三、同位素指標(biāo)組合對牛肉產(chǎn)地的判別分析

單一同位素指標(biāo)對牛肉產(chǎn)地的正確判別率比較低，最高的僅為73%（表4-11），而將各項(xiàng)同位素指標(biāo)結(jié)合進(jìn)行距離判別分析，它們對牛肉產(chǎn)地的正確判別率顯著提高。脫脂牛肉、牛尾毛中δ¹³C、δ¹⁵N兩項(xiàng)指標(biāo)結(jié)合，對牛肉產(chǎn)地的整體正確判別率分別提高到78%和85%；牛尾毛中的δ¹³C、δ¹⁵N和δD三項(xiàng)指標(biāo)結(jié)合，整體正確判別率進(jìn)一步提高，達(dá)到92%；脫脂牛肉中碳、氮兩項(xiàng)同位素指標(biāo)與鉛、鍶同位素指標(biāo)分別組合后，對牛肉產(chǎn)地的整體正確判別率也明顯提高，但它們均低于碳、氮、氘三項(xiàng)指標(biāo)對牛肉產(chǎn)地的整體正確判別率(表4-12)。

四、利用同位素指標(biāo)建立牛肉產(chǎn)地判別模型分析

在判別分析中，對判別結(jié)果可能產(chǎn)生影響的變量往往很多，但是影響有大有小。如果忽略了其中最主要的影響因素，則所建立起來的判別函數(shù)效果不理想。當(dāng)判別變量很多時(shí)，如果不加選擇地一概采用建立判別函數(shù)，不僅計(jì)算工作量大，而且往往由于變量之間的自相關(guān)性，可使求解逆矩陣的計(jì)算精度下降，最終使得判別函數(shù)缺乏穩(wěn)定性。因此，適當(dāng)篩選變量對于判別分析而言是很重要的。

利用脫脂牛肉、粗脂肪中的碳、氮、氘、鉛元素進(jìn)行逐步判別分析，篩選重要的變量。根據(jù)p＜0.05水平下的顯著性檢驗(yàn)，9項(xiàng)指標(biāo)中有3項(xiàng)指標(biāo)引入到判別模型中，引入的先后次序依次為脫脂牛肉的δ¹³C、δD和δ¹⁵N，建立的判別模型如下：

Y吉林=—315.016—2.200δ¹³C+7.797δ¹⁵N—5.923δD

Y貴州=—289.524—3.894δ¹³C+9.858δ¹⁵N—5.260SD

Y寧夏=—311.034—4.941δ¹³C+8.043δ¹⁵N—5.399δD）

Y河北=—314.399—5.753δ¹³C+10.196δ¹⁵N—5.128δD

利用逐步判別分析建立判別模型時(shí)，常剔除相關(guān)性非常髙的變量。因此，判別模型中引入了脫脂牛肉的δ¹³C、δ¹⁵N兩項(xiàng)指標(biāo)。在距離判別分析結(jié)果中，此三項(xiàng)指標(biāo)對牛肉產(chǎn)地的整體正確判別率為92%(表4-12)。利用所建立的判別模型對四個(gè)地域的樣本進(jìn)行判別分析，59個(gè)樣本中有7個(gè)樣本被錯(cuò)判，整體正確判別率為88%(表4-13)，判別效果比較好。在實(shí)際應(yīng)用中，利用此判別模型可對盲樣進(jìn)行判別。判別方法為將所檢測的變量值代入上述判別模型中，比較四個(gè)地域Y值大小，盲樣歸屬于Y值最大的地域。

五、同位素指紋技術(shù)對牛肉產(chǎn)地溯源的可行性分析

不同肉牛產(chǎn)區(qū)牛肉樣品各組織中碳、氮、氣、鉛、徳同位素指標(biāo)均有極顯著差異，說明我國四大肉牛產(chǎn)區(qū)牛肉樣品同位素指紋有其各自的特征。判別分析、主成分分析、聚類分析結(jié)果從不同側(cè)面表明同位素指紋對四大肉牛產(chǎn)區(qū)牛肉產(chǎn)地溯源的判別效果比較理想。利用脫脂牛肉中δ¹³C、δ¹⁵N、²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb、²⁰⁸Pb/²⁰⁷Pb四項(xiàng)指標(biāo)組合對牛肉產(chǎn)地的正確判別率為86%。主成分分析散點(diǎn)圖和聚類分析樹圖也直觀表明同位素指紋能有效區(qū)分四大肉牛產(chǎn)區(qū)的牛肉來源?？梢姡凰刂讣y技術(shù)在牛肉產(chǎn)地溯源中的應(yīng)用是可行的。

