有機食品，除了不能用農(nóng)藥之外，還不能施化肥，當然用不用農(nóng)藥，現(xiàn)在已經(jīng)有檢測方法，就是檢查有沒有農(nóng)殘，這個能檢測到。但是施不施化肥，很長時間一直沒有檢測方法，就是說施了化肥跟沒有施化肥，在市場流通上沒有人能發(fā)現(xiàn)，而施不施化肥，對產(chǎn)量的影響卻很大。而測定穩(wěn)定同位素的方法則為監(jiān)測農(nóng)作物是否施用化肥提供了可能。

穩(wěn)定同位素方法追溯農(nóng)作物施肥情況

中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院穩(wěn)定同位素食品分析實驗室負責人鐘其頂介紹，關(guān)于穩(wěn)定同位素在有機食品領(lǐng)域的研究始于2011年，至今，穩(wěn)定同位素食品分析實驗室不僅建立了穩(wěn)定可靠的檢測方法，還對一些農(nóng)作物進行了從種子到果實的跟蹤研究，了解了部分植物生長過程中的同位素分餾變化規(guī)律和影響因素，并對市場上一些有機和常規(guī)樣品進行鑒別實驗。結(jié)果證明，所收集到的樣品中約百分之九十的所謂“有機食品”是真實的有機樣品，有大約10%的樣品可能在生長過程中使用了化肥。通過試驗也證明測定穩(wěn)定同位素組成鑒別某些作物或食品原料生長過程中是否施用化肥的方法是可行的，結(jié)合檢測產(chǎn)品農(nóng)藥殘留以及有機食品的常規(guī)檢測、審核和認證程序等，可以較好地鑒別某些有機食品。

同位素是具有相同原子序數(shù)，但質(zhì)量數(shù)不同，亦即中子數(shù)不同的一組核素。同位素分為兩大類：放射同位素和穩(wěn)定同位素。利用生物體中存在的各類化合物中穩(wěn)定同位素的組成上天然存在的、不可人為更改的差異，從原子水平上進行檢測、分析，從而解決食品、農(nóng)產(chǎn)品的識別與溯源問題。

穩(wěn)定同位素方法用于農(nóng)作物施肥情況追溯的基本原理是：在自然界中，物理、化學及生物化學等因素均會引起同位素自然豐度的變異，被稱為同位素分餾作用，從而使不同來源的物質(zhì)中同位素組成比例存在顯著差異。有機肥和化肥中，氮同位素組成差異很大，這是由于15n比14n質(zhì)量大，容易在體外富集。因此，15n在植物體內(nèi)不斷富集，生物鏈中，級別越高的生物越容易富集15n。由于化學合成氮肥是由空氣中的n2在高溫高壓條件下完成，化學法氮肥中15n的含量與大氣中的含量相當。而有機肥歸根到底是*初來源于動植物。由于15n的富集，植物或動物體內(nèi)的15n豐度明顯高于空氣，因此，有機肥中的15n豐度明顯要高于化學法氮肥。

早在二十世紀七十年代，美國科學家v.w.meints等人通過穩(wěn)定同位素來研究植物、土壤和肥料的關(guān)系。近十年來，國外在穩(wěn)定同位素方法區(qū)分有機和常規(guī)食品的研究中做了大量的工作。在我國，穩(wěn)定同位素質(zhì)譜在地質(zhì)、海洋和生態(tài)學領(lǐng)域應用比較廣泛，而在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域卻鮮有文獻報道。

