多元素分析判別奶粉產(chǎn)地來源研究

譚凱燕，梁曉琳，繆　璐，黎德勇，李全陽，*（.廣西壯族自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，廣西南寧530007；.廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院，廣西南寧530004）

多元素分析判別奶粉產(chǎn)地來源研究

譚凱燕1，2，梁曉琳2，繆璐1，黎德勇1，李全陽2，*
（1.廣西壯族自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，廣西南寧530007；2.廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院，廣西南寧530004）

為了探索奶粉產(chǎn)地溯源的可靠方法，以3個(gè)不同產(chǎn)區(qū)的12種奶粉為研究對(duì)象，分別用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP）測定了樣品中的Ca、K、Mg、Na、Al、Fe、Sr共7種元素的含量，用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）測定了樣品中的Li、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Se、Ba、Pb、Sc、Y、La、Ce、Nd共15種元素的含量，用分光光度法測定了P元素的含量，采用SPSS統(tǒng)計(jì)分析對(duì)上述23種元素的含量分別進(jìn)行了方差分析、主成分分析和聚類分析。結(jié)果表明：不同地區(qū)的奶粉樣品中元素含量有其各自的特征。主成分分析和聚類分析使奶粉樣品分成不同的類別，其類別與品種及來源地基本一致，聚類的整體正確率為91.67%。

奶粉，元素，溯源，ICP，ICP-MS，多元統(tǒng)計(jì)分析

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，消費(fèi)水平的提高，人們對(duì)食品安全的關(guān)注程度也越來越高，而食品的原產(chǎn)地來源成為了眾多消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)，據(jù)瑞士的一項(xiàng)評(píng)估報(bào)告表明，有82%的消費(fèi)者表示他們?cè)谫徺I食品的時(shí)候會(huì)以食品的原產(chǎn)地來作為他們是否購買的主要因素［1］。奶粉作為一種貨架期較長，流通范圍較廣的乳制品，由于保留了鮮奶的主要營養(yǎng)物質(zhì)又易于儲(chǔ)藏、攜帶方便而廣受消費(fèi)者的青睞。但是，近年來“大頭娃娃”“三聚氰胺”等奶粉質(zhì)量安全事故頻發(fā)，不僅極大的挫傷了消費(fèi)者對(duì)奶粉安全的信心，也給乳制品企業(yè)帶來了嚴(yán)重的損失。為了保障乳制品的質(zhì)量安全，增強(qiáng)消費(fèi)者的信心，對(duì)奶粉進(jìn)行“追根溯源”理應(yīng)成為各方關(guān)注的焦點(diǎn)，在前期本研究團(tuán)隊(duì)就實(shí)現(xiàn)了FTIR技術(shù)來進(jìn)行奶粉溯源［2］，但是在國內(nèi)用多元素分析來對(duì)奶粉進(jìn)行溯源的研究尚未見報(bào)道。

食品中的元素含量與當(dāng)?shù)氐耐寥?、大氣、水等環(huán)境因素密切相關(guān)，不同的地區(qū)元素組成特征不同，因此用多元素分析來進(jìn)行奶粉產(chǎn)地溯源大有可為。在國外，乳制品中已有用多元素分析來進(jìn)行產(chǎn)地溯源的報(bào)道：Brescia等就曾用多元素分析來識(shí)別荷斯坦牛奶的原產(chǎn)地［3］；Bontempo等用49種礦物質(zhì)元素結(jié)合同位素比率來對(duì)阿爾卑斯地區(qū)的奶酪原產(chǎn)地進(jìn)行識(shí)別，樣品正確歸類率為94%［4］；Brescia等用15種元素結(jié)合同位素分析來對(duì)水牛奶和mozzarella奶酪進(jìn)行溯源，建立的模型正確預(yù)測率為93%［5］。在國內(nèi)，應(yīng)用礦物質(zhì)元素分析來對(duì)乳制品溯源的研究尚未見報(bào)道，但有其他食品的元素溯源研究：郭波莉等用多元素分析來判別牛肉的產(chǎn)地來源，篩選出22種元素中Se、Sr、Fe、Ni和Zn這5種元素最有利于原產(chǎn)地識(shí)別，整體正確判對(duì)率為98.4%［6］；張強(qiáng)和李艷琴研究了中國5個(gè)地區(qū)的39個(gè)苦蕎品種的7種礦質(zhì)元素，發(fā)現(xiàn)判別結(jié)果回判正確率和交互驗(yàn)證正確率均為97.4%［7］；孫淑敏研究了礦物質(zhì)元素對(duì)羊肉的產(chǎn)地溯源，結(jié)果表明12種元素對(duì)單個(gè)地域樣品的回代檢驗(yàn)和交叉檢驗(yàn)的整體正確率分別為93.9%和88.9%，說明礦物質(zhì)元素指紋分析對(duì)羊肉產(chǎn)地溯源是有效可行的［8］。陳輝等則綜述了多元素在蜂蜜溯源中的應(yīng)用［9］。

