山羊絨和綿羊毛的檢驗鑒別方法分析

韓燕燕，王桂平，施國琴，畢永平

（1.浙江恒祥檢測技術服務有限公司，浙江 紹興 312065；2.杭州英格瑪智能制造技術服務外包有限公司，浙江 杭州 311100）

山羊絨是一種珍貴的動物纖維，相關制品的品質極高并且具有良好的服用性能和保暖性能，深受廣大人民群眾喜愛[1]。山羊絨及其制品因具有纖細、輕柔和保暖等特點，被公認為高檔的紡織材料[2]。但是，個別生產企業為了追逐利益、降低成本，將綿羊毛混入羊絨中，進而出現材料虛假的羊絨制品，破壞了消費市場，損害了人民群眾的利益，因此，準確鑒別山羊絨和綿羊毛極其重要[3]。本研究對山羊絨和綿羊毛的鑒別方法進行簡要介紹。

1 光學顯微鏡法

采用光學顯微鏡法對山羊絨和綿羊毛進行分析和鑒定，主要是針對纖維的外觀特征，觀察纖維鱗片表面的光潔程度、鱗片密度、鱗片形狀、整齊度及光澤度等并進行鑒別[4-5]。在光學顯微鏡下，山羊絨和綿羊毛纖維呈現出不同的特征。

山羊絨纖維毛干均勻、鱗片較薄，在顯微鏡下光線透過性能好，透光均勻、無陰影感、無突起，鱗片之間的間距較大且密度較小，鱗片少有覆蓋和重疊，緊密包覆毛干，光滑平貼，翹角小。

綿羊毛纖維粗細不均，單根纖維直徑變化大；毛干不均勻，多扭轉，雜亂且存在較大卷曲；鱗片厚，透光不勻，毛干多突起和陰影感，缺少平滑感；鱗片密度較大，通常呈瓦片狀，重疊多；鱗片邊緣粗糙，開張角度大且纖維邊緣的光滑度不高。

使用光學顯微鏡法對山羊絨和綿羊毛進行鑒別存在局限性，雖然山羊絨和綿羊毛纖維的特征存在差別，但在實際檢驗檢測和分析鑒別中，這些特征區別很小，經驗極為豐富的實驗人員也難以準確識別。裴燕華等[6]使用光學顯微鏡對綿羊毛與山羊絨進行分析，全面研究纖維結構形態和鱗片特征，獲取了很多實驗數據。田智芳等[7]使用光學顯微鏡法分析了山羊羔子絨、綿羊毛、牦牛絨、常規山羊絨的外觀形貌、鱗片密度、徑高比、鱗片厚度及纖維細度等指標，得到了很多數據。

2 掃描電子顯微鏡（SEM）法

掃描電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope，SEM）法是用極細的電子束在樣品表面掃描，然后按電視原理放大成像并顯示在電視屏幕上的一種觀察手段，具有分辨率高、立體感強、成像直觀、放大倍數高等特點，被廣泛應用于紡織及皮革制品的鑒別中。如田智芳等[7]使用掃描電子顯微鏡法對山羊羔子絨、綿羊毛、山羊絨等進行了測試，降低了鑒別過程中的誤判率。何茜等[8]應用掃描電子顯微鏡對藏羚羊絨、阿勒泰綿羊絨、新疆細羊毛和新疆山羊絨進行了檢測，獲取了4種纖維的平均直徑。

3 基于圖像處理和計算機圖譜方法

隨著科技水平的不斷提高，計算機圖像處理技術已經被廣泛應用于山羊絨和綿羊毛的檢驗鑒別中[9]。計算機圖像處理技術是將圖像信號轉換成數字信號并處理后，用于測量纖維直徑等外觀形態指標。通過光學系統，對纖維的鱗片密度、徑高比、直徑、緣厚度、形狀、可見高度以及毛干角度等指標進行大量的測試并獲取數據，通過分析統計，建立數學統計模型，以鑒別山羊絨和綿羊毛纖維[10]。朱耀麟等[11]利用貝葉斯統計模型并結合掃描電鏡圖像對山羊絨和綿羊毛進行分析鑒別，針對采集的纖維特征參數分布進行分析統計，最終選擇鱗片高度、纖維直徑、面積比等6個參數建立貝葉斯統計模型，得到了較高的鑒別精確度。王軍慶等[12]對山羊絨和綿羊毛鑒別領域中圖像處理技術的應用現狀進行了綜述，并利用數字圖像處理和計算機視覺結合不同的識別分類器進行鑒別。陸曉芳等[13]使用支持向量機模型，采用Python語言等，搭建出一套支持向量機算法的山羊絨和綿羊毛鑒別系統，通過劃分記錄下的羊絨羊毛特征數據來訓練模型，實現對山羊絨和綿羊毛的簡單分類，為行業提供參考。

