基于矿物元素指纹的龙井茶产地溯源

龙井茶由于外形、工艺的一致性,无法通过外观特征来识别其产地,茶叶中元素组成因气候条件和土壤类型不同而有所差异,形成茶叶产地的元素指纹。本研究通过测定不同产区龙井茶中多种元素含量及同位素比率,借助化学计量学工具建立龙井茶产地区分模型。从西湖龙井、越州龙井和钱塘龙井3个产区采集102个春茶样本,采用微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)、稳定同位素质谱(EA-IRMS)测定51种元素含量及18种元素同位素比率;运用正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)、逐步线性判别分析(FLDA)、决策树C5.0和神经网络(BP-ANN)4种判别方法对龙井茶进行产区判别。结果表明,4种方法所构建的模型对模型构建样本回代验证的正确判别率均在92%以上,而4种模型的交叉验证准确率以FLDA准确率最高,达到92.17%,决策树C5.0和BP-ANN模型略低,但也在84%以上,4种模型对外部样本的预测准确度均在80%以上,其中以OPLS-DA最高,达93.33%。不同产区龙井茶的矿质元素指纹结合化学计量学工具可以有效对龙井茶产地进行溯源;FLDA和OPLS-DA模型较适合龙井茶产地溯源。通过多元统计分析建立不同产区龙井茶判别模型,为龙井茶品牌的原产地保护提供了鉴定。     

基于矿物元素指纹图谱的黑龙江黄豆产地溯源

该研究探讨了矿物元素指纹分析技术对黑龙江黄豆产地溯源的可行性,筛选出判别黑龙江黄豆产地溯源的有效指标。利用电感耦合等离子体质谱仪(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)测定来自齐齐哈尔和北安2个地域50份黄豆样品中52种矿物元素的含量,并对数据进行了方差分析、主成分分析和判别分析。研究表明,46种矿物元素含量在地域间存在显著差异,通过逐步判别分析筛选出8项元素指标建立黄豆产地判别模型,所建立的模型对黄豆产地整体交叉检验判别率为95.7%。As、Ru、Gd含量在黄豆与土壤间呈显著正相关(P0.05),Tb含量在黄豆与土壤间呈极显著正相关(P0.01),由4种元素建立的判别模型对产地判别准确。因此,上述元素是黄豆矿物元素产地鉴别较可靠的指纹信息指标。     

基于矿物元素的西藏自治区牦牛肉产地溯源研究

本研究初步探究了矿物元素分析对西藏自治区牦牛肉产地溯源的可行性。采用电感耦合等离子体质谱及电感耦合等离子体发射光谱对西藏自治区的拉萨达孜、阿里、昌都类乌齐和日喀则亚东4个不同产地来源的牦牛肉中40种矿物元素含量进行测定,并结合多重方差分析、聚类分析、主成分分析和判别分析对数据进行统计分析。结果显示,钾（K）、钠（Na）、镁（Mg）、铝（Al）、铁（Fe）、铜（Cu）、锌（Zn）、钒（V）、铬（Cr）、锰（Mn）、钴（Co）、镍（Ni）、镓（Ga）、砷（As）、硒（Se）、铷（Rb）、银（Ag）、镉（Cd）、钡（Ba）、铊（Tl）、铅（Pb）、钛（Ti）、锡（Sn）、锑（Sb）、钇（Y）、镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）共38种矿物元素在产地之间差异显著（P<0.05）; Fisher判别分析的总体原始正确判别率为100%,交叉验证正确判别率为97%;建立的偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）模型和基于正交信号校正的偏最小二乘判别分析（OPLSDA）模型能够对西...     

不同泌乳期牛奶矿物元素特征及产地溯源研究

为研究不同泌乳期及产地来源对牛奶中矿物元素含量的影响,并建立产地溯源模型,从我国4个地区(河北、宁夏、陕西和内蒙古)共采集120份牛奶样品,用电感耦合等离子体质谱法测定牛奶中12种矿物元素的含量,研究泌乳期不同阶段牛奶中矿物元素特征的变化并进行产地溯源。结果表明,泌乳期不同阶段样品的矿物元素含量差异不显著(P>0.05),同一泌乳阶段,含量最高的是钾,其次是钙,最低的是铬。除钼外,其余11种矿物元素的含量在4个地区间均存在显著差异(P<0.05)。偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)和交叉验证的结果表明,矿物元素可以对不同产地来源的牛奶样品进行分类,交叉验证的准确率为88.3%,通过计算得出产地鉴别的关键因子是锶、铬、锌及锰。综上,多元矿物元素是鉴别牛奶地理来源的有效工具。本研究结果为保障乳制品安全及真实性提供了参考依据。     

