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青梅不同产地土壤矿质元素差异分析

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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 青梅不同产地土壤矿质元素差异分析 作者:汪薇 曾晓房 白卫东 王顺旺 来源:《安徽农业科学》2014 年第 22 期 摘要[目的]分析不同产地土壤矿质元素差异,为青梅产地溯源筛选矿质元素指标。[方法] 通过 ICPMS 检测从化、陆河和紫金 3 个地域青梅果园土壤的 10 种矿质元素的含量(钾、钠、 钙、镁、铁、铜、锌、硒、铅、铬),并且采用 SPSS 软件对各产地的土壤元素进行相关性分 析。[结果]钠、钙、铁、锌和硒可以作为陆河地区的指标元素,而镁元素、铜元素可对紫金和 陆河地区土壤进行判别;利用钾元素的显著性差异,可将从化 2 个不同果园区分出来;而重金 属铅元素则可作为从化 2 的指标元素。[结论]土壤矿质元素的差异可以有效区别从化、陆河和 紫金 3 个不同地域青梅土壤。 关键词青梅;土壤;矿质元素;产地溯源 中图分类号 S153.6;TS264.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)22-07370-04 基金项目广州市科技攻关项目(广式凉果产地溯源技术研究与示范, 项目编号: 2012J5100055); 广东省科技厅省部产学研项目(粤北山区凉果安全生产及绿色加工关键技术 研究, 项目编号: 2009B090300411)。 作者简介汪薇(1981-),女,湖北黄冈人,副教授,博士,从事微生物制药方面的研 究。*通讯作者,副教授,博士,从事农产品加工及食品添加剂方面的研究。 收稿日期 20140626 食品产地溯源和确证是食品安全监管的重要内容,也是地域或特色食 品产业可持续发展的重要保障。*年来,食品的地域来源受到各国管理部门和消费者的高度关 注。各国纷纷出台政策保护地区名牌和特色产品[1-3]。但是,在实际生产和流通中,常出现以 假乱真、以次充好、以一般食品冒充名优特产品、欺骗消费者的现象,因此特别需要使用科学 的技术手段进行监测和检查,从而保护生产者和消费者的利益。食品产地溯源和确证技术是* 年来各国学者研究和发展的一项新技术。它能够为地理标志产品、地区名优特产品的追溯和甄 别提供技术支撑。目前,该技术的研究思路和方法已初步形成,技术体系也在逐步建立[4-5]。 常用技术手段包括矿物元素指纹分析[6-7]、稳定性同位素指纹分析[1,8]、*红外光谱指纹分 析[9-10]、有机成分指纹分析[11]以及动物遗传图谱分析[12]等,其中矿物元素指纹分析已被证 实是食品产地溯源的有效技术手段。 受地质、水和土壤环境因素的影响,不同地域土壤中矿物元素的组成和含量存在差异,导 致在不同地域生长的生物体有其各自的矿物元素指纹特征,因此通过分析不同地域产品中矿物 元素的特征,便可判定产地来源。目前,矿物元素指纹分析技术已被应用于葡萄酒[7,13]、 谷物[6,14-15]、茶叶[16-17]、中药材[18]、咖啡[19]以及牛肉[20]等产品中。研究表明,该技 术在产品地域判别中效果较好,正确判别率甚至能达到 100%。广式凉果是广东省食品行业中 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 极具代表性的产业,全省曾有 3 000 多家上规模的凉果生产加工企业,年产值在 200 亿元左右 [21-22],为广东省水果种植和农村经济的发展做出了重大贡献。青梅是广式凉果重要的原料 [23],在广东从化、新兴、陆河、紫金、普宁等地种植面积较大。笔者选择从化、陆河和紫金 作为地域代表,通过 ICPMS(电感耦合等离子体质谱仪)测定青梅产地土壤的矿质元素含 量,筛选在地域之间有显著差异的矿物元素指标,并且利用逐步判别分析、主成分分析和聚类 分析等对元素进行筛选和降维处理,确定出对产地溯源有效的指标,以期为以青梅为原料的广 式凉果产地溯源以及保护广东特色产品、加强凉果安全监管提供基础数据和科学指导。 1 材料与方法 1.1 试验材料供试的土壤样品分别采自广州从化、河源紫金、汕尾陆河 3 个地域的青梅种 植园。硝酸购自苏州晶瑞化学有限公司,优级纯;H2O2 购自天津大茂化学试剂厂,分析纯; ICPMS 内标液按照国家标准溶液配制,其中 Li、Se、Rh、In、Tb、Lu、Re 30 μg/L,Ge 200 μg/L;超纯水由实验室自制。 土壤分样筛(100 目、10 目)购自新乡市绿声通用设备制造有限公司;高速中药粉碎机 (102 型)购自瑞宝市永历制药机械有限公司;电热恒温鼓风干燥箱(DHG9140A 型)购自广 东环凯微生物科技有限公司;微波消解仪(ETHOS One 型)购自意大利 Milestone 公司;电感 耦合等离子体质谱仪 ICPMS(Agilent 7700x 型)购自美国 Agilent 公司。 1.2 试验方法 1.2.1 土壤采集及预处理。 1.2.1.1 土壤采样。土壤样品的采集采用五点采样法[24]。以青梅种植点为中心点,画一边 长约 3 m 的正方形,按照正方形的四角、中心点深入地下 20 cm 处取土壤,每个采样点共收集 约 1 kg 样品于自封袋中,编号后贴上标签,带回实验室进行下一步处理。 1.2.1.2 土壤取样。由于混合样品的数量大,该试验采取四分法进行取样。将采集的土壤样 品放在干净的托盘上弄碎,混合均匀,并且铺成四方形,划分对角线,分成 4 份,保留对角的 2 份,其余 2 份弃去。 1.2.1.3 土壤预处理。预处理流程如下:样品→风干→挑拣→一次过筛→研磨粉碎→二次过 筛→烘干→冷却待检。操作要点:①风干:将土壤样品弄碎,*铺在干净的纸上,摊成薄层, 放于室内阴凉通风处风干,经常翻动,加速干燥;②挑拣:剔除土壤以外的进入体,挑去大的 石块、根茎及各种新生体和侵入体;③一次过筛:将风干后的样品*铺在制样板上,全部通过 2 mm(10 目)孔径筛,筛去较大颗粒的石块;④研磨粉碎:将通过 2 mm 孔径筛的土样用四 分法分出一半,用 102 型高速中药粉碎机粉碎,粉碎机开动 3



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