近年來(lái)，我國(guó)牛肉產(chǎn)量迅速增加，并已形成東北、中原、西北、西南四大肉牛帶。但目前，我國(guó)養(yǎng)牛業(yè)的追溯管理體系尚不健全。大多數(shù)養(yǎng)殖場(chǎng)的牛沒(méi)有牛耳標(biāo)簽、動(dòng)物身份證、動(dòng)物護(hù)照等基本的追溯信息，在整個(gè)牛肉生產(chǎn)鏈中未建立全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)。這致使我國(guó)大部分活牛和牛肉產(chǎn)品無(wú)法追溯至源頭，養(yǎng)牛業(yè)中存在嚴(yán)重的安全隱患，并且在國(guó)際貿(mào)易中受到很大限制。

國(guó)際上研究發(fā)現(xiàn)不同地域牛肉中同位素組成有顯著差異，但此方面的研究報(bào)道很少，且對(duì)于不同地域來(lái)源的樣品，利用同位素對(duì)其產(chǎn)地的判別效果不盡相同。從我國(guó)東北、中原、西北、西南四大肉牛產(chǎn)區(qū)布點(diǎn)采樣，利用同位素比率質(zhì)譜儀、等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）測(cè)定了脫脂牛肉、粗脂肪、牛尾毛中碳、氮、氫、鉛同位素比率，比較了不同肉牛產(chǎn)區(qū)牛組織中同位素組成差異，分析了各組織中同位素組成的相關(guān)關(guān)系，并利用判別分析，比較了各指標(biāo)對(duì)牛肉產(chǎn)地來(lái)源的判別情況。在此基礎(chǔ)上，初步建立了利用同位素指標(biāo)進(jìn)行牛肉產(chǎn)地溯源的判別模型。此項(xiàng)研究旨在探討同位素指紋技術(shù)對(duì)我國(guó)四大肉牛產(chǎn)區(qū)牛肉產(chǎn)地溯源的可行性，了解各項(xiàng)同位素指標(biāo)對(duì)牛肉產(chǎn)地的判別效果，進(jìn)一步從實(shí)際應(yīng)用中對(duì)同位素指紋溯源技術(shù)進(jìn)行深入探討。

一、我國(guó)牛肉產(chǎn)地溯源分析取樣及測(cè)定

分別從我國(guó)四大牛肉產(chǎn)區(qū)中選取吉林、貴州、寧夏和河北4個(gè)點(diǎn)共采集了59頭牛的牛肉樣品。牛肉產(chǎn)地的基本信息及采樣點(diǎn)的設(shè)計(jì)見(jiàn)表4-7。

（1）取樣方法：屠宰后在每頭牛的后臀部取500g肉，裝入自封袋中，在-200C冰箱中冷凍保藏。

（2）樣品前處理：牛肉樣品經(jīng)絞肉機(jī)絞碎，在700C恒溫干燥48h，用粉碎機(jī)粉碎，置于燒杯中加入石油醚浸提脫脂。脫脂后的牛肉粉進(jìn)行充分研磨，過(guò)200目篩后備用；回收浸提液中的石油醚，得到粗脂肪樣品，備用。

（3）氫同位素比率檢測(cè)：稱量lmg的樣品放入φ你mm×5mm的銀杯中，折成小球狀，放入96孔的盤(pán)中（酶聯(lián)免疫板），蓋子松散地放在上面。在測(cè)定之前，樣品和角蛋白標(biāo)準(zhǔn)品均放在實(shí)驗(yàn)室的平衡架上，在室溫條件下平衡96h以上。樣品在12750C的高溫下分解成H2、N2和CO氣體，然后經(jīng)過(guò)1000C的純化柱，利用孔徑為5A的分子篩除去N2和CO氣體，得到純凈的H2，進(jìn)入連續(xù)流動(dòng)的同位素比率質(zhì)譜儀（CF-IRMS）中進(jìn)行測(cè)定。載氣He的流量為100mL/min，樣品在載氣作用下的流量為50mL/min。氫同位素比率用δD（‰）表示，δ的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)為V-SMOW。計(jì)算見(jiàn)式（4-2）。