稳定同位素和元素指纹分析在白术产地溯源中的应用

为解决道地药材白术的产地溯源问题,本研究采用稳定同位素比质谱仪(EA-IRMS)和电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测定了6个产地168种白术中δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H、δ¹⁸O和δ³⁴S值及41种矿质元素含量,并结合化学计量学对不同产地白术进行鉴别。结果表明,线性判别分析(LDA)可以区分6个产地的白术。基于不同变量共建立7种不同判别模型,其平均交叉验证率分别为:稳定同位与素(88.17%)、矿质元素(98.67%)、常量矿物元素(41.83%)、 痕量矿质元素(99.33%)、稳定同位素与矿物质元素(100%)、稳定同位素与常量矿质元素(91.83%)以及稳定同位素与痕量矿物质(98.83%)。其中,δ¹⁸O、 δ³⁴S值以及Li、Dy、Sm、Er等稀土元素是影响判别的主要因素,主要由产地地理位置、气候条件和土壤类型决定。综上,基于稳定同位素、矿质元素和化学计量学的方法可对不同产地白术进行产地溯源。     

新疆红枣营养品质与稳定同位素及矿物元素特征产地溯源比较

为开发基于营养品质、稳定同位素及矿物元素分析的不同产地新疆红枣地理标志产品溯源新方法,本研究采集了 2016年新疆不同产区(若羌、和田、阿克苏、麦盖提等15个县市)97个红枣种植地块的50份灰枣和47份骏枣样本,测定其果肉中13类营养品质指标(蛋白质、还原糖、自由氨基酸、总黄酮等),稳定碳、氮、氢、氧同位素比率(δ13...     

同位素指纹分析技术在食品产地溯源中的应用进展

食品的产地溯源有利于保护原产地,保护地区名牌,保护特色产品,确保公平竞争,增强消费者对食品安全的信心,并能有效防止食源性病源菌的扩散。同位素分析是用于食品产地溯源的有效技术之一,而且对食品原料如酒、饮料、乳品、肉品、谷物等普遍适用。本文重点介绍了同位素溯源技术的基本原理,几种常用同位素在自然界中的变化机理,以及它们在不同食品溯源中的研究现状。推动同位素溯源技术在食品安全领域的研究与应用,促进食品追溯制度的建立与完善。     

植源性农产品产地溯源技术研究进展

农产品产地溯源技术不仅可以保护消费者利益,同时也为维护植源性农产品市场提供有效的技术支撑。本文阐述并分析了当前植源性农产品产地溯源技术的应用情况,分别从稳定同位素技术、矿物元素指纹图谱技术、代谢组学技术、近红外光谱技术等方面对植源性农产品产地溯源的研究进展进行了分析,并对植源性农产品产地溯源技术的未来发展进行了展望。     

不同产地羊肉稳定同位素特征差异及其溯源应用

为了探讨稳定同位素碳、氮、氧、氢对羊肉产地溯源的可行性,本研究分别从内蒙古、新疆、宁夏、新西兰、意大利5个地区采集羊肉样品,利用稳定同位素比率质谱仪(IRMS)测定脱脂羊肉的碳、氮、氧、氢稳定同位素比值(δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H、δ¹⁸O),结合多元统计学方法对不同地区间脱脂羊肉的δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H、δ¹⁸O值组成特征及变化规律进行分析。结果表明,δ¹³C值在5个地区间均存在显著性差异,而δ¹⁵N值和δ¹⁸O值除了在新西兰和意大利2个地区差异不显著外,在其他地区差异均显著;δ²H值仅在宁夏和新疆地区间以及内蒙古和新西兰地区间差异不显著。结合Fisher判别分析发现,利用δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H、δ¹⁸O值可以实现对羊肉产地区分,且利用δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H、δ¹⁸O值组合指标对羊肉产地的初始判别的整体正确率和交叉验证的整体判别正确率均达100%。本研究结果为δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H、δ¹⁸O值在羊肉产地溯源中的应用提供了参考。     

