一种基于多元素和化学计量学的银鳕鱼物种鉴别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多元素和化学计量学的银鳕鱼物种鉴别方法。先收集已知物种的鳕鱼及银鳕鱼样品，去皮去骨，取鱼肉匀浆；超级微波前处理后，对样品进行51种痕量和常量矿物元素的电感耦合等离子体质谱(ICP

【技术实现步骤摘要】
一种基于多元素和化学计量学的银鳕鱼物种鉴别方法


[0001]本专利技术涉及银鳕鱼物种鉴别
，更具体地，涉及一种基于多元素和化学计量学的银鳕鱼物种鉴别方法。

技术介绍

[0002]鳕鱼属脊椎动物门(Vertebrata)、脊椎动物亚门(Subphylum Vertebrata)、真骨鱼纲(Division Teleostei)、鳕形目(Gadiformes)。鳕鱼多是生活在海洋底层和深海中下层的冷水性鱼类。广泛分布于世界的各大洋。其中鳕科和无须鳕科中有许多经济价值极高的世界级重要经济鱼类。目前，我国鳕鱼的消费量正呈逐年递增趋势，市售鳕鱼主要分为三类：(1)属于鳕科的鳕鱼类，包括鳕属的大西洋鳕鱼(Gadus morhua)，太平洋鳕鱼(Gadus macrocephalus)，狭鳕(Theragrachalcogramma)及其他鳕科的鱼类，如黑线鳕(Melanogrammus aeglefinus)，青鳕(Theragr achalcogramma)等；(2)不属于鳕科但被称为“银鳕鱼”的裸盖鱼(Anoplopoma fimbria)和南极犬牙鱼(Dissostichus eleginoides)，其分别属鲉形目和鲈形目，但营养价值和价格高于鳕科的鳕鱼类；(3)鱼目混珠的假鳕鱼类，俗称油鱼，主要是为棘鳞蛇鲭(Ruvet tuspretiosus)和异鳞蛇鲭(Lepidocybiumflavobrunneum)，均属于鲈形目。它们外形与鳕鱼相似，但生物学上并非一个种群，含有人体不能消化的蜡脂。
[0003]鳕形目鱼类品种繁多，分布广泛，不同的鳕鱼品种市场价格差异悬殊，市售的银鳕鱼在营养价值和价格上远高于其它鳕鱼类。所以市场常出现以次充好，物种假冒的现象。此外，市售鳕鱼约有六成是去头去内脏的冷冻形式，其余四成是去皮去骨的鱼切片，消费者在购买时难以通过形态特征判断鳕鱼的种类。因此，为了更加有效地确保鳕鱼产品质量，防止欺诈，亟需建立对我国常见市售银鳕鱼与其他种类鳕鱼的物种鉴定方法，以区分银鳕鱼与其他鳕鱼物种。
[0004]无机元素溯源技术是应用于食品产地溯源的重要技术之一。该技术已被广泛应用于葡萄酒、蜂蜜、马铃薯、苦荞、葱、大米、小麦等植源性食品及羊肉、牛肉等陆生动物源食品的产地溯源，例如中国专利CN109752441A公开了一种基于多元素的车厘子/樱桃产地溯源方法，但在水产食品产地溯源或物种鉴别方面报

