“100%椰子水”兌水又兌糖，是它讓我們知道真相！

當你擰開一瓶印著“100%”標志的椰子水，暢飲那份清甜時，有沒有想過，喝進嘴里的可能是一位“替身演員”？

新京報消費研究院采購的四款市面上常見的宣稱100%椰子水產品

近日，新京報的一記“實錘”讓椰子水行業經歷了一場信任地震：四款市面上常見的以“100%椰子水”被檢出添加了外源水和糖。

面對商家信誓旦旦的承諾和消費者滿腹的狐疑，新京報拿出了一把極其特殊的“照妖鏡”。這把鏡子不看形狀、不看顏色，只看原子核里的那一點點重量差異。

那些陽澄湖的洗澡蟹、同仁堂的磷蝦油、摻糖漿的蜂蜜以及冒充產地的武夷山大紅袍，都在這面“照妖鏡”下原形畢露。

這把照妖鏡被稱作“同位素檢測”，這真是“科技”碰上了科技，李鬼碰上了李逵。

李逵還是李鬼？

一種高端且樸素的“試金石”

你可能要問：同位素，一個常出現在化學課本里的高冷詞匯，生活中到底有多大作用？

同位素檢測技術(同位素指紋方法)是現代科學研究的重要工具，通過分析物質里不同同位素組成，科學家可以知道這個東西是從哪里來的、經過了哪些變化，甚至能判斷它是不是純天然的。

那么，什么是元素的同位素呢？

簡單點說，同一種元素，就像同一個大家族里的兄弟姐妹。比如“碳”家族，所有碳原子都有6個質子，但有的家里中子數量多、顯得“胖”一點，有的中子少、顯得“瘦”一點。這些“胖瘦”不同的家人，就是同位素。

重點是：不同來源的東西，它里面同位素的“胖瘦比例”是獨一無二的，就像人的指紋。

邏輯控看這里↓↓↓

元素的最小單位是原子。原子里面有一個原子核，外面圍著帶負電的電子。原子核由帶正電的質子和不帶電的中子組成。如果兩個原子質子數相同，但中子數不同，它們就是同一種元素的“同位素”。

我們知道自然界的所有物質都是由化學元素組成的，目前，人類已知的化學元素有118種(其中約90種天然存在于自然界)。這些元素分別各自占據門捷列夫元素周期表中的一個位置，每種元素之間的區別在于它們的質子數不同。

化學元素的基本粒子叫做原子，原子由致密的原子核及若干圍繞在原子核周圍帶負電的電子組成，而原子核由帶正電的質子和電中性的中子組成。當某些元素具有相同的質子數，只是中子數不同時，我們稱它們為同一元素的同位素，意即在元素周期表中占據相同位置的原子。大多數天然元素都存在幾種穩定的同位素。

根據原子核是否穩定(是否發生衰變)，同位素又可以分為放射性同位素和穩定同位素。正是借助穩定同位素的穩定性，科學家們開發了同位素指紋方法。

自然界中某一元素的各種穩定同位素的相對含量被稱為元素豐度，即某特定同位素的原子數占該元素的總原子數的百分比。以碳(C)元素為例，碳同位素有12C、13C和14C三個同位素，12C和13C為穩定碳同位素，其自然豐度分別是98.89%與1.11%。

同位素組成正是建立在同位素豐度概念上的。仍以C同位素為例，穩定碳同位素組成通常由δ13C表示，即為樣品的R值與標準樣品R值的千分偏差(其中R=12C/13C，即輕同位素與重同位素的豐度比)，其計算公式為：

公式中，R標準為標準物質的R值，標準物質一般為國際公認的自然物質。自然界的所有物質都有自己的同位素組成。

如何辨真假？

自然界中，C4植物(如甘蔗、玉米)與C3植物(如椰子、水稻)因光合作用中碳固定方式不同，其糖分中的碳同位素組成也因此存在明顯差異。

椰子，屬于C3型植物，它身體里的碳同位素天生就“偏瘦”——重同位素含量低。而甘蔗、玉米這些C4型植物，剛好相反，碳同位素“偏胖”。

于是，科學家只需要做一件事：稱一稱椰子水里碳原子的“體重分布”。

如果測出來的結果，本該“偏瘦”的椰子水突然“變胖”了——那對不起，說明里面混進了玉米或甘蔗的糖。不管商家在包裝上把“100%”印得有多大，在數據面前，都得乖乖現形。