基于Sr稳定同位素和矿物元素的鲍鱼产地溯源技术研究

为探究Sr稳定同位素和矿物元素结合鉴别鲍鱼地理起源的可行性,本试验以辽宁大连、山东长岛、山东荣成及福建连江4个产地皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定鲍鱼不同组织(壳肌、裙边、消化腺性腺、外套膜)中⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、⁸⁸Sr/⁸⁶Sr和20种矿物元素特征及差异,通过3种化学计量学方法构建鲍鱼产地溯源模型并筛选优质指标。结果表明,4种组织的22种指标(除消化腺性腺Li元素)在4个产地间有显著性差异(P<0.05);通过主成分分析(PCA)降维处理,22种指标可在一定程度上区分不同产地鲍鱼,但依然有重叠现象;采用两种判别分析方法建立鲍鱼壳肌、裙边、消化腺性腺、外套膜产地判别模型,利用偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)得出4个组织的正确判别率分别为99.0%、97.0%、99.0%和95.5%,利用线性判别分析(LDA)得出4个组织交叉验证的正确判别率分别为97%、97.5%、99.0%和96.0%,两种模型均展现了...     

油料产品产地溯源技术研究进展

油料产品可为人们提供必需脂肪酸和丰富的脂溶性营养成分,是居民膳食中不可或缺的一部分。然而,油料产品产地造假现象时有发生,损害消费者权益,威胁消费者身体健康,亟需建立有效的油料产品产地溯源技术。本文综述了油料产品产地溯源技术包括矿物元素指纹谱与稳定同位素比率法、光谱法、代谢指纹谱法以及DNA分子标记法等,介绍了几种溯源技术的原理和应用现状,分析了各种方法的优缺点,并对油料产品产地溯源技术应用前景进行展望,以期为油料产品产地溯源技术的进一步发展提供参考。     

稳定同位素在植物源性农产品产地溯源研究进展

产地溯源是保护农产品品牌及地区特色产品、防止欺诈、保护消费者权益的有效保障。稳定同位素指纹分析是用于食品产地溯源的有效技术之一,具有高效、准确、可靠的特点。本文系统分析了近5年来,稳定同位素指纹分析技术在植物源性初级农产品、加工农产品溯源中的应用以及稳定同位素在食品加工过程中分馏变化的研究进展。在此基础上,展望了今后稳定同位素在植物源性农产品产地溯源中的研究重点和发展方向。     

基于区块链技术的粮油食品溯源研究进展及展望

粮油食品供应链周期长、结构复杂、利益相关者众多,维护供应链的安全具有挑战性。近年来,特别是在粮食购销领域,存在\     

基于物联网的肉鸡可追溯与监管平台设计与应用

为了能实现农产品及食品生产过程数据自动采集、传输、存储并体现在可追溯环节之中,该文以肉鸡为例自主研发了基于物联网包含环境采集终端、中继器、监控服务器与环境控制器的肉鸡养殖环境监控预警系统。环境采集终端集成了温度、湿度、光照、氨气传感器;中继器可根据需求灵活使用串口、有线或无线等多种通信方式;环境控制器能够对风机转速、通风方向、灯光、加湿器、加热器进行控制;实现了生产环境的全自动现场或远程监控与预警,并将其集成于包含企业管理、政府管理、追溯管理3个子平台的肉鸡可追溯与监管平台。该平台采用B/S与C/S架构相结合方式开发,B/S架构采用Microsoft C#语言在ASP.NET框架上开发,数据库采用SQL Server 2014,Web服务器为IIS7。以物联网RFID(radio frequency identification)标签作为载体实现肉鸡产业链上信息传递及人员的快速登录。不同类型的企业及政府用户,具有不同权限,实现了肉鸡饲料、用药、疫苗、死淘数、屠宰、加工、储运、销售等信息全程可追溯与监管;政府管理部门全程参与肉鸡生产到销售的全过程,能进行出栏检疫、产品检疫、各项抽检与统计查询,并能实现肉鸡疫情预警与质量安全预警。C/S架构主要解决养殖基地Internet接入困难问题。在同一数据库结构下用Java Web技术开发了基于微信的追溯。该平台已应用于天津市189家肉鸡企业与各级政府管理部门。该平台兼顾了企业、政府、消费者三方的利益,可扩展至其他农产品与食品的可追溯与监管。     