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供一种基于多元素和化学计量学的银鳕鱼与其他种类鳕鱼的物种鉴别模型。通过采用主成分分析(PCA)结合偏最小二乘法判别分析(PLS
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DA)的技术对不同物种的鳕鱼中多元素进行分析，建立一种基于矿物元素和PCA与PLS
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DA化学计量技术结合的鉴别银鳕鱼与其他鳕鱼物种的模型，从而进一步实现对银鳕鱼物种的鉴别。
[0006]本专利技术的第二个目的在于提供一种基于多元素和化学计量学区分银鳕鱼与其他鳕鱼物种的方法。
[0007]本专利技术的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：
[0008]一种银鳕鱼与其他种类鳕鱼的物种鉴别模型，其构建方法如下：
[0009]S1.收集物种已知的银鳕鱼和其他鳕鱼样品；
[0010]S2.将步骤S1的鳕鱼样品去骨、去皮，取鳕鱼肉进行匀浆；
[0011]S3.对步骤S2匀浆后的样品进行超级微波前处理；
[0012]S4.对步骤S3超级微波处理后的样品进行ICP
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MS和ICP
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OES多元素分析，获得鳕鱼样品中多元素含量数据；
[0013]S5.采用PCA与PLS
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DA方法相结合的方式，对步骤S4获得的不同物种鳕鱼样品中多元素含量数据进行分析，建立银鳕鱼物种鉴别模型。
[0014]优选地，步骤S1中其他鳕鱼样品包括：黑鳕鱼、长尾鳕鱼、北极鳕鱼、壮鳕鱼、狭鳕鱼、美露鳕、真鳕鱼或太平洋鳕鱼中一种或多种；产地有：法国、美国、新西兰、智利、挪威、俄罗斯、中国、澳大利亚和南太平洋。鳕鱼大部分从广州永旺、广州正佳等大型超市购买；少量几个样品为吉林延边海关提供，最大程度保证样品物种的真实性。
[0015]优选地，步骤S5中PCA分析的方法是：将数据进行中心标准化，再采用 F
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检验筛选出各物种样品间的显著性差异变量，然后通过PCA提取出前8个主成分实现数据降维，从显著性差异变量中提取获得主成分，最后获得不同物种鳕鱼样品分布聚集区，用于PLS
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DA模型分析建立。
[0016]优选地，步骤S5中PLS
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DA分析的方法是：根据主成分分析的数据建立鳕鱼物种鉴别PLS
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DA模型，可用于预测分析未知样品是否属于银鳕鱼物种。 PLS
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DA原理：对不同处理样本的特性分别进行训练，产生训练集，并检验训练集的可信度，是一种根据观察或测量的若干变量值，来判断研究对象如何分类的统计分析方法。
[0017]采用主成分分析初步获得不同鳕鱼物种训练集，根据主成分分析获得训练集情况，建立偏最小二乘法判别分析鳕鱼物种鉴别模型，并用于验证物种鉴别模型准确性。对比分析PCA与PLS
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DA两种统计分析方法鉴别银鳕鱼物种的准确性；所有数据分析均在Simca 14.1软件(瑞士Umetrics公司)环境中完成。
[0018]优选地，步骤S3超级微波前处理的方法是：称取匀浆样品，加入浓HNO3浸泡过夜，然后置于超级微波消解仪进行超级微波消解处理。冷却后放入赶酸仪中加热进行赶酸处理，然后用去离子水转移(如转移入50ml离心管中，定容到 25ml)，分别用于进行ICP
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MS的痕量和ICP
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OES常量矿物元素的检测。
[0019]进一步优选地，所述HNO3可选UP级，浓度68.0％。
[0020]优选地，所述超级微波消解处理的条件为：氮气条件下逐步升温微波处理，升温程序为：第一步为7～9min内从室温升到110～130℃，第二步为7～9min 内从110～130℃升到210～230℃，第三步为210～230℃保持8～15分钟；三步压力均为15000MPa。
[0021]更优选地，所述超级微波消解处理的条件为：氮气条件下逐步升温微波处理，升温程序为：第一步为8min内从室温升到120℃，第二步为8min内从120℃升到220℃，第三步为210℃保持10分钟；三步功率均为1500W，压力均为15000MPa。
[0022]其中优选地，氮气条件是在密封反应器内充进高纯氮气30～50bar。
[0023]更优选地，氮气条件是在密封反应器内充进高纯氮气40bar。
[0024]优选地，赶酸处理时加热的温度为120～140℃。
[0025]更优选地，赶酸处理时加热的温度为130℃。
[0026]优选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种银鳕鱼与其他种类鳕鱼的物种鉴别模型，其特征在于，其构建方法如下：S1.收集物种已知的银鳕鱼和其他鳕鱼样品；S2.将步骤S1的鳕鱼样品去骨、去皮，取鳕鱼肉进行匀浆；S3.对步骤S2匀浆后的样品进行超级微波前处理；S4.对步骤S3超级微波处理后的样品进行ICP
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MS和ICP
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OES多元素分析，获得鳕鱼样品中多元素含量数据；S5.采用PCA与PLS
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DA方法相结合的方式，对步骤S4获得的不同物种鳕鱼样品中多元素含量数据进行分析，建立银鳕鱼物种鉴别模型。2.根据权利要求1所述物种鉴别模型，其特征在于，步骤S1所述其他鳕鱼包括黑鳕鱼、长尾鳕鱼、北极鳕鱼、壮鳕鱼、狭鳕鱼、美露鳕、真鳕鱼或太平洋鳕鱼中的一种或多种。3.根据权利要求1所述物种鉴别模型，其特征在于，步骤S5中PCA分析的方法是：将数据进行中心标准化，再采用F
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检验筛选出各产地间的显著性差异变量，然后通过PCA提取出前8个主成分实现数据降维，从显著性差异变量中提取获得主成分，最后获得银鳕鱼物种的分布聚集区，用于PLS
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DA模型分析建立；PLS
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DA分析的方法是：根据主成分分析的数据建立银鳕鱼物种的PLS
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DA模型，可用于预测分析未知样品是否为银鳕鱼。4.根据权利要求1所述物种鉴别模型，其特征在于，步骤S3超级微波前处理的方法是：称取匀浆样品，加入浓HNO3浸泡过夜，然后进行超级微波消解处理，冷却后再加热进行赶酸处理，然后用去离子水转移，分别用于进行ICP
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MS的痕量和ICP
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OES常量矿物元素的检测。5.根据权利要求1所述物种鉴别模型，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢丽，李志勇，丁博，刘青，卢凡，谢湘娜，李波平，关丽军，刘艳艳，
申请(专利权)人：五峰土家族自治县职业教育中心，
类型：发明
国别省市：