中宁枸杞地理指纹信息及鉴别技术研究

作为一种传统中药以及营养滋补品,枸杞含有多种有益于人体健康的物质成分,其中地理标志产品中宁枸杞因其优良的品质备受消费者喜爱。但在市场流通和销售过程中,中宁枸杞掺假等欺骗消费者现象时有发生,亟需用科学的技术来鉴别和确证枸杞的产地来源,从而促进枸杞产业的健康发展。本研究分别于2014年和2016年在宁夏回族自治区中宁县及周边县市、新疆维吾尔自治区、甘肃省采集122份枸杞样品和100份土壤样品,试验采用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测定了枸杞和土壤样品中K、Al、Mg、Ca、Fe、Zn、Cu、Mn、Sr、Rb、Tb、Mo、Cd、V、Co、As、Cs、Pr、Gd及Dy共20种矿质元素的含量;采用同位素比率质谱仪(IRMS)测定了枸杞样品中稳定同位素C、N、H、O的比率;采用近红外光谱仪采集了枸杞样品的近红外光谱信息;结合多种化学计量学方法如方差分析、多重比较分析、主成分分析、判别分析和相关分析对数据进行处理。研究比较了中宁枸杞与周边县市枸杞、甘肃及新疆枸杞的差异以及各种技术对中宁枸杞的鉴别效果,分析了不同技术对中宁枸杞鉴别的可行性;系统论述了地质、土壤环境、气候、品种因素对枸杞各项指标的影响;并比较分析了各项指标在不同采摘期的差异和变化,最终挑选出有效的鉴别指标用于建立判别模型,采用不同年际中宁枸杞样品进行验证分析;且分析比较了不同技术对中宁枸杞鉴别的有效性、适用性和经济性,从而确立鉴别中宁枸杞的有效技术。主要研究结论如下:(1)不同地域枸杞样品中矿质元素含量及稳定同位素比率存在显著性差异,所建立判别模型的正确判别率较高,而近红外技术对中宁枸杞的鉴别效果不太理想。(2)中宁枸杞的矿质元素含量,C、N、O同位素比率,以及用于产地鉴别的近红外光谱信息在不同采摘期较为稳定。(3)矿质元素Mg、Ca、Mn、Fe、Co、Cu、As、Mo及Gd及稳定同位素C、N、O指标对非本年际中宁枸杞的鉴别效果较好,是用于鉴别中宁枸杞较为稳定有效的指标。(4)矿质元素、稳定同位素指纹技术对中宁枸杞的判别率较高,且成本较适中,是适用于鉴别中宁枸杞的有效技术;近红外光谱技术成本较低,但对于中宁枸杞鉴别的有效性还有待提高。