基于稳定性同位素的甜樱桃产地溯源研究

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甜樱桃作为早春高价值水果,果实色泽鲜艳、性味甘温,有调中益脾之效。甜樱桃主要分布于山东、河北、辽宁、陕西等地。近些年,地理标志农产品、名优农产品受到广泛关注,农产品的品牌标签已经成为其打入国内以及国际市场的“通行证”,有助于提高农民收入,在农产品质量安全保障等方面也起到关键性的作用。目前,甜樱桃在产地溯源方面的研究少之又少。因此,为了产地保护、地区品牌保护工作的开展,同时为了能够迅速追溯到甜樱桃产地,方便甜樱桃产品质量安全监管,建立有效的甜樱桃产地溯源技术和体系已成为必然。本研究以来自山东、辽宁、河北、河南、山西、陕西、甘肃7省的甜樱桃为研究对象,利用元素分析仪-稳定同位素质谱联用(EA-IRMS)分别检测了甜樱桃果肉和果核样本中的多种稳定性同位素比率(C、N、O、H),探究了在相同产地的情况下,不同品种甜樱桃果肉、果核中稳定性同位素比率特征,并分析了不同产地间甜樱桃果肉、果核中稳定性同位素比率特征,利用稳定性同位素比率进行偏最小二乘判别分析(PLS-DA)建模对比。现将研究内容及结论总结如下:1.通过对3个同产地的各6个不同品种樱桃果肉果核中的稳定性同位素比率进行特征分析,果肉中氢同位素不存在显著性差异,原因可能是烟台开发区、栖霞和河北唐山的地理环境相似,都是沿海城市,纬度也相差不多。利用三个产地樱桃样本果肉和果核中的碳、氮、氢、氧同位素比率进行PLS-DA分析,发现每个产地的6个不同品种聚类良好,而3个产地间分离显著,说明在利用稳定性同位素进行产地溯源时,不同品种造成的差异是可以忽略的。2.对不同产地甜樱桃样本中稳定性同位素比率进行特征分析,其中果肉和果核中的δ13C、δ15N、δ18O和δ2H值均表现出一定差异性,果肉和果核中稳定性同位素的分馏效应不一样,但整体趋势一致,表现出氢氧同位素分馏存在海拔效应和纬度效应。同时,果肉和果核间稳定性同位素相关性表现出碳氮同位素相关性较高,氢氧同位素相关性较差,预测果肉中稳定性同位素结合果核中稳定性同位素进行产地判别比单一果肉或者果核效果更好。3.将7个省份共计104个样本合并分为三个产区(产区1:山东、河北、河南;产区2:辽宁;产区3:山西、陕西、甘肃)。通过不同建模对比发现:(1)利用果肉中δ13C、δ15N、δ18O和δ2H值建立的产地溯源模型整体判别正确率为84.62%,其中产区1和产区3的样本判别正确率较高,产区2样本较多被误判为产区1。(2)利用果核中δ13C、δ15N、δ18O和δ2H值建立的产地溯源模型整体判别正确率为82.69%,其中产区1和产区3样本判别正确率较高,而产区2的样本全部判别错误。(3)结合果肉和果核中δ13C、δ15N、δ18O和δ2H值建立的产地溯源模型整体判别正确率为91.67%,其中产区1样本全部判别正确,产区2仅有1个样本判别错误,产区3有4个样本判别错误。本研究初步验证了利用稳定性同位素进行甜樱桃产地判别分析的可信性,说明稳定性同位素分析对樱桃能够作为一种实用的工具用于高值樱桃产品的产地溯源、地理标志产品保护和质量监管。
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