《食品科學》：內蒙古農業大學郭軍教授：阿爾巴斯山羊肉礦物質指紋特征及真實性判別模型建立

阿爾巴斯山羊是內蒙古白絨山羊的典型代表之一，是獨特的生態環境和多年系統選育出的國產絨肉兼優山羊品種。阿爾巴斯山羊絨榮獲意大利“柴格納”獎，并被列入國家首批動物遺傳資源保護名錄一級保護品種。2021年鄂托克旗所產的阿爾巴斯山羊肉入選首批《中歐地理標志協定》認證產品，為我國羊肉首例。

羊肉和牛肉礦物質受品系、產地、物種、飼養方式（放牧和舍飼）等多種因素影響。

內蒙古農業大學食品科學與工程學院的董鑫、白揚、郭軍*等以內蒙古鄂爾多斯市阿爾巴斯山羊為研究對象，以周邊地區山羊和綿羊作為對照，對28 種常量和微量元素進行測定。使用化學計量學進行聚類分析及描述性統計，揭示阿爾巴斯山羊礦物質組成的獨特性，豐富其礦物質指紋數據，以期為內蒙古羊肉產業的可持續發展提供理論支持。

1 阿爾巴斯山羊與其他4 個品系山羊、綿羊的礦物質特征比較

阿爾巴斯山羊與其他4 個品系山羊、綿羊的28 種元素及篩選出的Cs和Na等14 種特征元素聚類分析結果見圖1。除阿爾巴斯山羊和橫山羊外，其他3 個品系山羊、綿羊分別單獨聚類，有明顯分離趨勢，山羊、綿羊間分為2 個聚類群，分別居于圖的左右兩側（圖1A、B）。單獨對阿爾巴斯山羊和橫山羊進行有監督的聚類分析，顯示分離趨勢明顯。載荷向量圖顯示，阿爾巴斯山羊的特征元素為Na和Zn，阿拉善白絨山羊的特征元素為Cd和Ba，橫山羊的特征元素為Mo，鄂爾多斯雜交綿羊的特征元素為Ni和Tl，阿拉善蒙古羊的特征元素為Fe（圖1C）。由圖1D可知，判別貢獻較大的元素有Cs、Na、Hg、Li和As等10 種（VIP＞1）。

阿爾巴斯山羊與其他4 個品系山羊、綿羊中28 種元素的單因素方差分析結果見表2。阿爾巴斯山羊的Na含量顯著高于其他品系山羊和綿羊肉（

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阿爾巴斯山羊與其他4 個品系山羊、綿羊的OPLSDA模型驗證見表3。除橫山羊外其他品系羊的28 種元素和14 種特征元素內外部判別正確率均為100%，說明以礦物質元素建立阿爾巴斯山羊品系判別模型可行。山羊和綿羊肉真實性判別與溯源OPLS-DA模型驗證見表4。山羊和綿羊的28 種元素及Cs和Na等12 種特征元素內外部判別正確率均為100%，說明以礦物質元素建立物種判別模型具有可行性。

為排除地區因素的影響，對鄂爾多斯鄂托克旗阿爾巴斯山羊、鄂爾多斯雜交綿羊和阿拉善左旗和右旗阿拉善白絨山羊、阿拉善蒙古羊進行OPLS-DA。如圖2所示，各分類均有較好的分離效果，進一步驗證了品系間礦物質特征的差異性。

阿爾巴斯山羊與其他4 個品系山羊和綿羊28 種元素相關性分析見圖3。K和Mg，Ca和Mo，Fe和Cu、Mn，Mn和Cu呈極顯著正相關（

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2 阿爾巴斯山羊肉產地礦物質特征

鄂托克旗（核心產區/牧區/地理標志認證區）4 個嘎查、鄂托克前旗（非核心產區/非地理標準認證區）和杭錦旗（非核心產區/農區/非地理標志認證區）阿爾巴斯山羊肉的21 種礦物質及篩選Rb和Cs等13 種特征元素聚類分析見圖4。鄂托克旗4 個嘎查和鄂托克前旗分布于圖的右側，杭錦旗獨貴塔拉鎮位于圖的左側，各產地間分別單獨聚類，分離趨勢明顯。載荷向量圖顯示各產地特征元素：尹克達賴嘎查為Rb和Cs；巴音烏素嘎查為Mo、Ca和Tl；烏仁都西嘎查為Li；賽罕塔拉嘎查為Cu；鄂托克前旗為Fe；杭錦旗獨貴塔拉鎮為Na。VIP圖顯示判別貢獻較大的元素有Mo、Rb、Cs、Tl和Cd等9 種（VIP＞1）。

