CN115015461A - 一种肉类挥发性风味物质的鉴别方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种肉类挥发性风味物质的鉴别方法及其在肉类品系鉴别中的应用。本发明鉴别方法包括以下步骤：（1）样品处理：取一定量肉类样品，进行孵育处理；（2）样品测试：采用气相色谱‑离子迁移谱串联对步骤（1）得到的气体样品进行分析；（3）数据分析：利用气相‑离子迁移谱仪器的Library Search软件对物质定性分析，得到物质组成及其峰强度，根据样本相对离子峰强度的数据建立可视化的指纹图谱。本发明能够快速实现肉中的痕量挥发性风物物质的鉴别，结果稳定、分析时间短、直观可视。该方法可用于肉类食品风物分析、品质鉴别、产地溯源、等级区分等应用领域。
Description
技术领域
本发明属于挥发性物质检测分析技术领域，具体涉及一种肉类挥发性风味物质的鉴别方法及其应用。
背景技术
肉类风味是影响消费者选择的一个关键因素。肉类加工过程中会发生美拉德反应和脂质降解等，产生大量的挥发性化合物，赋予肉类香气。其中，美拉德反应通常产生含硫化合物、含氮杂环化合物和含氧杂环化合物。脂质降解通常会产生脂肪醛、酮、醇、酸、酯等，从而产生动物特有的肉香味。显然，肉类挥发性风味物质丰富且结构复杂，鉴别存在一定技术难度。挥发性风味物质的鉴别不仅与其含量高低有关，而且与其提取、分析方法密切相关。通常利用气相色谱-质谱联用或气相色谱-嗅闻-质谱联用进行挥发性风味物质鉴别，该两种方法均需要对样品进行预处理，涉及加热、蒸馏、萃取等过程，操作繁琐，消耗样品量大，且容易造成有机溶剂残留，样品预处理过程可能破坏肉类原有的一些特征香气成分；另外，前处理或检测时间过长也可能会导致测定结果不及时、不准确。因此，如何实现肉类挥发性风味物质检测工艺的样品免前处理、结果稳定、快速响应、高灵敏度，是目前亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种肉类挥发性风味物质的鉴别方法，可对肉类挥发性风味物质进行提取、快速分离、鉴定和分析。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种肉类挥发性风味物质的鉴别方法，包括以下步骤：
（1）样品处理：取一定量肉类样品，进行孵育处理；优选的，所述孵育处理条件为在顶空瓶中于50-70 ℃孵育10-20 min；
（2）样品测试：采用气相色谱-离子迁移谱串联对步骤（1）得到的气体样品进行分析；
气相色谱条件为：
色谱柱为MXT-5，15mL，0.53mm ID，1um FT；
色谱柱温度60 ℃；
载气为氮气（纯度≥99.999%）；
载气流速程序：0～2 min，2 mL/min；2～10 min，2～20 mL/min；10～20 min，20～100 mL/min；
离子迁移谱条件为：
漂移管温度60 ℃；
漂移气为氮气（纯度≥99.999%）；
迁移谱温度45 ℃；
漂移气流速为150 mL/min；
采用正离子离化，β射线（氚，3H）放射处理。
分析过程：挥发性物质随载气进入气相色谱柱进行初次分离，随后进入离子迁移管，待测分子在电离区电离后，在电场和逆向漂移气的作用下迁移到达法拉第盘检测，实现二次分离，得到样品的可挥发性物质的信息。
（3）数据分析：
利用气相-离子迁移谱仪器的Library Search软件（内置NIST和IMS数据库）对物质定性分析，得到物质组成及其峰强度，根据样本相对离子峰强度的数据建立可视化的指纹图谱；
通过仪器内置Reporter插件直接对比样品之间的谱图差异（二维俯视图、三维谱图和差异谱图）；
采用仪器内置Gallery Plot插件分析指纹图谱，直观且定量地比较不同样品之间的挥发性物质差异；
通过仪器内置Dynamic PCA插件进行动态主成分分析，用于将样品聚类分析，以及快速确定未知样品的种类。
本发明具有以下积极有益效果：
本发明方法结合了气相色谱的高分离能力和离子迁移率光谱高灵敏度、快速响应、大气压下室温检测的优势、无需任何特殊的样品前处理的优点，能够快速实现肉中的痕量挥发性风物物质的鉴别，结果稳定、分析时间短、直观可视。该方法可用于肉类食品风物分析、品质鉴别、产地溯源、等级区分等应用领域。
附图说明
图1为肉类挥发性风味物质分析流程；
图2为肉中挥发性物质成分谱图（俯视图）；
图3为肉中挥发性风味物质成分对比差异谱图；
图4为肉中挥发性风味物质Gallery Plot指纹谱图；
图5为肉中挥发性风味物质PCA分析。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施例不限于此。