為此，本研究選用新疆，黑龍江，廣西三個(gè)產(chǎn)地的12種奶粉，研究比較它們的Ca、K、Mg、Na、Al、Fe、Sr、Li、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Se、Ba、Pb、Sc、Y、La、Ce、Nd和P 23種元素含量的差異，并結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)分析的方差分析、主成分分析和系統(tǒng)聚類分析以期發(fā)現(xiàn)這些差異與其原產(chǎn)地的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為奶粉的產(chǎn)地溯源提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與設(shè)備

嬰兒奶粉2種，購買于南寧市場，奶源基地為黑龍江；全脂奶粉購買奶源基地為新疆的全脂奶粉3種，購買奶源基地為黑龍江的全脂奶粉3種，購買奶源基地為廣西的全脂奶粉4種，共計(jì)12種奶粉樣品，單個(gè)樣品隨機(jī)編號(hào)1～12，其中有2種奶粉為嬰兒奶粉，進(jìn)行了一些元素的營養(yǎng)強(qiáng)化，用來作為對(duì)照判別元素識(shí)別的可靠性，看統(tǒng)計(jì)分析能否將其區(qū)分出來，因此，將2種嬰兒奶粉作為一個(gè)組編號(hào)為B，將新疆的3種奶粉作為一組編號(hào)為X，將黑龍江的3種奶粉作為一組編號(hào)為H，將廣西的4種奶粉作為一組編號(hào)為G，所有樣品均生產(chǎn)于12月，避免了季節(jié)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，并且同一品牌樣品有相同的生產(chǎn)批號(hào)和生產(chǎn)日期，購買時(shí)已與廠家進(jìn)行了考察核實(shí)，確定了樣品奶源的產(chǎn)地，樣品的相關(guān)信息見表1，其中有2個(gè)樣品來自黑龍江同一個(gè)地方，有4個(gè)樣品來自廣西同一個(gè)地方，共計(jì)8個(gè)不同市；濃硝酸北京化工廠，優(yōu)級(jí)純；30%過氧化氫西隴化工股份有限公司，優(yōu)級(jí)純；高純氬氣純度大于等于99.999%；標(biāo)準(zhǔn)品多元素（Al、As、B、Ba、Be、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Ca、Li、Mg、Mn、Ni、Pb、Sb、Sn、Sr、Ti、Tl、V、Zn）標(biāo)準(zhǔn)溶液［ρ（各元素）=100.0μg/mL］國家有色金屬及電子材料分析測試中心；22種（Ag、Al、As、Ba、Bi、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、Li、Mg、Mn、Na、Ni、Pb、Se、Sr、V、Zn）混合離子標(biāo)準(zhǔn)溶液［ρ（各元素）=0.001g/L］上海市計(jì)量測試技術(shù)研究院；18種（Ce、Ho、Sc、U、Dy、La、Sm、Yb、Er、Lu、Tb、Y、Eu、Nd、Th、Gd、Pr、Tm）稀土金屬元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液［ρ（各元素）=100.0μg/mL］美國AccuStandard；磷（P）國家標(biāo)準(zhǔn)樣品［ρ（P）=1000.0μg/mL］國家有色金屬及電子材料分析測試中心；鉬酸銨天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司，分析純；偏釩酸銨國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，分析純；氫氧化鈉天津市福晨化學(xué)試劑廠，分析純；2，4-二硝基酚上海試劑三廠，指示劑；硫酸廉江市愛廉化試劑有限公司，優(yōu)級(jí)純。