阿爾巴斯山羊肉核心和非核心6 個產地28 種元素單因素方差分析結果見表5。尹克達賴嘎查山羊肉的Rb和Cs含量最高；巴音烏素嘎查山羊肉的Ca、Mo和Tl含量顯著高于其他產區；烏仁都西嘎查山羊肉的Se和Li含量最高，其中Se含量是杭錦旗獨貴塔拉鎮的143 倍，這種差異可能與當地獨特的地理環境密切相關，烏仁都西嘎查坐落于鄂爾多斯高原最高峰烏仁都西山（海拔2 149 m）下，在巖石風化過程中釋放的碳酸鹽等堿性礦物導致土壤pH值偏高，這種堿性環境通過增強硒元素有效性促進了土壤硒含量的累積，最終形成該地阿爾巴斯山羊肉硒元素的特異性富集特征，劉道榮和黃文輝等研究表明鄂托克旗所處的含煤巖系構造帶具有多層厚煤層，煤層系統中硒元素的富集與地表堿性環境的相關性，造成該區域土壤-牧草-羊肉系統硒富集現象。賽罕塔拉嘎查山羊肉的Cd含量顯著高于其他地區，P、Cu和Ba含量也高于其他地區；鄂托克前旗山羊肉的Zn和Ni含量顯著高于其他地區；杭錦旗獨貴塔拉鎮山羊肉的Na含量顯著高于其他地區，而Cd、Sn和Te含量顯著低于其他地區。聚類分析中載荷圖進一步印證了單因素方差分析揭示的元素差異，表明核心和非核心6 個產地阿爾巴斯山羊肉元素特征具有顯著區分度。根據食品中污染物限量標準，5 個品系山羊綿羊有毒元素含量無食品安全風險，但巴音烏素嘎查山羊肉的Pb、賽罕塔拉嘎查山羊肉的Cd和Pb含量相對較高，可作為當地地理特征值，應持續觀察元素變化并找出原因。

阿爾巴斯山羊肉6 個產地的OPLS-DA模型驗證見表6。6 個產地28 種元素及篩選13 種特征元素外部驗證判別正確率分別為95.71%和90.0%，除鄂托克前旗外其他產地內外部驗證判別正確率均為100%，鄂托克前旗阿爾巴斯山羊多數被判別為比鄰鄂托克旗產品，綜上說明以礦物質元素建立阿爾巴斯山羊肉產地判別模型可行。

3 山羊綿羊放牧和舍飼礦物質特征

山羊綿羊放牧和舍飼28 種元素聚類分析見圖5。主成分分析（PCA）結果顯示放牧羊和舍飼羊存在重疊，OPLS-DA顯示放牧羊和舍飼羊分別聚類于圖的兩側，有較好的分離趨勢。載荷圖顯示放牧的特征元素為Li、As和Sr，舍飼的特征元素為Co、Pb和Rb。VIP圖顯示判別貢獻較大的元素有Hg、Li、Sr、As、Co和Rb（VIP＞1）。

山羊綿羊放牧和舍飼28 種元素元素獨立樣本t檢驗見表7。放牧組的Na、Fe、Cu、Se、Cr、Ni、Cd、As、Li、Ti、Sr、Te、Ba和Tl含量顯著高于舍飼組，舍飼組的Co、Pb和Rb含量顯著高于放牧組。Zhang Qiangying等研究發現，放牧系統飼養的崗巴羊肉相較于市售藏羊肉具有更好的Cr元素富集特征，阿茹娜研究發現，放牧阿爾巴斯山羊相較于舍飼具有更好的Fe元素富集效果，與本研究結果相似。

山羊綿羊放牧和舍飼OPLS-DA判別模型驗證結果見表8。28 種元素放牧羊內外部驗證判別正確率分別為100%和96.67%，舍飼羊內外部驗證判別正確率分別為93.33%和80%，總外部驗證判別正確率為94.29%，篩選Li和Sr等10 種特征元素放牧羊內外部驗證結果均為100%，舍飼羊內外部驗證判別正確率分別為86.67%和60%，總外部驗證判別正確率為94.29%，說明以礦物質元素建立山羊綿羊放牧和舍飼判別模型可行。

結 論

本研究構建了基于大數據理念及食品內在身份的礦物質指紋數據，系統獲得阿爾巴斯山羊及其他4 個品系山羊綿羊、產地、放牧和舍飼高參考價值的礦物質特征參數。結果表明，阿爾巴斯山羊Na、P、Zn、Cr、Sr元素在5 個品系羊肉中含量最高；山羊的Na、Ca、P、Zn、Mo、Co、Pb、Rb、Te、Cr、Cd、Ba和Sr含量顯著高于綿羊；阿爾巴斯山羊核心產地（鄂托克旗烏仁都西嘎查）顯著富集Se元素；放牧羊的Na、Fe、Cu、Se、Cr、Ni、Cd、As、Li、Ti、Sr、Te、Ba和Tl含量顯著高于舍飼羊。28 種元素和篩選元素建立的OPLS-DA模型外部驗證顯示：阿爾巴斯山羊肉物種品系判別正確率均為100%，產地溯源正確率分別為95.71%和90.0%，放牧與舍飼判別正確率均為94.29%。說明以礦物質元素建立阿爾巴斯山羊判別模型可行，本研究可為地域優勢品種羊肉品牌化和地標化發展提供具有參考價值的數據支撐。

作者簡介

第一作者：

董鑫，內蒙古農業大學食品科學與工程學院碩士研究生。2018—2022年就讀于內蒙古農業大學食品科學與工程學院食品科學與工程專業，2023—2025年就讀于內蒙古農業大學食品科學與工程學院食品加工與安全專業，研究方向為食品營養與安全。

引文格式：

董鑫, 白揚, 蘇貞, 等. 阿爾巴斯山羊肉礦物質指紋特征及真實性判別模型建立[J]. 食品科學, 2025, 46(22): 332-340.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250516-104.

DONG Xin, BAI Yang, SU Zhen, et al. Mineral fingerprinting and authenticity discrimination modeling of Albas goat meat[J]. Food Science, 2025, 46(22): 332-340. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250516-104.

實習編輯：王奕辰；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

為匯聚全球智慧共探產業變革方向，搭建跨學科、跨國界的協同創新平臺，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監督管理總局技術創新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學、 重慶市農業科學院、 重慶市農產品加工業技術創新聯盟、重慶工商大學、重慶三峽學院、西華大學、成都大學、四川旅游學院、西昌學院、北京聯合大學協辦的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

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