一种用同位素鉴别植物原材料与动物原材料的方法与流程

本发明涉及植物原材料与动物原材料鉴别技术领域，具体的说，是一种用同位素鉴别植物原材料与动物原材料的方法。

背景技术：

生产安全高品质的食品是确保消费者健康和成功的国内国际贸易的先决条件，然而食品的假冒问题是销售过程中最大的问题。L-亮氨酸是一种人类无法自然合成，必须从饮食或补充剂中获得的必需氨基酸，L-亮氨酸作为营养补充剂、膳食补充剂、保健食品添加剂、运动营养、运动补剂、健身补剂和医药原料而被广泛应用，它可以由植物原材料制成，比如黑豆、大豆、扁豆和花生等，也可以由动物原材料制成，比如家禽、虾、羊肉和牛肉等。一些欺诈性制造商在这个非常重要的产品的生产过程中使用不同来源的原材料，导致掺杂或者假冒的产品出现，这将会给消费者带来经济和健康上的风险，但是，就L-亮氨酸产品而言，消费者很难通过观察或者使用来辨别L-亮氨酸是来源于植物原材料还是动物原材料，因此L-亮氨酸原材料的来源对保证产品安全、消费者健康和成功的国内国际贸易十分重要。

因此，研究一种能够鉴别L-亮氨酸原材料的来源是植物原材料还是动物原材料的方法，是本技术领域的技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用同位素鉴别植物原材料与动物原材料的方法，能够鉴别L-亮氨酸原材料的来源是植物原材料还是动物原材料。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用同位素鉴别植物原材料与动物原材料的方法，包括以下步骤：

步骤S1、分别采集由植物原材料制备的L-亮氨酸样本与动物原材料制备的L-亮氨酸样本；

步骤S2、分别将由植物原材料制备的L-亮氨酸样本与动物原材料制备的L-亮氨酸样本研制为粉末状；

步骤S3、分别将粉末状的植物原材料制备的L-亮氨酸样本与动物原材料制备的L-亮氨酸样本在45℃条件下烘干8小时；

步骤S4、分别将烘干后的植物原材料制备的L-亮氨酸样本与动物原材料制备的L-亮氨酸样本放入锡囊中称重；

步骤S5、采用质谱仪分别测定植物原材料制备的L-亮氨酸样本与动物原材料制备的L-亮氨酸样本中的δ¹⁵N；

步骤S6、用Excel对δ¹⁵N进行数据分析；

步骤S7、得出结论：当δ¹⁵N＜3.0000‰时，该样本是由植物原材料制备的L-亮氨酸；当δ¹⁵N＞5.0000‰时，该样本是由动物原材料制备的L-亮氨酸。

本发明采取玉米和大豆作为植物原材料样本，采取猪毛、人头发、鸭毛作为动物原材料样本，通过对玉米、大豆、猪毛、人头发、鸭毛制备的L-亮氨酸的δ¹⁵N值的含量比较，能够鉴别L-亮氨酸原材料的来源是植物原材料还是动物原材料。

进一步的，所述步骤S5中的质谱仪为INTEGRA CN质谱仪，INTEGRA CN质谱仪是专为测量碳氮同位素而设计，并用于¹³C和¹⁵N的分析。INTEGRA CN质谱仪操作简单、性能稳定、故障率低、易于维护，其精度≤ 0.1 ‰，并融合元素分析制样模块和质谱仪为一体。

进一步的，所述步骤S5中的δ¹⁵N数据结果以空气中的N₂为参照，并将空气中N₂的δ¹⁵N值设定为0.0000‰。空气中氮气含量约为79%，成分处于中间位，量大、均匀，并且容易测量，是国际标准的稳定同位素，采用N₂为参照，有利于保证鉴别结果的可靠性。

