利用重元素同位素比组成的谷物产地辨别方法技术

本发明专利技术涉及利用重元素同位素比组成的谷物产地辨别方法，其课题是通过理化分析辨别谷物产地。分析谷物所含的锶及铅各自的同位素比、即由质量数87与86构成的锶同位素的存在比、由质量数208、207、206及204构成的铅同位素的存在比，利用上述分析信息辨别谷物的产地。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及辨别稻米、小麦、大麦等谷物的产地的方法。
技术介绍
在稻米、小麦、大麦等谷物中，关于通过理化分析辨别产地的方法，以稻米为对象的研究进展最快。作为其方法，有下述研究报告(i)通过进行DNA分析确认存在于各产地稻米中的碱基序列的差异来辨别产地的方法(专利文献1) ； ( )通过定量分析稻米中的各种元素，由存在于各产地稻米中的元素组成的差异来辨别产地的方法(非专利文献1)；(iii)通过分析氢、碳、氮、氧等轻元素的同位素比，由存在于各产地稻米中的同位素比信息的差异来辨别产地的方法(专利文献2及非专利文献幻；(iv)组合上述轻元素的同位素比的分析与钙、铜、铁、锶等微量元素的定量分析，由上述信息的差异来辨别产地的方法(专利文献幻；(ν)通过分析重元素锶的同位素比，由各产地稻米的同位素比的差异来辨别产地的方法(非专利文献幻等。所述方法(i)只能在欲辨别的产地的稻米之间品种不同等碱基序列有差异的情况下进行辨别。所述方法(ii)虽然显示了可以辨别的可能性，但尚在研究阶段，还未发展到能用于检查等的技术。所述方法(iii)通过稳定同位素比质谱分析装置测定轻元素的同位素比，由各产地稻米的同位素比信息的差异来辨别产地。即使是同一产地栽培得到的稻米，也由于栽培时的气温、湿度及施肥条件不同、距离海的远近、海拔等各种因素而变化，所以为了能用于检查，必须每年收集各个产地的数据，从而需要构筑庞大的数据库。所述方法(iv)相当于在所述方法(iii)中组合所述方法(ii)而得到的方法，但尚不能解决上述各方法的问题。所述方法(ν)中作为对象的重元素同位素与轻元素不同，难以区分同位素。因此，如果是相同地域栽培的谷物，则几乎不会因部位、年份、品种而变化，谷物中的重元素同位素比与土壤中的有效态的重元素同位素比一致。即，能够由栽培土壤推测谷物的同位素比，也能进行反推，这是利用元素组成或轻元素同位素比进行的辨别法中所不具有的特点。 另外，在通常的农业资材中几乎不含有锶和铅，可以忽略因农业活动导致的同位素比的变化。由上述内容可知，利用重元素同位素比辨别产地是至今被人们所非常期待的技术，但基于下述原因，研究例非常有限。利用重元素同位素比的产地辨别研究中，几乎都是利用锶的例子。原因在于，这在地球化学或考古学中已经被大量利用，产地间有可能显示不同的同位素组成，同时谷物等中含有比较大量的锶，所以容易分析。至今为止的研究报告中，虽然能利用锶同位素比来进行一部分产地间的辨别，但即使是不同的产地，有时也形成类似的锶同位素比，所以仅依赖于锶同位素比的辨别有局限性。此外，地球化学或考古学中也大量利用铅同位素比，并且产地间有可能显示不同的同位素组成，但由于谷物中的浓度极低，所以在产地辨别研究中的利用没有进展。虽然也尝试将铅同位素比用于产地辨别，但存在分析精度较小或数据量较少的问题，仅停留在提示有可能辨别的阶段。为了精确地确定锶同位素比(质量数87/86)，必须除去难以用质谱分析装置分3离的铷。原因在于，无法用仪器测定来分离质量数87的锶与质量数87的铷。至今为止使用阳离子交换树脂进行分离，需要较多时间。并且，谷物所含的铅量明显少于钾或钙之类其他矿物质成分，所以为了精确地确定铅同位素比，必须选择性地萃取铅并浓缩，但是并没有从农作物中简便地萃取锶及铅并进行浓缩的方法。另外，重元素同位素比的产地间差异极小，所以用于产地辨别时要求精确的分析。 作为上述目的的装置，经常使用表面热电离质谱分析装置与多重检测器型电感耦合等离子体质谱分析装置。前者虽然能进行高精度的测定，但存在为了得到精确的测定值而必须高度熟练的问题。后者是昂贵且特殊的装置，所以持有的机构少，在产地辨别研究中的利用有限，还妨碍在进行实际检查等的现场的利用。