可追溯系统的追溯粒度评价指标体系构建

随着追溯系统研究与应用的不断深入,根据供应链实际需求及主体信息化程度,构建合理粒度的追溯系统已成为扩大追溯系统在中国进一步深入应用的关键。该文在深入分析追溯系统结构的基础上,借鉴信息论中粒度的衡量方法初步提出了追溯粒度的描述性定义,以追溯精度、追溯宽度和追溯深度为核心,构建了一个2层结构的评价指标体系,评价因子包括外部追溯单元、内部流转单元、标识单元转换、信息采集内容、信息更新频率、前向追溯距离、后向跟踪距离;采用层次分析法确定了各评价因子的权重,并通过一致性检验得到所有目标的权重集,其中外部追溯单元的综合权重最高,为0.1985,标识单元转换的综合权重最低,为0.0872。该研究可为评价追溯系统的差异提供量化依据。     

基于改进动态扩展和位置服务的农产品追溯系统优化

农产品追溯系统是解决食品安全问题的重要手段,目前常见的追溯系统往往具有适用品种单一、精度不高、可应用性弱等特点,无法满足大规模推广应用的需要。该文以建立适用面广、性能高效的农产品追溯系统为目标,分析了常见追溯系统的软件框架与追溯信息数据结构,重点研究可支撑多品种追溯的动态扩展数据模型优化技术,同时以提升追溯精度、降低追溯成本为目标研究了基于位置服务(location based service,LBS)的追溯精度提升技术。针对追溯系统适用范围窄的问题,分析了追溯信息指标模型的数据结构特征,对比了常见的4种动态扩展数据模型,采用EAV与XML数据模型相结合的方法,通过可视化操作界面实现了不同品种追溯信息的动态扩展,通过性能分析发现该模型较其他两种模型时间缩短65%,查询效率提升了175%;针对追溯信息中的产地环境信息,分析了各类环境数据的可用来源和数据特征,制订了数据匹配的最小空间单元和实现方法,运用LBS技术实现了产地环境信息的自动获取,通过追溯系统之间的精度对比发现,该技术显著提高了追溯系统的宽度、深度、精确度,从而整体提升了系统追溯精度并降低了数据采集成本。该系统已在青海省应用,结果表明该系统较其他系统在适用范围、系统性能、追溯精度与追溯成本上具有明显优势。     

嵌入式农产品追溯码加密算法设计与实现

利用便携式终端设备快速高效生成农产品追溯码是保障追溯码可信度、增强信息完备度和提高企业效率的有利手段。该文以基于地理坐标的农产品追溯码为编码方式,改进高级加密标准(advanced encryption standard,AES)算法,设计并实现了一种基于嵌入式平台的农产品追溯码加密算法;利用LPC1766处理器硬件平台和Keilu Vision3软件平台测试了算法的存储空间和运算速度,为将算法移植到其他嵌入式平台提供了参考。嵌入式平台上实现密钥的动态变化和追溯码的唯一性,为利用终端进行农产品可靠安全追溯提供了保障,最后给出了算法在农产品质量追溯标识打印终端中的应用方案。     

基于区块链的农产品追溯系统信息存储模型与查询方法

针对区块链追溯系统信息数据存储负载过大、查询效率低等问题,该文以果蔬菜类农产品为例,基于Hyperledger Fabric设计了一种区块链农产品追溯信息存储模型和查询方法。提出"数据库+区块链"的链上链下追溯信息双存储设计,本地数据库存储追溯明文数据,区块链上存储追溯数据加密后的哈希值,并在此基础上建立了外联数据库索引的查询方法。通过该方法与基于key键遍历查询和批次号字段查询的2种传统区块链数据查询方法进行对比测试,结果表明当区块链追溯记录总量达到11×10~4条,批次追溯记录条数为400时,该方法查询效率分别提高了70.56%和88.66%,有效解决了区块链链式结构中数据查询效率低的问题,保证了数据隐私安全,提高了追溯信息的可靠性与时效性。