—— PROUCTS LIST
穩定碳氫同位素在柑桔產地溯源中應用初探
中國是柑桔的重要原產地之一，有4000多年的栽培歷史。柑桔色彩鮮艷、酸甜可口，是常見的美味佳果。然而我國柑桔資源豐富，無論是栽培品種，還是野生、半野生種以及天然或人工育成的雜交類型等都極為繁多，形態復雜，即使不同地域出產的柑桔外形上也十分相近。光從外觀和口感上很難區分其產地來源，而柑桔的各種營養成分、理化指標也大同小異，無法作為其產地來源的檢驗依據。由于目前常用的理化分析方法及質量指標（可溶性固形物、糖類和氨基酸態氮等）難以對這兩種果汁進行區分，柑桔的產地溯源有利于保護原產地，保護地區，保護特色產品，確保公平競爭，增強消費者對食品安全的信心，并能有效防止食源性病源的擴散。因此，須建立一種穩定、有效的溯源檢測方法能的判斷柑桔的來源產地。
同位素溯源技術是上目前用于追溯不同來源食品和實施產地保護的一種有效工具，植物組織中的同位素組成直接與其生長的地理環境與氣候環境密切相關，其中主要受地形的高度、緯度，大氣壓力、溫度、濕度、降雨量等因素的影響。目前，通過檢測同位素豐度的方法判斷產地來源的植物源產品主要包括果汁、飲料、酒、 、尼古丁、丹參等[1～3]。早在20世紀末，發達國家即著手穩定同位素技術在食品真實性鑒別方面的研究，并取得了多項成果[4]。20世紀70年代，法國Bricout在對比NCF果汁和濃縮還原果汁的水中δD的研究中發現NFC果汁中明顯富集δD的現象[5]；德國Don-gmann的研究表明蒸騰作用使植物細胞組織內的水分子中富集δD[6]。
國內應用穩定同位素鑒別食品真實性的研究雖起步較晚，但也取得了初步成果 ：1994年，馬希漢介紹了碳氫氧同位素在果汁真實性鑒別領域的應用原理[7]；2008年，牛麗影在實驗條件下研究了NFC果汁和濃縮還原果汁的氫氧同位素差異[8]；2011年鐘其頂利用氫和氧穩定同位素實現NFC橙汁和濃縮還原橙汁的有效鑒別[9]。但穩定性碳氫同位素用于植物源性食品產地溯源的應用研究較少，利用碳氫穩定同位素判斷柑桔產地的研究還未見報道。本試驗分析了來自我國四大產區的柑桔中碳氫穩定同位素的組成差異，探討了穩定性碳氫同位素指標用于柑桔產地溯源的可行性。
1、試驗材料與方法
1.1試驗材料
柑桔：分別從廣西（永福縣）、湖南（永州）、四川（新津縣）、福建（漳州）4個省的不同地區果園里采集，裝入自封袋中保藏，采樣點的具體情況見表1。
1.2主要儀器設備
MAT253 穩定同位素比值質譜儀（德國Finnigan公司）。
1.3試驗方法
1.3.1樣品前處理 選取新鮮、飽滿、無病斑、無劃痕的柑桔，去除果梗、果核和果皮，切成狀放入攪拌機中攪拌5min，2000r/min離心10min取上清液，制柑桔果汁冷藏待用。將果汁轉至蒸餾瓶內，真空濃縮，餾出液作為測定氫同位素，濃縮果漿冷凍干燥，充分研磨粉末轉移至自封袋中，標記后放人干燥器中保存作為測定碳同位素。
1.3.2穩定性氫同位素比率檢測 按照DZ/T 0184.19-1997進行同位素氫的測定，結果以δD表示：
δD‰ = （R樣品/R標準 -1）×l 000
式中：
R樣品-----所測樣品中2H豐度與1H的豐度比；
R標準--- 標準樣品中2H豐度與1H的豐度比；
δD的標準物質為V-SMOW。
1.3.3穩定性碳同位素比率檢測 按照DZ/T 0184.17-1997進行同位素碳的測定，計算公式為：