进一步的，所述步骤S6中的数据分析包括以下步骤：

步骤S61、将Excel的描述性统计分析设为采用95%的置信水平；

步骤S62、将Excel的一维方差分析中的alpha取值设为0.05；

步骤S63、根据植物原材料制备的L-亮氨酸样本与动物原材料制备的L-亮氨酸样本分析的时间，将数据分为3组；

步骤S64、将每一组δ¹⁵N数据结果用四位有效数字给出；

步骤S65、将每一组δ¹⁵N数据结果以图表形式呈现。

通过Excel对δ¹⁵N数据值进行统计分析，并将数据结果分为3组，有利于使得出的数据结果更真实、更具有代表意义，从而使L-亮氨酸的鉴别结果更准确。将数据结果以图表形式呈现，能够给人直观的认识，将数据结果用四位有效数字给出，有利于数据之间的比较。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明能够鉴别L-亮氨酸原材料的来源是植物原材料还是动物原材料；

（2）本发明所用δ¹⁵N值来鉴别L-亮氨酸原材料的来源具有很高的可靠度。

附图说明

图1为植物原材料制备的L-亮氨酸和动物原材料制备的L-亮氨酸中δ¹⁵N同位素成分；

图2为植物原材料制备的L-亮氨酸中δ¹⁵N同位素成分；

图3为动物原材料制备的L-亮氨酸中δ¹⁵N同位素成分。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

一种用同位素鉴别植物原材料与动物原材料的方法，如图1所示，以玉米、猪毛、人头发、鸭毛这四种原材料制备的L-亮氨酸样本为例，通过以下步骤：

步骤S1、采集由玉米、猪毛、人头发、鸭毛这四种原材料制备的L-亮氨酸样本；

步骤S2、分别将玉米、猪毛、人头发、鸭毛这四种原材料制备的L-亮氨酸样本研制为粉末状；

步骤S3、分别将粉末状的玉米、猪毛、人头发、鸭毛这四种原材料制备的L-亮氨酸样本在45℃条件下烘干8小时；

步骤S4、分别将烘干后的玉米、猪毛、人头发、鸭毛这四种原材料制备的L-亮氨酸样本放入锡囊中称重；

步骤S5、采用INTEGRA CN质谱仪分别测定玉米、猪毛、人头发、鸭毛这四种原材料制备的L-亮氨酸样本中的δ¹⁵N含量，并以空气中的N₂为参照，分别得出玉米、猪毛、人头发、鸭毛这四种原材料制备的L-亮氨酸样本中的δ¹⁵N值；

步骤S6、将Excel的描述性统计分析设为采用95%的置信水平，一维方差分析中的alpha取值设为0.05，并根据玉米、猪毛、人头发、鸭毛这四种原材料制备的L-亮氨酸样本分析的时间，将玉米、猪毛、人头发、鸭毛这四种原材料制备的L-亮氨酸样本分别分为3组，将玉米、猪毛、人头发、鸭毛这四种原材料制备的L-亮氨酸样本的δ¹⁵N数据结果以四位有效数字给出，并以图表形式呈现。

如图1所示，由玉米、猪毛、人头发、鸭毛这四种原材料制备的L-亮氨酸中的δ¹⁵N的含量中，玉米制备的L-亮氨酸样本中δ¹⁵N含量最低，其最小值为0.6800‰，最大值为0.8704‰，而猪毛、人头发、鸭毛制备的L-亮氨酸样本中δ¹⁵N含量的最小值分别为5.4128‰、8.2415‰、5.8752‰。猪毛、人头发、鸭毛制备的L-亮氨酸中δ¹⁵N含量的最小值远远超过玉米制备的L-亮氨酸中δ¹⁵N含量的最大值。

根据步骤S7中的结论，玉米制备的L-亮氨酸样本中δ¹⁵N含量小于3.0000‰，属于由植物原材料制备的L-亮氨酸；猪毛、人头发、鸭毛制备的L-亮氨酸样本中δ¹⁵N含量大于5.0000‰，属于由动物原材料制备的L-亮氨酸。

实施例2：

进一步地，如图2所示，以甘肃玉米、山东玉米、大豆这三种原材料制备的L-亮氨酸样本为例，通过以下步骤：

步骤S1、采集由甘肃玉米、山东玉米、大豆这三种原材料制备的L-亮氨酸样本；

步骤S2、分别将甘肃玉米、山东玉米、大豆这三种原材料制备的L-亮氨酸样本研制为粉末状；

步骤S3、分别将粉末状的甘肃玉米、山东玉米、大豆这三种原材料制备的L-亮氨酸样本在45℃条件下烘干8小时；

步骤S4、分别将烘干后的甘肃玉米、山东玉米、大豆这三种原材料制备的L-亮氨酸样本放入锡囊中称重；

步骤S5、采用INTEGRA CN质谱仪分别测定甘肃玉米、山东玉米、大豆这三种原材料制备的L-亮氨酸样本中的δ¹⁵N含量，并以空气中的N₂为参照，分别得出甘肃玉米、山东玉米、大豆这三种原材料制备的L-亮氨酸样本中的δ¹⁵N值；