4 近紅外光譜法

紅外吸收光譜是物質的分子吸收紅外輻射后，引起分子振動和轉動能級躍遷而形成的光譜，因為出現在紅外區，所以被稱為紅外光譜。利用紅外光譜進行定性或定量分析的方法被稱為紅外吸收光譜法。780~2 526 nm的區域被稱為近紅外光譜區，該區域的光譜吸收帶是由有機化合物中能量較高的化學鍵（如—OH、—CH、—NH等）震動的倍頻、合頻和差頻疊加而成。在紡織品檢驗檢測領域，可以使用近紅外光譜法對混紡纖維中某種纖維進行定性與定量分析。賽迪古麗·賽買提等[14]利用近紅外光譜對山羊絨、細羊毛、粗羊毛和地毯用羊毛4個種類、累計200個樣品進行分析，建立定性模型并驗證，為不同種類毛絨的鑒別提供參考。

5 蛋白質組學法

蛋白質組是指基因組表達的所有相應蛋白質的集合，即細胞、組織、機體全部蛋白質的存在及其活動方式。蛋白質組學是指利用高分辨的蛋白質分離技術和蛋白質鑒定技術在蛋白質水平上整體、動態地以蛋白質組為研究對象，研究細胞、組織或生物體蛋白質組成及其變化規律的科學。山羊和綿羊分屬不同種的動物，物種間存在基因差別，基因組DNA存在天然差異，而基因序列指導著蛋白質的合成。山羊絨和綿羊毛纖維中含有較多蛋白質，并且容易提取。通過蛋白質組學的研究，筆者得到山羊絨與綿羊毛的質譜圖信息，通過分析特征譜峰強度、豐度比等信息，得到兩種纖維肽段的氨基酸序列差異，進而實現山羊絨和綿羊毛的區分鑒別[15]。龔?等[16]基于蛋白質組學的原理，用特定的方法提取毛絨角蛋白并處理后，用飛行時間質譜進行分析和檢測，提供了有效區分山羊絨和綿羊毛的方法。

6 DNA檢測技術

DNA檢測技術包括聚合酶鏈式反應（Polymerase Chain Reaction，PCR）法、分子雜交技術、基于DNA結合蛋白方法、環介導等溫擴增技術（Loop-MediatedⅠsothermal Amplification，LAMP）等。其中，用于羊絨羊毛定性與定量分析的主要有PCR法和LAMP法。實時定量PCR法是被眾多分子生物學實驗室廣泛采用的一種方法，實驗操作難度低、操作周期短、處理工序簡便且檢測結果準確、特異性強。

相比PCR技術，LAMP是在恒溫條件下進行的，反應時間較短，不需要昂貴的儀器來控制反應溫度，步驟簡單，操作便捷[17]。LAMP技術具有高效、簡單的特點。傳統PCR技術的操作時間通常需要1.5~2.0 h，而且在反應過程中需要不斷改變溫度，對所使用儀器要求較高。LAMP技術的反應只需30~60 min即可完成，且僅需要一個恒溫儀器，操作過程簡單、成本相對較低、檢測周期短。LAMP具有可靠、靈敏度高、檢測限低的特點，具有廣闊的應用前景。

金美菊等[18]采用基因技術，利用綿羊與山羊之間特定堿基序列的不同，提取羊絨和羊毛線粒體DNA后進行測序實驗，建立了羊絨和羊毛的DNA鑒別方法。陳國培等[19]開發了適用于羊絨羊毛制品的DNA提取方法，建立了熒光PCR檢測方法，特異性較好、檢出限較低，靈敏度優于傳統方法。另外，中國國家標準化管理委員會發布了山羊絨和綿羊毛的DNA檢測方法的國家標準，分別是GB/T 40903—2021《紡織品 DNA分析法鑒別某些特種動物纖維 山羊絨、綿羊毛、牦牛絨及其混合物》和GB/T 36433—2018《紡織品 山羊絨和綿羊毛的混合物DNA定量分析 熒光PCR法》。

7 結語

本研究介紹了近年來檢驗檢測行業內常見的山羊絨和綿羊毛鑒別方法。由于具有操作簡便、現象直觀、成本低等優點，顯微鏡法是目前行業內應用較廣泛的一種方法，但對檢驗操作人員的經驗水平要求較高。近紅外光譜和蛋白質組學法的發展和應用趨勢較好，但未被行業普遍接受。DNA檢測技術具有設備先進、特異性強、靈敏度高的特點，但成本高、檢驗周期長、操作復雜，尚不能被行業廣泛采用。但是，開發和使用DNA檢測能實現對傳統山羊絨和綿羊毛檢驗方法的有效補充，可作為重要輔助和確證手段，有助于提高檢測機構的檢驗水平和準確率。