表1　奶粉產(chǎn)地相關(guān)信息Table 1　Producing area’information of milk powder

AL204-IC電子天平METTLER TOLEDO；PYPIV-40超純水儀電阻率＞18.2，廣州品業(yè)儀器設(shè)備有限公司；Multiwave3000微博消解儀Anton Pear公司；6000 SERIES電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀美國熱電；XSERIES2電感耦合等離子體質(zhì)譜儀美國熱電；UV-2401PC分光光度計(jì)日本島津。

1.2樣品前處理方法

稱取奶粉約0.5g（精確到0.0001g）置于50mL微波消解管中，加入濃硝酸，30%過氧化氫2mL，放在趕酸器上（100℃）進(jìn)行預(yù)消解，待樣品劇烈反應(yīng)（約1h），不再冒泡后，拿出放置冷卻到室溫，補(bǔ)加濃硝酸約1～2mL，使消解管內(nèi)溶液體積約為6mL，放入微波消解儀中，設(shè)置升壓速度：0.3Bar/s；紅外強(qiáng)度：130℃；壓力上限：18Bar；轉(zhuǎn)動(dòng)模式：連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，并按表2條件進(jìn)行微波消解，消解完畢后用去離子水沖洗蓋子內(nèi)壁，沖洗液流入消解管，取出消解管并在趕酸器上趕酸至剩余溶液為2mL，轉(zhuǎn)移到50mL比色管，用去離子水定容，搖勻。在相同條件下做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

表2　微波消解程序Table 2　Microwave digestion procedure

1.3儀器分析方法

收集到的臨床資料可能是零碎的、片面的、混亂的、有矛盾的甚至是錯(cuò)誤的，必須經(jīng)過分析、處理和判斷才能使之完整化、真實(shí)化、系統(tǒng)化，才能用于臨床[7]。例如一位老年患者到口腔科門診，主訴“牙痛”。口腔科醫(yī)生做了詳細(xì)的口腔檢查，沒有發(fā)現(xiàn)異常，就診斷“神經(jīng)痛”。該患者到另外一個(gè)醫(yī)院口腔科門診，醫(yī)生發(fā)現(xiàn)患者不是牙痛，疼痛部位在顳頜關(guān)節(jié)處，每當(dāng)咬合時(shí)發(fā)生，而且咬合時(shí)可以聽到聲響。遂診斷“顳頜關(guān)節(jié)炎”。

按表3等離子體發(fā)射光譜儀儀器條件（見表3）測定奶粉中的Ca、K、Mg、Na、Al、Fe、Sr共7種元素的含量。

按表4電感耦合等離子體質(zhì)譜儀儀器條件（見表4）測定奶粉中的Li、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Se、Ba、Pb、Sc、Y、La、Ce、Nd共15種元素的含量。

磷（P）元素的含量測定取適量1.2處理好的試樣參照GB 5413.22-2010［10］進(jìn)行。

1.4數(shù)據(jù)處理

用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、Duncan多重比較分析、聚類分析（系統(tǒng)聚類，聚類距離為歐式距離）和主成分分析。

2　結(jié)果與討論

2.1奶粉中元素含量差異分析

對(duì)不同地域12種奶粉中的23種元素測定結(jié)果進(jìn)行了不同地區(qū)間的方差分析，對(duì)4組奶粉地區(qū)間不同元素的方差分析和多重比較的結(jié)果見表5。