對牛肉原產(chǎn)地的整體正確判別率由高到低的指標(biāo)依次為方δ¹³C＞δD＞²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb＞δ¹⁵N＞²⁰⁸Pb/2²⁰⁷Pb＞⁸⁷Sr/⁸⁶Sr，即碳同位素對牛肉產(chǎn)地的判別效果最好，氫同位素次之，氮、鉛和鍶同位素對牛肉產(chǎn)地的判別效果較差。同位素指標(biāo)組合可顯著提高對牛肉產(chǎn)地的正確判別率，尤其是氮同位素與碳、氫同位素組合效果非常明顯，在逐步判別分析中，此三項(xiàng)指標(biāo)篩選進(jìn)入判別模型中，而且利用判別模型對牛肉產(chǎn)地的正確判別率比較好(88%)。國際上利用碳、氮同位素對食品產(chǎn)地溯源的研究比較多，多數(shù)報(bào)道也發(fā)現(xiàn)δ13C對食品地域的判別效果比較好，而δ¹⁵N的判別效果不很理想。Rossmann等收集了歐洲不同國家的黃油樣品，測定了全黃油的δ¹³C值，黃油蛋白中的δ¹³C、δ¹⁵N、δ³⁴S和δ⁸⁷Sr值，結(jié)果顯示出δ¹⁵N和δ³⁴S不能很好地判斷黃油的地域來源（Rossmannetal，2000）。Branch等測定了來自美國、加拿大和歐洲小麥樣品中的δ¹³C、δ¹⁵N、鎘、鉛、硒和鍶，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用δ¹³C—項(xiàng)指標(biāo)就能完全區(qū)分3個(gè)不同地域來源的小麥樣品，而不同地域小麥的δ¹⁵N值卻重疊較多（Branchetal，2003)。雖然用牛各組織中δ¹⁵N—項(xiàng)指標(biāo)對地域的正確判別率較低，但它與δ¹³C指標(biāo)相結(jié)合卻能顯著提高地域的正確判別率。Piasentier等研究發(fā)現(xiàn)，不同地方伺喂同一種詞料的羊脂肪、蛋白質(zhì)中的δ¹³C值沒有差異，但δ¹⁵N值有很大差異(Piasentieretal，2003)。這說明指標(biāo)與δ¹⁵C指標(biāo)與δ¹³C可相互補(bǔ)充，提高肉品的地域判別率。

關(guān)于肉品水中δ¹⁸O和δD作為產(chǎn)地溯源的指標(biāo)，目前還有異議。一些學(xué)者認(rèn)為它們可以作為產(chǎn)地溯源的指標(biāo)，但另一些研究者發(fā)現(xiàn)肉中水的δ¹⁸O值不但受季節(jié)的影響較大，而且受肉的儲(chǔ)存期和儲(chǔ)存環(huán)境影響也很大。InesThiem等將50g切碎的牛肉分別在18.50C和21.50C下貯藏了10h，分析肉中水的δ¹⁸O值的變化情況，發(fā)現(xiàn)每1hδ¹⁸O值分別增加了0.3‰和0.4‰（Thiesetal，2004）。此外，胴體噴水冷卻對肉中水的δ¹⁸O值改變也很大。這些因素的影響掩蓋了地域之間的差異（Schwertletal，2003）。對此有些學(xué)者建議測定干燥牛肉粉、牛尾毛或骨中的δ¹⁸O和δD值（Hegerdingetal，2004）。

鉛、鍶同位素單獨(dú)對牛肉產(chǎn)地的判別效果不理想，但它與其他同位素組合也可提高牛肉產(chǎn)地的正確判別率。鉛、鍶等重同位素的自然分餾效應(yīng)較小，致使不同地域來源的樣品中同位素比值差異較小，而且有機(jī)物中的鉛、鍶同位素測定又比較困難，它們對儀器的檢測精度要求非常高。目前，文獻(xiàn)報(bào)道中主要測定巖石等無機(jī)物中的鉛、鍶同位素比值，如利用鉛同位素比值研究環(huán)境中的污染源，利用鍶同位素比值研究地質(zhì)年齡等，而利用它們進(jìn)行食品產(chǎn)地溯源研究的報(bào)道很少，且主要集中在丹參、葡萄酒等植物源產(chǎn)品研究中。在肉制品產(chǎn)地溯源研究中，僅有徳同位素的相關(guān)報(bào)道。Bettina等研究發(fā)現(xiàn)，來自德國、巴西、瑞士、法國和匈牙利的牛肉、家禽樣品中87Sr/86Sr比值差異不明顯。他們認(rèn)為這一方面可能是由于肉中的鍶含量太低，而且不同肉樣品中的鍶同位素比值變異太小造成；另一方面可能是由于研究中取樣地的界限是按照行政區(qū)域劃分的，而不了解其地質(zhì)區(qū)域劃分界限，尤其對于一些比較大的國家如巴西、美國、加拿大、法國和德國而言，特定地域來源動(dòng)物體中87Sr/86Sr比值可能比全國收集的樣品中徳同位素比值更有獨(dú)特性。有關(guān)鉛、徳同位素對牛肉產(chǎn)地的判別效果還有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

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