δD（‰）=（Rsp/Rst—1）×1000 （4-2）

式中，R為輕同位素與重同位素豐度比，即2H/1H；下標(biāo)sp表示樣品，st表示標(biāo)準(zhǔn)。

（4）碳、氮同位素比率檢測(cè)：稱量50μg～800μg樣品，先經(jīng)過(guò)FlashEA1112型元素分析儀轉(zhuǎn)化為純凈的C02氣體和N2，再經(jīng)過(guò)型號(hào)為ConfloIII型稀釋儀，最后進(jìn)入DELTA—ThermoFinnigan質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測(cè)。具體的工作參數(shù)如下：

元素分析儀：進(jìn)樣器氦氣吹掃流量為200mL/min，氧化爐溫度為10200C，還原爐溫度為650°C，載氣氦氣流量為90mL/min。

ConfloIII條件設(shè)定：He稀釋壓力為0.6bar，C02參考?xì)鈮毫?.6bar，N2參考?xì)鈮毫?.0bar。

質(zhì)譜儀條件：用USGS24（δ13CPDB=—16.00‰）標(biāo)定C02鋼瓶，用IAEAN1（δ15Nair=0.4‰）標(biāo)定N2鋼瓶。用標(biāo)定的鋼瓶氣作為標(biāo)準(zhǔn)。
穩(wěn)定性碳、氮同位素比率分別用δC（‰）和δ15N（‰）表示，δ13C的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)為V—PDB，δ15N的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)為空氣。計(jì)算公式見(jiàn)式(4-3)

Δ（‰）=（R樣品/R標(biāo)準(zhǔn)-1）×1000 （4—3）

式中，R為輕同位素與重同位素豐度比，即13C/12C和15N/14N。

（5）鉛同位素比率檢測(cè)：稱取0.3g～0.5g脫脂牛肉粉，置于消化管中，加入濃硝酸10mL，鹽酸（37%，分析純）3mL，放入Multiwave3000微波消解儀（美國(guó)PE公司）中進(jìn)行樣品消煮。消煮后的樣品用7500aICP-MS（美國(guó)Agilent公司）測(cè)定樣品中鉛同位素比率。儀器的具體工作參數(shù)如下。
微波消解儀條件：微波在10min內(nèi)從0W增大到1200W，然后在1200W的功率下消解30min，最高溫度達(dá)190C，最大壓力達(dá)24bar。消解后得到澄清透明的溶液，用去離子水（＞18.2MQ）洗出樣品，定容到50mL，裝入塑料瓶待測(cè)。

ICP—MS的工作條件：

RF功率：1200W 載氣流速：1.12L/min 蠕動(dòng)栗流速：0. lrps

霧化室溫度：20C 氧化物指標(biāo)：0.45% 雙電荷指標(biāo)：1.01%

3次重復(fù)測(cè)定，用外標(biāo)法進(jìn)行定量，鉛同位素標(biāo)準(zhǔn)樣品采用Agilent公司的環(huán)境標(biāo)樣；用內(nèi)標(biāo)法保證儀器的穩(wěn)定性，Li、Ge、Y、In、Tb、Bi是所選擇的內(nèi)標(biāo)。當(dāng)內(nèi)標(biāo)元素的RSD（3次重復(fù)測(cè)定）＞5%，重新測(cè)定樣品。

（6）鍶同位素比率檢測(cè)：稱取0.8g脫脂牛肉粉，放入石英堝中，置于箱式電阻爐，8000C下恒溫2h，降溫后取出。用HN03溶解離心分離后清液加入到裝有DOWEX50W—X8陽(yáng)離子交換柱上（去除S7Rb），接收Sr部分。處理后的樣品用型號(hào)為MAT—262（德國(guó)Finnigan公司）的熱電離質(zhì)譜（TIMS）進(jìn)行測(cè)定，質(zhì)量分溜用88Sr/86Sr=8.37521校正。標(biāo)準(zhǔn)樣品為NBS987SrC03，其88Sr/86Sr=0.710243（2σ）。

（7）數(shù)據(jù)處理：用SAS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、多重比較分析、判別分析并用EXCEL軟件進(jìn)行相關(guān)分析。

二、牛肉產(chǎn)地溯源結(jié)果分析

同位素測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4-8、表4-9和表4-10。

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