表3　ICP 6000工作參數(shù)Table 3　Working parameters of ICP 6000

表4　ICP-MS XSERIES 2工作參數(shù)Table 4　Working parameters of ICP-MS XSERIES 2

表5　方差分析結(jié)果（±SD）Table 5　The result of ANOVA（±SD）

表5　方差分析結(jié)果（±SD）Table 5　The result of ANOVA（±SD）

注：同一行上標(biāo)的字母不同時(shí)，表示數(shù)據(jù)之間的差異顯著（p＜0.05）。

B X H G Ca（mg/100g）　530.7929±68.0151a　1043.3283±24.3779c　936.8322±12.8315b　915.0882±21.5486bK（mg/100g）　702.3559±91.42499a　1262.2022±99.5707b　1358.4131±44.8580c　1277.8756±104.6925bcMg（mg/100g）　47.8827±2.4456a　75.4400±3.0994c　75.1394±5.9034c　69.12738±2.9143bNa（mg/100g）　221.1656±29.8460a　380.4537±72.81037b　361.2392±3.8674b　426.2673±26.0974cAl（mg/100g）　1.898705±0.0881c　1.3662±0.2753a　1.5598±0.1987ab　1.7177±0.2498bFe（mg/100g）　6.6235±1.2318c　0.7327±0.1441a　0.8083±0.1573a　1.8438±1.0115bSr（μg/100g）　249.5558±4.5952a　838.9025±100.3810b　544.3387±42.7363c　163.2711±8.6285dP（mg/100g）　366.2500±93.3937a　725.8333±40.0492b　749.8333±9.4571b　718.3750±34.2485bLi（μg/100g）　14.1986±5.9076b　19.2883±8.5881c　5.9975±1.2893a　3.0757±0.9733aCr（μg/100g）　143.7677±5.9076b　113.0662±22.2227a　140.3739±26.9768b　140.5711±19.7120bMn（μg/100g）　31.1889±6.6748b　7.1469±0.5532a　28.3115±0.2759b　7.6203±1.1751aCo（μg/100g）　0.6916±0.0597a　1.0932±0.0244b　1.1734±0.1654c　1.0393±0.0463bcNi（μg/100g）　15.6242±0.8313a　18.5900±1.1015a　28.7072±12.0704b　36.9726±11.3891bCu（μg/100g）　155.5185±9.9998c　17.5388±2.3392a　28.1815±4.4721a　76.3198±9.4293bZn（μg/100g）　2.2756±0.1223b　1.3797±0.1331a　1.4169±0.0267a　1.3294±0.0348aSe（μg/100g）　14.7181±3.5551b　15.7414±3.1101b　11.6916±2.9720a　15.4129±1.8292bBa（μg/100g）　41.2915±15.9831a　70.7081±12.7984b　94.0314±36.5376c　50.7948±6.0809abPb（μg/100g）　0.6563±0.2330a　0.6553±0.1560a　0.8466±0.2813ab　1.1039±0.3528bSc（μg/100g）　17.5916±0.8090a　18.4860±2.1777ab　20.1486±0.9968bc　20.7043±1.9506cY（μg/100g）　1.9431±0.2879a　0.2302±0.0636b　0.1612±0.0206b　0.1818±0.0317bLa（μg/100g）　1.0752±0.4813c　0.5255±0.3033b　0.2632±0.0090a　0.2996±0.0516abCe（μg/100g）　1.4219±0.1248b　0.8247±0.2612a　0.7355±0.0243a　0.7932±0.0869aNd（μg/100g）　0.9059±0.3621b　0.3033±0.0974a　0.2606±0.0101a　0.2785±0.0490a元素