步骤S6、将Excel的描述性统计分析设为采用95%的置信水平，一维方差分析中的alpha取值设为0.05，并根据甘肃玉米、山东玉米、大豆这三种原材料制备的L-亮氨酸样本分析的时间，将甘肃玉米、山东玉米、大豆这三种原材料制备的L-亮氨酸样本分别分为3组，将甘肃玉米、山东玉米、大豆这三种原材料制备的L-亮氨酸样本的δ¹⁵N数据结果以四位有效数字给出，并以图表形式呈现。

如图2所示，甘肃玉米、山东玉米、大豆这三种原材料制备的L-亮氨酸样本的δ¹⁵N含量分别为2.7200‰、1.1243‰和1.8224‰，其中甘肃玉米制备的L-亮氨酸样本为δ¹⁵N含量最高的2.7200‰，远低于实施例1中猪毛制备的L-亮氨酸中的最低δ¹⁵N含量5.4128‰。

根据步骤S7中的结论，甘肃玉米、山东玉米、大豆这三种原材料制备的L-亮氨酸样本中δ¹⁵N含量均小于3.0000‰，属于由植物原材料制备的L-亮氨酸。同时，进一步说明了植物具有更低的δ¹⁵N值，而动物具有更高的δ¹⁵N值，因此用δ¹⁵N值来鉴别L-亮氨酸原材料的来源具有很高的可靠度。

实施例3：

进一步地，如图3所示，以猪毛、人头发、鸭毛这三种原材料制备的L-亮氨酸样本为例，通过以下步骤：

步骤S1、采集由猪毛、人头发、鸭毛这三种原材料制备的L-亮氨酸样本；

步骤S2、分别将猪毛、人头发、鸭毛这三种原材料制备的L-亮氨酸样本研制为粉末状；

步骤S3、分别将粉末状的猪毛、人头发、鸭毛这三种原材料制备的L-亮氨酸样本在45℃条件下烘干8小时；

步骤S4、分别将烘干后的猪毛、人头发、鸭毛这三种原材料制备的L-亮氨酸样本放入锡囊中称重；

步骤S5、采用INTEGRA CN质谱仪分别测定猪毛、人头发、鸭毛这三种原材料制备的L-亮氨酸样本中的δ¹⁵N含量，并以空气中的N₂为参照，分别得出猪毛、人头发、鸭毛这三种原材料制备的L-亮氨酸样本中的δ¹⁵N值；

步骤S6、将Excel的描述性统计分析设为采用95%的置信水平，一维方差分析中的alpha取值设为0.05，并根据猪毛、人头发、鸭毛这三种原材料制备的L-亮氨酸样本分析的时间，将猪毛、人头发、鸭毛这三种原材料制备的L-亮氨酸样本分别分为3组，将猪毛、人头发、鸭毛这三种原材料制备的L-亮氨酸样本的δ¹⁵N数据结果以四位有效数字给出，并以图表形式呈现。

如图3所示，猪毛、人头发、鸭毛这三种原材料制备的L-亮氨酸样本的δ¹⁵N含量分别为5.4400‰、8.3594‰和5.9477‰，其中猪毛制备的L-亮氨酸样本为δ¹⁵N含量最低的5.4400‰，远高于实施例2中甘肃玉米制备的L-亮氨酸中的最高δ¹⁵N含量2.7200‰。

根据步骤S7中的结论，猪毛、人头发、鸭毛这三种原材料制备的L-亮氨酸样本中δ¹⁵N含量均大于5.0000‰，属于由动物原材料制备的L-亮氨酸。同时，进一步说明了植物具有更低的δ¹⁵N值，而动物具有更高的δ¹⁵N值，因此用δ¹⁵N值来鉴别L-亮氨酸原材料的来源具有很高的可靠度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。