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奶制品因其较高的营养价值,已成为现代人生活必需的营养品。由于奶制品巨大的市场利润,奶制品市场以次充好、掺假造假的活动猖獗。稳定同位素和微量元素作为新的鉴别工具,已广泛应用于食品掺假判别和产地溯源等方面。本研究目的是探索稳定同位素和微量元素技术判别奶制品产地和检测奶制品真伪的新方法。本研究于2016-2017年陆续收集了 3个大洲11个国家的169份奶粉样品和我国和欧洲的17种牛奶样品,利用电感耦合等离子质谱仪(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS)检测奶粉中的 Mn、Ni、Cu、Rb、Sr、Ba、As、Rh、Pb、Li、V、Co、Y、Cs、La、Ce、Nd,共 17 种微量元素的含量;利用元素分析仪串联稳定同位素比率质谱仪(Elementary Analysis-Isotope Ratio Mass Spectrometers,EA-IRMS)测定奶粉的 δ13C、δ15N、δD、δ18O 值,牛奶干物质的δ13C、δ15N和外源掺氮牛奶干物质的δ15N值;水平衡-连续流稳定同位素质谱仪(Gasbench-IRMS)测定牛奶水δD、δ18O值,结合单因素方差分析、主成分分析、聚类分析和逐步判别分析,筛选有效的溯源指标,创建可靠的产地判别模型,判别奶粉和牛奶产地来源和鉴别牛奶外源氮掺假,得出以下结论:1.不同大洲奶粉的δ13C、δ15N无显著性差异,δD、δ18O有显著性差异;不同国家奶粉的δ13C、δ18O无显著性差异,δD、δ15N有显著性差异。Ni、Cu、Rb、Sr、Ba、As、Li、V、Y、Cs、La、Ce、Nd元素在不同大洲样品之间差异显著,Ni、Cu、Rb、Sr、Ba、As、Li、V、Co、Y、Cs、La、Ce、Nd 元素在不同国家之间差异显著。利用稳定同位素特征和微量元素特征可区分爱尔兰样品。2.稳定同位素和微量元素综合分析对奶粉产地判别效果优于单一稳定同位素判别或微量元素判别,两类指标结合化学计量可判别奶粉产地。应用稳定同位素和微量元素可对奶粉产地准确判别,判别正确率达92.1%。3.δ13C、δ15N、δD、δ18O组合指标对不同地区牛奶样品产地的判别正确率为80%以上,对欧洲牛奶样品产地的判别正确率为100%,稳定同位素指纹技术具备较强的牛奶产地溯源能力。4.初步证实利用牛奶的δ15N可对来鉴别牛奶中是否掺入了外源氮的添加进行鉴别具有一定的可行性,纯正牛奶的δ15N应高于掺假牛奶,但此方法还需要进一步的研究在更大尺度上进行研究以实现牛奶中外源氮的精确定量。