表5中Duncan多重比較分析的結(jié)果也表明不同組別中元素含量有其各自的特征。一些元素的標(biāo)準(zhǔn)偏差偏大，說明這些元素可能在同一省份不同的市內(nèi)差異也較大［11］。23種元素中，沒有任何一種元素是4組之間均無顯著差異的，即至少都有1組與其余3組差異顯著，最典型的是Sr，4組樣品的Sr元素含量兩兩之間差異顯著，說明Sr元素對(duì)于樣品的地域識(shí)別是很有幫助的，前人研究發(fā)現(xiàn)鍶元素及其同位素因其特殊的地球化學(xué)特性經(jīng)常被用于農(nóng)產(chǎn)品的溯源研究中［12］。B組樣品的元素含量與其余3組差異最大，B組中Ca、K、Mg、Al、Fe、P、Li、Sr、Co、Cu、Zn、Y、La、Ce和Nd 15種元素含量與其他3組均有顯著性差異，其中Al、Fe、Cu、Zn、Y、La、Ce和Nd 8種元素含量顯著高于X、H、G組；Ca、K、Mg、P、Co 5種元素含量顯著低于其余3組，Li含量顯著低于X組，但顯著高于H、G組。這種差異可能是由于嬰兒配方奶粉相比成人全脂奶粉添加了一些其他物質(zhì)，使得某些元素的相對(duì)含量降低，同時(shí)又進(jìn)行了幾種元素的營養(yǎng)強(qiáng)化使這幾種元素的含量增加，這種人為的元素干預(yù)導(dǎo)致溯源識(shí)別的困難增加，但是可以作為后期方法可靠性判別的一個(gè)對(duì)照。X組中Ca、Li、Sr、Cr 4種元素含量與其他3組有顯著性差異，其中Ca、Li、Sr含量顯著高于其他3組，Cr含量顯著低于其余3組。這可能與新疆的土壤環(huán)境相關(guān)，新疆的土壤中Ca含量較高［13］。H組中Sr、Se、Ba 3種元素與其他3組有顯著性差異，Se含量顯著低于其他3組，Ba含量顯著高于其余3組。G組種Mg、Na、Fe、Sr、Cu5種元素含量與其他3組有顯著性差異，其中Na在4組中含量最高，Sr在4組中含量最低，F(xiàn)e和Cu含量高于X、H組但低于B組，Mg含量低于X、H組但高于B組。由同種奶粉的不同產(chǎn)地分析可以看出，P、Zn、Y、Ce和Nd元素含量差異不顯著，其余18種元素含量差異顯著。

2.2奶粉中元素含量的主成分分析

對(duì)不同地區(qū)存在顯著差異的23種元素進(jìn)行主成分分析，結(jié)果見表6。

表6　前4個(gè)主成分中各變量的特征向量及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率Table 6　The eigenvectors and cumulative contribution of variance of the first four principal components

由表6可以看出前4個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了82.91%，表明前4個(gè)主成分已經(jīng)有足夠的信息可以代表原始數(shù)據(jù)。從特征向量中可以看出，第1主成分主要綜合了奶粉樣品的Ca、K、Mg、Co、Zn、Nd和P 7種元素的含量信息，第2主成分主要綜合了Na、Al和Pb 3種元素的含量信息，第3主成分主要綜合了Mn和Ba的含量信息，第4主成分主要綜合了Sr和Cr的含量信息。

再利用第1和第2主成分的標(biāo)準(zhǔn)化得分作散點(diǎn)圖，結(jié)果如圖1所示。

圖1　第1和第2主成分得分散點(diǎn)圖Fig.1　Scatter plot of PC1 and PC2

由圖1可以看出，通過第1主成分和第2主成分的得分可以區(qū)分不同地區(qū)的奶粉樣品。從第1主成分來看，B組樣品雖然與H組樣品同來自黑龍江，但B組與其余三組樣品的散點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，其第1主成分得分均為負(fù)值，其余3組為正值，再結(jié)合表5和表6的分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，第1主成分主要綜合了奶粉樣品的Ca、K、Mg、Co、Zn、Nd和P的含量信息，而B組樣品的Ca、K、Mg、P、Co元素含量顯著低于其余3組。并且可以發(fā)現(xiàn)B組樣品的散點(diǎn)之間本身相距也較遠(yuǎn)，X、H、G組散點(diǎn)相對(duì)集中，這是因?yàn)锽組為兩種不同的嬰兒奶粉，一種為初生嬰兒奶粉，一種為健兒成長奶粉。這也充分說明了多元素分析是靈敏度很高的，完全可以將不同品種的奶粉區(qū)分開來。從第2主成分來看，G組樣品的第2主成分得分均為正值，X組均為負(fù)值，B、H組既有正值，又有負(fù)值，再結(jié)合表5和表6的分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，第2主成分主要綜合了Na、Al、Ni和Pb的含量信息，而G組樣品Na、Ni和Pb元素含量均高于其余三組，Al的含量在同品種奶粉中也是含量最高。這與前文元素含量差異分析的規(guī)律一致。由此可見，用主成分分析可以更綜合、直觀的反映樣品中的多元素信息，在前人的食品產(chǎn)地溯源中也多次運(yùn)用了主成分分析［14-15］。