人们也研究了利用较廉价的单一检测器高分辨率电感耦合等离子体质谱分析装置来辨别葡萄酒的产地(非专利文献4)，但测定精度还不足以适用于谷物的产地辨别。总之，铅同位素比分析中有下述分析上的课题(i)抑制由使用的器具等污染样品的技术；(ii)因在植物中的浓度比锶更低而进行分离浓缩的技术；(iii)利用多接收器型电感耦合等离子体质谱分析装置进行的联合多重高灵敏度测定技术等，必须克服上述课题。现有技术文献专利文献专利文献1特开2004-141079号公报专利文献2特开2006-189351号公报专利文献3国际公开第2007/124068号说明书非专利文献非专利文献1安井明美、进藤久美子，“分析化学”，日本分析化学会，49卷6号， 2000 年发行，p405-410非专利文献2伊永隆史、铃木弥生子、中下留美子，“化学”，化学同人，63卷11 号，2008年发行，pl2-1非专利文献3织田久男、川崎晃，“分析”，日本分析化学会，2002年12号，2002 年发行，P678-683禾Iji· 4B. Medina, et al. , Food Additives and Contaminants, 2000, Vol. 17，No. 6，p435-44
技术实现思路
本专利技术的课题是提供利用理化分析辨别谷物产地的方法。本专利技术人为了解决上述课题，进行了潜心研究，结果发现通过除利用一直以来所研究的锶之外，还利用铅的同位素比信息，可以辨别谷物产地，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的主旨如下所述。(1) 一种谷物产地辨别方法，所述方法是分析谷物所含的锶及铅的各自的同位素比，使用上述同位素比的分析信息辨别谷物产地。(2)如上述(1)所述的方法，其包括下述工序工序(i)酸解谷物配制主要含有无机成分的溶液；工序(ii)由工序(i)中配制的溶液分离、浓缩锶与铅，配制含有锶的溶液及含有铅的溶液；工序(iii)通过质谱分析装置分析工序(ii)中配制的含有锶的溶液及含有铅的溶液，确定锶同位素比及铅同位素比；及工序(iv)比较工序(iii)中确定的试样的锶同位素比及铅同位素比与来自于欲辨别产地的谷物的锶同位素比及铅同位素比的工序。(3)如上述( 所述的方法，其中，在工序(i)的酸解中，使用清洁的树脂制一次性管作为分解容器。(4)如上述⑵或(3)所述的方法，其中，工序(ii)中，使用萃取色谱用树脂来进行锶与铅的分离、浓缩，所述萃取色谱用树脂使用了冠醚萃取剂。(5)如上述(4)所述的方法，其中，冠醚萃取剂是4，4’(5’ ) 二 18-冠-6。(6)如上述⑵ (5)中任一项所述的方法，其中，工序(iii)中，使用单一检测器型电感耦合等离子体质谱分析装置作为质谱分析装置。如果是相同产地土壤栽培得到的谷物，则锶同位素比之类的重元素同位素比几乎不因部位、年份、品种而变化，谷物中的重元素同位素比与土壤中有效态的重元素同位素比一致。即，能够由产地土壤推测谷物的同位素比，并且也能进行反推。此外，同一产地内的变化比产地间的变化小，所以利用比使用元素组成或轻元素同位素比的现有方法少的数据量就能进行可靠性高的辨别。因此，根据本专利技术的方法，能够高精度地辨别稻米、小麦、大麦等谷物的产地。附图说明图1是表示稻米的Sr同位素比的图。图2是表示稻米的1 同位素比的二维坐标图。图3是表示稻米的Sr同位素比与1 同位素比的三三维坐标图。图4是表示大麦的Sr同位素比的图。图5是表示大麦的1 同位素比的二维坐标图。图6是表示大麦的S本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种谷物产地辨别方法，所述方法是分析谷物所含的锶及铅各自的同位素比，使用所述同位素比的分析信息辨别谷物产地。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：有山薰，川崎晃，石田悦基，
申请(专利权)人：财团法人日本谷物检定协会，日清制粉株式会社，
类型：发明
国别省市：JP