基于放射性锶同位素(87 Sr/86 Sr)的地球化学指纹技术：托斯卡纳特级初榨橄榄油地理溯源新方法

为解决特级初榨橄榄油(EVOO)地理溯源难题，意大利研究人员创新性地采用放射性锶同位素(87 Sr/86 Sr)指纹技术，结合土壤-橄榄果实-榨油厂用水的二元混合模型，首次构建了托斯卡纳地区133组生物可利用锶同位素基线数据库。研究证实EVOO的87 Sr/86 Sr比值(0.70854-0.70974)能有效区分突尼斯(0.70861)和西班牙北部(0.70837)产区，为食品真实性认证提供了突破性技术方案。

　　

在地中海饮食文化中，特级初榨橄榄油(EVOO)不仅是重要食材，更是被联合国教科文组织列为非物质文化遗产。然而随着气候变化加剧和橄榄树病虫害频发，EVOO市场正面临严峻的掺假问题。传统的地理标志(PDO/PGI)认证体系虽能保证品质，却难以科学验证原油的真实地理来源。更棘手的是，现有基于有机成分或多元素分析的技术受季节性和加工工艺影响大，亟需开发不受生物分馏效应干扰的稳定溯源标记。

意大利托斯卡纳大学的研究团队独辟蹊径，将地质学领域的放射性锶同位素技术引入食品科学领域。锶同位素(⁸⁷
Sr/⁸⁶
Sr)在土壤-植物系统中不发生质量分馏，其比值忠实地记录了地质背景特征。研究人员历时多年，系统采集了托斯卡纳三大产区（基安蒂、阿尔塔瓦尔蒂贝里纳、马雷玛）20个橄榄园的166份环境样品，涵盖13种地质单元。通过创新性的液-液萃取结合Sr-Spec树脂纯化技术，成功攻克了EVOO中超低Sr含量(<0.2 ng/g)的检测难题，测量精度达54 ppm。

研究采用机器学习框架构建了基安蒂地区首个生物可利用锶同位素景观模型(⁸⁷
Sr/⁸⁶
Sr等值线图)，发现La/Sm比值与地形湿度指数(TWI)能解释74%的空间变异。关键突破在于建立了包含榨油厂用水影响的二元混合模型：EVOO的⁸⁷
Sr/⁸⁶
Sr=0.4096+0.0311×土壤生物可利用Sr+0.391×水体Sr，该模型成功量化了不同榨油工艺中17.5%-50%的用水贡献。

在土壤-橄榄系统研究中，砂岩衍生土壤的⁸⁷
Sr/⁸⁶
Sr伪总量(0.711548-0.713249)显著高于生物可利用量，而黏土岩区橄榄果实的同位素比值(0.708677)更接近土壤伪总量，揭示伊利石风化对Sr循环的关键调控。最具应用价值的发现是：托斯卡纳EVOO的中位⁸⁷
Sr/⁸⁶
Sr值(0.70911)显著高于突尼斯(0.70861)和西班牙北部(0.70837)产区，而希腊(0.708644)和葡萄牙(0.709328)油样则呈现中间特征。

这项发表于《整体环境科学》的研究，首次系统论证了锶同位素在EVOO全产业链溯源中的适用性。其创新点在于：1) 揭示了榨油厂用水对最终产品同位素指纹的定量影响机制；2) 开发了整合水文连通性与稀土元素分馏模式(La/Yb)的预测模型；3) 为区块链溯源技术提供了可量化的地质标记。该技术不仅适用于PDO认证保护，更可拓展至葡萄酒、蜂蜜等地理标志产品，为全球食品真实性认证体系树立了新标准。