矿物元素指纹图谱技术及其在农产品产地溯源中的应用

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1、矿物元素指纹图谱技术及其在农产品产地溯源中的应用摘要矿物元素指纹图谱技术具有灵敏度高、分析速度快、检出限低等优点，已被广泛应用于农产品产地溯源之中，对分辨我国不同地区的农产品有重要意义。该文主要在平行比较和分析了同等技术下，阐述了矿物元素指纹图谱技术的优越性及局限性，并介绍其在农产品产地溯源中的应用情况，同时对其发展前景进行展望。关键词矿物元素指纹图谱技术；农产品；溯源;应用前景中图分类号TS207文献标识码A文章编号1007-5739(2016)09-0296-03AbstractMineralelementsfingerp

2、rinttechnologyhastheadvantageofhighsensitivity,fastanalysisspeed，lowdetectionlimitandhasbeenwidelyusedintheoriginofagriculturalproductstraceability,ithasgreatsignificancetodistinguishagriculturalproductsfromdifferentregionsofChina.Intheparallelcomparisonandanalysiso

3、ftheequivalenttechnology,theadvantagesandlimitationsofmineralelementsfingerprinttechnologyhasbeenelaborated.Theapplicationsituationoftheoriginofagriculturalproductswasbrieflyintroducedandtheprospectwasputforward.Keywordsmineralelementsfingerprinttechnology；agricultu

4、ralproducts；origintraceability；applicationprospect近年来，随着环境的污染、食品安全事件频频发生。为了更好地解决食品安全问题，农产品原产地的追踪变得越来越重要。作为农产品质量安全追溯制度的重要组成部分，农产品产地溯源是保障农产品质量安全的重要有效手段［1］。一方面，食品的产地与疫病疫情、污染事件等发生的区域密切相关，在发生食品安全时确定食品的来源和发生区域尤为重要，食品产地溯源是保证食品安全的基础；另一方面，食品的产地与其营养品质密切相关，农产品产地溯源对原产地的保护及监管非常有

5、利［2］。矿物元素指纹图谱技术由Baxter等［3］于1997年创立，近些年，随着矿物元素指纹图谱技术的不断发展，该技术不断成熟，逐渐成为了农产品产地溯源的重要鉴定方法。1矿物元素指纹图谱技术矿物元素指纹图谱技术的原理是不同的土壤质地是由不同的地层岩石背景形成的，土壤与岩石风化的t质密切相关，从而造成不同地域土壤中矿物元素含量及比例等具有地理地质特异性。生物体内自身不能合成矿物元素，需要从周围环境中摄取，矿物元素受当地水、地质因素、土壤环境等的影响，导致不同地域生长的生物体内有各自的矿物元素指纹特征。基于此原理，矿物元素指纹图

6、谱技术近年来在农产品产地溯源中受到重视。根据矿物元素的含量可分为3类：常量元素、微量元素及痕量元素［4］。矿物元素指纹谱技术通过分析不同来源生物体中矿物元素的组成和含量，再利用方差分析、聚类分析和判别分析等数理统计方法筛选出有效指标，进而建立判别模型和数据库，实现食品溯源和确证。矿质元素的分析主要是利用无机质谱进行定量分析，在数分钟内即可得到大量的元素信息。常用的有电感耦合等离子发射光谱仪（CP-AES）、火焰原子吸收光谱仪（F-AAS）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和石墨炉原子吸收分光光度法（GF-AAS）。与其他方

7、法相比，电感耦合等离子体质谱（ICP-MS），特别是多接收电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS），因其操作简便、检测限低（10-12〜10-9级别）、测定范围广，具备同位素分析能力等优点［5］，因此也逐渐成为元素指纹图谱分析的首选仪器。如Chudzinska等对波兰16个地区蜂蜜中的15种元素进行了测定，结果显示蜂蜜样品能够按照类型得到较好的区分，正确分类率可达100%，因此ICP-MS可作为判别蜂蜜产地来源的一种既省时又有效的方法［6］。此外，ICP-MS得到的元素指纹图谱还可被用来鉴别商业啤酒的来源，使其得到较高的正

8、确分类率［7］。2矿物元素指纹图谱技术的优势及局限性2.1优势良好的农产品产地溯源技术应满足可操作性好、分析速度快、自动化程度高等要求，矿物元素指纹图谱技术作为近些年新兴的农产品产地溯源技术，具有其他产地溯源技术所不能比拟的优势。一是该技术灵敏度高、分析速度快、定量性好、测定