2.3奶粉中元素含量的聚類分析

對(duì)奶粉多元素分析結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，分析結(jié)果如圖2所示。

圖2　系統(tǒng)聚類樹狀圖Fig.2　Dendrogram of hierarchical cluster analysis

由圖2可以看出，在縱坐標(biāo)為19個(gè)單位時(shí)可以看到所有樣品聚為2個(gè)表征群，1、2號(hào)為一個(gè)表征群，3～12號(hào)為一個(gè)表征群。結(jié)合前文的編號(hào)可以看出，1、2號(hào)樣品為進(jìn)行了營養(yǎng)元素強(qiáng)化的嬰幼兒奶粉，3～12號(hào)為成人全脂奶粉，這進(jìn)一步印證了多元素分析具有較好的靈敏度，能夠區(qū)分細(xì)微的元素含量差異。除1、2號(hào)樣品之外，其余3個(gè)地區(qū)的樣品在縱坐標(biāo)為5個(gè)單位時(shí)聚為三個(gè)表征群，其中9～12號(hào)樣品為一個(gè)表征群，根據(jù)前文的編號(hào)，9～12號(hào)樣品均來自廣西，6、7、8號(hào)樣品先聚為一類，再和4、5號(hào)樣品聚為一類，最后4～8號(hào)樣品再和3號(hào)樣品聚為一類，根據(jù)前文編號(hào)，6、7、8號(hào)樣品來自黑龍江，3、4、5號(hào)樣品來自新疆，所以3號(hào)樣品出現(xiàn)了誤判，整個(gè)聚類分析的正確率為91.67%。說明聚類分析在奶粉的產(chǎn)地溯源中取得了較理想的效果，這種“物以類聚”的分析方法在產(chǎn)品溯源中受到科研工作者的廣泛應(yīng)用［14-17］。

3　結(jié)論

3.1三個(gè)地區(qū)奶粉的元素具有各自的特征，P、Zn、Y、Ce和Nd差異不顯著，其余18種元素均至少有1組與其余2組差異顯著，Sr元素兩兩之間均差異顯著，反映了不同地區(qū)奶粉礦物質(zhì)元素組成的復(fù)雜性和多樣性，為奶粉的產(chǎn)地識(shí)別提供了線索。

3.2元素分析結(jié)合主成分分析和聚類分析能較好的識(shí)別不同種類的奶粉以及很好的區(qū)分同種奶粉的不同產(chǎn)地，整體聚類的正確率為91.67%。

［1］Franke B M，Haldimann M，Reimann J，et al.Indications for the applicability of element signature analysis for the determination of the geographic origin of dried beef and poultry meat［J］. European Food Research and Technology，2007，225：501-509.

［2］梁曉琳，劉燕，譚凱燕，等.基于FTIR和理化性質(zhì)的奶粉溯源技術(shù)研究［J］.食品工業(yè)科技，2014，35（4）：49-52.

［3］Brescia M A，Caldarola V，Buccolieri G，et al.Chemometric determination of the geographical origin of cow milk using ICPOES data and isotopic ratios：A preliminary study［J］.Italian Journal of Food Science，2003，15：329-336.

［4］Bontempo L，Larcher R，Camin F，et al.Elemental and isotopic characterisation of typical Italian alpine cheeses［J］.Interational Dairy Journal，2011（21）：441-446.

［5］Brescia M A，Monfreda M，Buccolieri A，et al.Characterisation of the geographical origin of buffalo milk and mozzarella cheese by means of analytical and spectroscopic determinations［J］.Food Chemistry，2005（89）：139-147.

