【摘要】 使用电感耦合等离子体光学发射光谱（ICP-OES）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和电感耦合等离子体三重四极杆质谱（ICP-MS/MS）对76个样品中的41种元素进行了分析。

咖啡是由茜草科和咖啡属灌木产生的核果绿色种子中烘焙豆的积累。物种可归因于它们的几个相关品种之间的遗传差异反映在树木行为上当居住在不同的纬度、经度、海拔和土壤中。在研究旨在结合从主要咖啡生产国采集的咖啡样本的遗传资产，确定其元素特征和来源。

 

使用电感耦合等离子体光学发射光谱（ICP-OES）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和电感耦合等离子体三重四极杆质谱（ICP-MS/MS）对76个样品中的41种元素进行了分析。还评估了烘焙过程中银皮脱落的矿物成分，以验证烘焙过程中矿物的损失、与豆类和物种之间的成分差异。

 

图1 ICP-MS 操作条件

 

实验过程中将样品准备好后，用蒸馏水稀释消化物，并使用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS 7850；安捷伦技术公司，美国加利福尼亚州圣克拉拉）分析微量元素。使用电感耦合等离子体光学发射光谱仪（ICP-OES 5100；安捷伦技术公司）测定大分子元素。稀土元素的分析通过电感耦合等离子体三重四极质谱仪（ICP-MS/MS 8900；安捷伦技术公司）进行。测试条件如图1所示，测量结果如图2所示。这些含量的实际实验值与认证参考材料中的规定浓度一致，回收率在80%至110%之间。

 

图2测定烘焙咖啡中常量元素、微量元素和稀土元素的验证参数：方法检测限（MDLs）、认证参考物质（NCS DC 73351和NIST 1568a）的值、认证基质的回收率和相对标准偏差（RSD）

 

线性判别分析的应用为各大洲、种植国和物种提供了93.3%、97.8%和100%的准确率。在两个模型中，以钙（Ca）、钡（Ba）、镉（Cd）、铷（Rb）和锶（Sr）为显著判别元素，对阿拉比卡、Canephora咖啡和Eugenoides以及不同品种的阿拉比卡物种进行了判别。Rb、Sr、硫（S）和铊（Tm）是两个模型在不同尺度上进行地理区分的重要判别元素。除P和Rb外，银皮中的大多数元素在不同程度上都明显高于烤咖啡中的元素。

 

总之，通过多元统计分析处理的矿物元素测定被证明是不同咖啡品种的判别式。对来自七个主要生产国的样品进行元素分析的线性判别分析提供了一个可靠的预测模型。主要和次要元素的元素分析相对容易，可以与其他可追溯系统和感官评估一起使用，以验证烘焙咖啡、不同物种和品种的起源。

 

[1] Vezzulli, F., Fontanella, M.C., Lambri, M. and Beone, G.M. (2023), Specialty and high-quality coffee: discrimination through elemental characterization via ICP-OES, ICP-MS, and ICP-MS/MS of origin, species, and variety. J Sci Food Agric, 103: 4303-4316. https://doi.org/10.1002/jsfa.12490.

 

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