邏輯控看這里↓↓↓

自然界中，C4植物(如甘蔗、玉米)與C3植物(如椰子、水稻)因光合作用中碳固定方式不同，其關鍵酶對13C的排斥程度各異，導致體內穩定碳同位素比例顯著不同，其糖分中的碳同位素組成也因此存在明顯差異。其中C3植物對13C排斥較強，體內13C含量較低，而C4植物對13C排斥較弱，體內13C含量較高。

我們可以看到兩種植物的碳同位素范圍完全不存在交集，因此通過檢測成品椰子水的碳同位素比值，可以精準判斷椰子水中是否添加了外源(C4 植物來源)的糖。

但該方法也存在一定的局限性，例如甜菜糖屬于C3植物糖，若產品添加了甜菜糖，則無法通過該方法檢測出來。

除了檢測椰子水的真假，利用C同位素檢測技術也被應用于蜂蜜真假的鑒定，是公認的蜂蜜摻假檢測的標準方法之一。

因為蜜蜂大多數喜歡采集C3植物(如刺槐、油菜)的花粉，假如測定蜂蜜的δ13C超過值-23.5‰，則大概率是摻假蜂蜜。

你知道嗎？借助C同位素可以檢測椰子水和蜂蜜是否如商家所說的純天然 100%，借助其他同位素甚至可以對農產品進行產地溯源。

陽澄湖“洗澡蟹”打假，

讓產地造假現形

生活在特定環境中的生物體，不斷與外界進行物質交換，其同位素組成就能夠在很大程度上反映所處環境的同位素特征。而不同地區由于地質地理環境、氣候條件等自然因素不同，其土壤和水體中的基底同位素組成也存在顯著差異。

基于這一原理，我們可以借助某種特定元素的同位素組成，對特定農產品進行產地溯源，這就是常說的“同位素指紋”方法。

每年中秋節前后，大閘蟹(學名“中華絨螯蟹”)的季節便到了，陽澄湖等湖區產出的大閘蟹，更是因其優良品質而備受人們青睞。然而，近年來，一些不法商販用其他地方拉過去的“洗澡蟹”冒充知名湖區產品，這就使得大閘蟹原產地的鑒定成為至關重要的問題。

以往人們常使用形態指標鑒定法來確定大閘蟹原產地，即要從大閘蟹的體長、齒間距、步足長等外部形態指標出發，識別大閘蟹的原產地。除此之外，基于生物學指數、可食部分比例、營養成分組成的生化指標鑒定法、識別微量元素的元素指紋特征鑒定法等，也常被用于大閘蟹原產地測定。但這些方法往往存在檢測效率低下、檢測結果不夠準確等問題。

陽澄湖大閘蟹 圖源：見水印

為了解決這個問題，中國科學技術大學的研究團隊，通過分析蟹殼中的鍶(Sr)同位素的組成，發現同一只大閘蟹不同部位的Sr同位素組成一致，同一產地的大閘蟹Sr同位素組成也是一致的，但不同產地的大閘蟹具有明顯不同的Sr同位素組成。

而且，大閘蟹體內的Sr同位素組成與其產地水源相似，并不受飼料的影響，這也說明了螃蟹的Sr同位素組成主要受控于其長期生活的水源，從而實現了對大閘蟹原產地的精確測定。

與水源地Sr同位素組成息息相關的大閘蟹S同位素組成 圖源：見水印

近年來，我國在農產品產地溯源方面取得了顯著進展。通過碳、氫、氧、硫、鍶等穩定同位素指紋與礦物元素信息相結合的多元判別手段，不僅顯著提升了對牛羊肉、牛奶、葡萄酒、車厘子等產品來源的識別精度，也為西湖龍井茶、云南普洱茶等地理標志產品的真偽鑒別與原產地保護提供了堅實的科學依據。

隨著農產品市場流通日趨復雜，仿冒與產地混淆的手段也層出不窮，但“魔高一尺，道高一丈”，我們正源鑒偽的技術也在不斷升級更新。展望未來，隨著同位素數據庫的持續完善、分析標準的統一以及人工智能等先進手段的深度融合，相信同位素指紋方法必將以更強的“道行”，為大家“舌尖上的美味”保駕護航。