［6］郭波莉，魏益民，潘家榮，等.多元素分析判別牛肉產(chǎn)地來源研究［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，40（12）：2842-2847.

［7］張強(qiáng)，李艷琴.基于礦質(zhì)元素的苦蕎產(chǎn)地判別研究［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，44（22）：4653-4659.

［8］孫淑敏.羊肉產(chǎn)地指紋圖譜溯源技術(shù)研究［D］.陜西：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2012.

［9］陳輝，范春林，常巧英，等.多元素組成和穩(wěn)定同位素比值在蜂蜜溯源研究中的應(yīng)用進(jìn)展［J］.食品工業(yè)科技，2013，34（22）：375-380.

［10］中華人民共和國衛(wèi)生部中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB 5413.22-2010嬰幼兒食品和乳品中磷的測定［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

［11］趙海燕，郭波莉，張波，等.小麥產(chǎn)地礦物元素指紋溯源技術(shù)研究［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，43（18）：3817-3823.

［12］Fortunato G，Mumic K，Wunderli S，et al.Application of strontium isotope abundance ratios measured by MC-ICP-MS for food authentication［J］.Journal of Analytical Atomic Spectrometry，2004，19（2）：227-234.

［13］高衛(wèi)東.新疆土壤元素含量特征及其對(duì)沙塵氣溶膠貢獻(xiàn)分析［J］.干旱區(qū)資源與環(huán)境，2008，22（8）：155-158.

［14］馬磊，唐柯，韓業(yè)慧，等.貴人香葡萄酒氨基酸含量對(duì)產(chǎn)地特征性貢獻(xiàn)的分析［J］.食品工業(yè)科技，2012，33（19）；128-133.［15］張曉瑜，王庭欣，謝飛，等.近紅外光譜技術(shù)鑒別地理標(biāo)志產(chǎn)品黃驊冬棗［J］.食品工業(yè)科技，2010，31（11）：111-113.

［16］Watkins P，Wijesundera C.A preliminary study on the application of culuster analysis to the determination of the geographical origin of cheddar cheese based on semi-volatile composition［J］.The Australian Journal of Dairy Technology，2006，61（3）：244-247.

［17］Manca G，F(xiàn)ranco MA，Versini G，et al.Correlation between multielement stable isotope ratio and geographical origin in pretta cow’s milk［J］.Journal of Dairu Science，2006，89（3）：9.

Determination of milk powder geographical origin based on multi-element analysis

TAN Kai-yan1，2，LIANG Xiao-lin2，MIAO Lu1，LI De-yong1，LI Quan-yang2，*
（1.Guangxi Zhuang Autonomous Region Testing Institute of Product Quality，Nanning 530007，China；2.College of Light Industry and Food Engineering，Guangxi University，Nanning 530004，China）

In order to explore the reliable method of milk powder origin traceability，12 kinds of milk powder came from 3 regions were regarded as object of study.The contents of 7 chemical elements of Ca，K，Mg，Na，Al，F(xiàn)e，Sr were detected by ICP-AES.The contents of 15 chemical elements of Li，Cr，Mn，Co，Ni，Cu，Zn，Se，Ba，Pb，Sc，Y，La，Ce，Nd were detected by ICP-MS.The content of P was detected by spectrophotometric method.Then SPSS was used to analyze the data by analysis of variance（ANOVA），principal component analysis（PCA）and cluster analysis（CA）.Results showed that the element contents were different in the milk powder samples from different locals.PCA and CA classified the samples of milk powder into different categories，which was consistent to the variety and the geographical origin.The overall accuracy of CA achieved 91.67%.

milk powder；element；origin traceability；ICP；ICP-MS；multivariate statistical analysis

TS207.3

A

1002-0306（2015）02-0052-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.02.002

2014－05－26

譚凱燕（1976-），女，在職碩士研究生，工程師，研究方向：食品檢測與安全。

李全陽（1964-），男，博士研究生，教授，研究方向：食品科學(xué)，乳品科學(xué)，食品營養(yǎng)與長壽。

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31071576）；廣西大學(xué)科研基金項(xiàng)目（GXL090325）。