目：国际原子能机构（IAEA）CRP项目“StableIsotopesandChemicalContaminantsAnalysistoTracetheOriginandSafetyofDairyMilkinChina”。国家自然基金青年基金“自然及模拟体系下气压对大花红景天碳同位素组成的作用机制研究”（41303063）。作者简介：赵

6、燕（1982－），助理研究员，从事农产品质量安全溯源研究。E－mail：16955356@qq.com。农产品质量与安全2015年第6期35检验检测位素氮（N）的差异很大程度上受人工合成化肥的袁玉伟等[2]研究了福建、山东和浙江3省的乌影响。稳定性氢（H）、氧（O）同位素随着纬度、龙茶，稳定同位素分析结果显示，茶叶中的δ13C海拔、离海洋的远近等地理位置因素变化，其和δ15N值变化范围较小，且各地差异不显著。此2H‰18外，浙江、福建和山东3省产地茶叶中铅同δ、δO‰值会随之变化。海洋表面所蒸发的水蒸气中H和16O1816位素比率2072062082

7、06含量很高，O和D又比O和Pb/Pb、Pb/Pb的变化范围也H较小，但是δ18重，这使得水蒸气在随着气团向内陆飘移的过程O和δD值的变化范围较大，浙江的中，雨水中的18O18和D的含量逐渐减少，从而导致δO平均值为4.252‰，明显高于山东的21.219‰在近海洋地区的雨水中具有更高的δ2H‰18和福建的21.942‰。浙江茶叶的δD值也与山东和、δO‰值。此外，18O福建存在显著性差异。研究中结合茶叶中矿物质元的浓度也不同，受地区之间温度效应的影响，随着纬度和海拔的增加，其含量会相应素的测定结果进行LDA－PCA判别研究，3省产地的减少。高海拔、

8、高纬度地区由于温度较低，水中的判别准确率高达99％。的18O浓度较低海拔、低纬度地区低。此外，稳定2.谷物。