δ13C‰ = （R樣品/R標準-1）×l 000
式中：
R樣品-----所測樣品中13C豐度與12C的豐度比；
R標準--- 標準樣品中13C豐度與12C的豐度比；
δ13C的相對標準為V-PDB。
采用Excell軟件對柑桔果汁中δ13C和δD進行相關性處理。
2、結果與分析
2.1不同地域來源柑桔果汁中的碳氫同位素組成特征
測定了來自廣西、湖南、福建、四川地區的樣品δ13C和δD，結果如表2所示。
2.2柑桔果汁中碳同位素
4個地域之間柑桔果汁中碳同位素組成均有差異，大小依次排序為四川>廣西>福建>湖南。湖南與廣西、四川樣品的碳同位素組成無重疊，而與福建樣品的碳同位素組成有部分重疊，湖南與福建樣品無顯著差異，而湖南、福建兩地與廣西、四川兩地樣品之間有極顯著差異，且四川、廣西樣品的δ13C值明顯高于福建、湖南的樣品。在陸生植物組織中13C/12C比發生變化的主要原因是由于植物固定CO2的方式不同。植物固定CO2可通過C3途徑（即卡爾文循環）、C4途徑（即C4二羧酸途徑）和景天酸代謝（CAM）途徑。在C3途徑中，二氧化碳的受體是1，5一二磷酸核酮糖，它接受CO2后，在1，5一二磷酸核酮糖羧化酶的催化下，形成兩分子的3一磷酸甘油酸，因為它是三碳化合物，故稱C3途徑。柑桔為C3植物，C3光合途徑在二氧化碳的固定過程中顯示出很強的同位素效應，由于二磷酸核酮糖羧化酶的作用，C3植物偏向于對質量較輕的碳同位素12C的吸收（同位素分餾率為29），它們的13C/12C比較小，δ13C的負值相應較大，一般在-22‰～-33‰之間。
2.3柑桔果汁中氫同位素
不同地域柑桔果汁中δD同位素組成有極顯著差異，排序依次為廣西>湖南>福建>四川，δD值有顯著的相關性，柑桔果汁的δD值有隨著地理緯度增加而減小的趨勢。柑桔果汁都比純凈水富集δD，這是由于蒸騰作用使植物組織內的水富集δD。其中柑桔果汁中δD比純凈水高約50%，這與馬希漢介紹的情況相符。造成柑桔果汁中和有差異的原因，有兩方面：其一，是果樹生長區域的地下水、地表水中氫同位素組成。陸地上的水分終來源于海洋，水循環中的蒸發、凝降過程都會導致氫氧同位素分餾，其中高緯度地區、高海拔地區以及距離海岸線遠
的地區水中δD值比較低，果汁中的水歸根結底是根系吸收的地下水/地表水，其δD是果汁水中氫同位素組成的基礎；其二，果樹的蒸騰作用會使植物組織內部的水比地下水/地表水富集δD，其蒸騰作用強度受果樹生長條件的影響，溫暖、干燥的地區蒸騰強度較大，更容易富集δD。因此，δD是判斷產品地理來源的工具[10]。
2.4δ13C和δD同位素溯源
以柑桔果汁中δ13C和δD數據為基礎，用貝葉斯判別分析方法可將不同地域來源的柑桔區分開來，δ13C數據正確判別率對于廣西、湖南、福建、四川分別為80%、80%、60%、60%，整體平均正確判別率僅為70% ；δD數據正確判別率對于廣西、湖南、福建、四川均為100%。
3、結論
在本試驗中，各地柑桔果汁中δ13C和δD數據顯著不同，不同地域來源的柑桔果汁δD值的差異顯著，有隨著地理緯度增加而減小的趨勢。因此，δD可作為判斷產品地理來源的一個有力指標，柑桔果汁中 同位素組成均可反映柑桔來源地的信息。在今后的研究分析中還可聯合δ18O、δ15N、δ34S等穩定同位素指標來進行產地溯源，構成柑桔的穩定同位素產地溯源指紋圖譜，以提高穩定同位素分析技術對柑桔產地溯源的性和實用性。