2002年，woo-jung choi等人對施尿素和豬糞肥的玉米及其土壤進行15n豐度檢測，認為氮同位素組成是個很好的追蹤田間的氮源的方法，并且利用氮同位素組成的數(shù)據(jù)庫可能建立土壤氮分餾模型。2003年，a.nakano等人對肥料種類、有機和非有機肥對土豆的15n豐度和13c豐度的影響進行研究，結(jié)果認為植物的15n豐度和13c豐度尤其是15n豐度受肥料種類影響嚴重。2005年，m. georgi等人對有機和常規(guī)甘藍、洋蔥、萵苣和大白菜的多種同位素比進行研究，結(jié)果證明兩種生產(chǎn)系統(tǒng)的蔬菜的氮同位素組成差異顯著，有機產(chǎn)品的15n富集明顯。2010年，simon d.kelly等人對番茄和萵苣進行了15n同位素分析，結(jié)果認為結(jié)合微量元素和氮同位素分析，可以大大提高有機和常規(guī)蔬菜的鑒別正確率。2011年，f.camin和m. perini等人對多種水果的氮同位素組成進行檢測，認為結(jié)合同位素和化學標記可以很好地區(qū)分有機水果和常規(guī)水果。

檢測手段的發(fā)展可以促進誠信體系建設(shè)

“當人們發(fā)現(xiàn)造假的成本遠遠高于正常生產(chǎn)的時候，就沒有人去造假了。”中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院穩(wěn)定同位素食品分析實驗室負責人鐘其頂介紹，“我們現(xiàn)在做的工作，就是想通過現(xiàn)代科技技術(shù)構(gòu)建誠信監(jiān)管手段以提高社會造假的成本，當造假者獲取不了高額利潤，社會造假的經(jīng)濟驅(qū)動力沒有,整個社會的誠信環(huán)境將會變得更好。”

比如通過檢測蔬菜的氮穩(wěn)定同位素比值來鑒別有機蔬菜，該鑒別技術(shù)基于原子水平上的特征進行區(qū)分，造假者很難通過簡單添加化學成分而改變其氮穩(wěn)定同位素;它也不像農(nóng)藥殘留，通過科技手段如添加農(nóng)藥分解酶降解蔬菜表面的農(nóng)殘，從而逃避有機蔬菜檢測與監(jiān)管。因此，采用氮穩(wěn)定同位素技術(shù)鑒別有機蔬菜是普通造假者難以采用“道高一尺，魔高一丈”簡單低成本的造假方式可以逃避監(jiān)管的;一般情況下，你改變不了蔬菜中的氮穩(wěn)定同位素，一旦使用了化肥，你就可能被檢出不是有機食品了。

穩(wěn)定同位素的應用范圍很廣。比如同樣是一瓶水，普通瓶裝水很便宜，而5100冰川礦泉水很貴。在這種情況下，如果拿普通瓶裝水直接灌到5100的瓶子里面，若采用一般化學方法是很難檢測出來，就可以謀取暴利。若采用穩(wěn)定同位素檢測方法，是很容易區(qū)分的，因為在高原冰川地區(qū)，水的18o和2h的同位素明顯低于平原地區(qū)水，通過穩(wěn)定同位素測定非常容易判別。那么，水中的18o和2h的同位素有沒有辦法改變或摻假呢?**是可以的，但如果你采用各種同位素分餾方法去改變水中的同位素，那你花費的成本會遠遠高于水的價格，相信沒有經(jīng)濟利益的驅(qū)動，應該沒有人去造假的。

再比如央視2002年、2006年和2010年曾多次報道經(jīng)過精心勾兌的“三精一水”勾兌葡萄酒成功通過現(xiàn)有國家標準物理和化學指標檢測。正常生產(chǎn)的葡萄酒工藝是不允許添加任何水的，因此葡萄酒中水全部來自葡萄壓榨來的水，該水中的δ18o同位素經(jīng)過葡萄生長富集，含量明顯高于環(huán)境中的水。

一般情況下，環(huán)境中水δ18o同位素比值是負值,而正規(guī)生產(chǎn)葡萄酒中水的δ18o同位素比值為正值。一旦添加環(huán)境的水，葡萄酒中水的δ18o同位素比值會顯著降低;但如果添加葡萄中壓榨出來的水，成本將遠遠超過造假成本，沒有人會去做的。因此，采用穩(wěn)定同位素技術(shù)是鑒別摻水葡萄酒的有效技術(shù)手段。

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