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由于农产品市场上出现了许多欺诈行为，产地溯源是农产品质量安全评价中的一个重要问题，包括非法添加、掺假、假冒等。此外，食品安全问题也常因产地环境污染而产生。因此，农产品的产地溯源引起了人们的广泛关注，并引入了许多技术来保护区域品牌和特色农产品[3]。
近年来，食品的产地溯源已经成为溯源系统的重要组成部分[4-5]，是地理标志产品监管的关键技术之一，该技术已广泛应用于葡萄酒、茶叶、棕榈油、苹果、牛肉、羊肉等的产地溯源[6-9]。农产品产地溯源主要以标签和指纹溯源的形式实施。标签设计在食品产地溯源系统中起着举足轻重的作用，具有简单性和实用性。而这种方法在缺少标签，错误记录和虚假信息时就有明显的劣势，而随着指纹溯源技术的迅速发展，这些问题都得到了解决。应用农产品产地溯源和食品指纹溯源技术来分析不同地区产品的差异，探讨用于表征产品的具体指标，并结合化学计量学筛选有效指标，最后，建立通过精度和稳定性验证的判别模型。
目前，许多指纹溯源技术有着广泛的应用，如红外光谱、有机成分、元素组成等。红外光谱通过扫描所有用于指纹溯源的产品，从而形成独特的指纹图谱，来提供很多优势，比如快速，方便，无标记和实时检测、低功耗和环保安全。在以往的研究中，也是如此。利用傅立叶变换近红外光谱对红茶的产地进行鉴别，其识别准确率可达94.3%[7]。孙淑敏等利用近红外光谱鉴别羊肉的产地，其利用PLSDA分析的数据准确率达到100%[8]。此外，元素是一个直接关系到食物产地来源的有效显著指标。许多研究已经表明，一些特定的元素可以用来确定食物的产地，例如，K、Fe、Ca、Cr、Mg、Zn等可以来确定葡萄[10]，葡萄酒[11]的产地。因此，随着各种溯源技术的发展，对食品产地更快速、更准确的分类成为可能。
因此，本研究主要采用近红外和中红外光谱技术获取我国不同省份核桃的光谱信息；使用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）测定核桃样品金属元素含量；并且采用不同的数据处理方法对核桃的产地进行分类。本研究的目的是寻求一个快速、正确的方法，对我国不同地区的核桃进行产地溯源。
1 材料与方法
1．1 核桃品种
本研究的核桃品种来自辽宁，新疆，河北，甘肃，山西，贵州，山东，陕西，河南，四川，云南11个地区。在11个地区共采集42个品种（每一个品种15个核桃，其中大泡，桐子果两个品种各采集30个核桃，共660个核桃）。如表1所示，核桃样本主要包括新二，清香，香玲等品种。将660个核桃分别去壳、磨成粉末，分别放入660个自封塑料袋中，进行红外光谱获取和矿物元素分析。
表1 核桃采样地域和样品信息
Table 1 walnut sampling area and sample information
采集地区 样品号 品种名称 采集地区 样品号 品种名称
新疆 新疆温宿 1-1 温185 甘肃 8-1 清香
1-2 扎343 8-2 香玲
1-3 新丰 8-3 辽核3号
1-4 新二 8-4 陇系8号
新疆叶城 2-1 温185 山西 9-3 中林