一种肉类挥发性风味物质的鉴别方法，依次包括以下步骤：
（1）样品处理：
分别称量三粉驴肉和乌头驴肉样品1.5 g，置于20 mL顶空瓶中，60 ℃孵育15 min后进样500μL。
（2）样品测试：
采用气相色谱-离子迁移谱串联对步骤（1）得到的气体样品进行分析；
气相色谱条件为：
色谱柱为MXT-5，15mL，0.53mm ID，1um FT；
色谱柱温度60 ℃；
载气为氮气（纯度≥99.999%）；
载气流速程序：0～2 min，2 mL/min；2～10 min，2～20 mL/min；10～20 min，20～100 mL/min；
离子迁移谱条件为：
漂移管温度60 ℃；
漂移气为氮气（纯度≥99.999%）；
迁移谱温度45 ℃；
漂移气流速为150 mL/min；
采用正离子离化，β射线（氚，3H）放射处理。
分析过程：挥发性物质随载气进入气相色谱柱进行初次分离，随后进入离子迁移管，待测分子在电离区电离后，在电场和逆向漂移气的作用下迁移到达法拉第盘检测，实现二次分离，得到样品的可挥发性物质的信息（图1）。由此可见，本申请所用驴肉样品少，且样品无需任何特殊前处理，气相色谱-离子迁移谱条件设置简单方便，检测时间短（20 min）。
（3）数据分析：
利用气相-离子迁移谱Library Search软件（内置NIST和IMS数据库）对物质定性分析，得到物质组成及其峰强度，根据样本相对离子峰强度的数据建立可视化的指纹图谱（图2）。
通过Reporter插件直接对比不同品系驴肌肉之间的谱图差异；采用Gallery Plot插件分析指纹图谱（图4），能过快速和直观的比较不同样品之间的挥发性风物物质的差异；Dynamic PCA插件进行动态主成分分析（图5），用于将样品聚类分析，以及快速确定未知样品的种类。
图2为挥发性风味物质俯视图，结合对比差异谱（图3），可直观观察到不同样品中挥发性风味物质的差异，结果表明两个品系驴肉的挥发性风味物质相对风度变化；指纹谱图（图4）显示显著差异的物质组成，可分辨不同品种德州驴肌肉的特征挥发性风味物质。
两个品系驴肉中，检测出47种挥发性物质，鉴定出38种，包括丙酮、己醛-D、己醛-M、壬醛-M、乙醇、3-辛烯醛和2-戊酮-M等。不同品系肌肉的特异性风味物质间如图4所示，通过差异特征挥发风味风物物质可实现不同品系驴肉的鉴别；再结合图5的PCA分析表，不同品系间显著的差异，可准确鉴别驴的不同品种。
（4）驴肉品系鉴别：
分别取6头三粉驴肌肉样品和6头乌头驴肌肉样品，依次进行以上三个步骤的操作，得到各个样品的指纹图谱，与上述预设的指纹图谱进行对比鉴别，见图3，鉴定结果从左到右依次为三粉驴（6个）和乌头驴（6个），与实际完全符合；本次检测所用样品为1.5 g/样，所用检测时间为20 min，检测结果正确率为100%，能够分别出不同样品之间的差异，从而鉴定驴的品种。由此可见，本申请用所用样品少，结果重复性稳定、检测时间短，能够快速实不同品系驴肉的鉴别，准确率高的优点。
上述实施案例仅仅表述了本发明几种具体的实施方案，而不是对本发明专利范围的限制，应当是，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图做出不同的改进获得其他的附图，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种肉类挥发性风味物质的鉴别方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）样品处理：取一定量肉类样品，进行孵育处理；
（2）样品测试：采用气相色谱-离子迁移谱串联对步骤（1）得到的气体样品进行分析；
（3）数据分析：
利用气相-离子迁移谱仪器的Library Search软件对物质定性分析，得到物质组成及其峰强度，根据样本相对离子峰强度的数据建立可视化的指纹图谱。
2.根据权利要求1所述的鉴别方法，其特征在于：在建立指纹图谱后还进行以下分析：
通过Reporter插件直接对比样品之间的谱图差异。
3.根据权利要求1所述的鉴别方法，其特征在于：在建立指纹图谱后还进行以下分析：
采用Gallery Plot插件分析指纹图谱，直观且定量地比较不同样品之间的挥发性物质差异。
4.根据权利要求1所述的鉴别方法，其特征在于：在建立指纹图谱后还进行以下分析：
通过Dynamic PCA插件进行动态主成分分析，用于将样品聚类分析，以及快速确定未知样品的种类。
5. 根据权利要求1所述的鉴别方法，其特征在于：所述孵育处理条件为在顶空瓶中于50-70 ℃孵育10-20 min。
6.根据权利要求1所述的鉴别方法，其特征在于：气相色谱条件为：
色谱柱为MXT-5，15mL，0.53mm ID，1um FT；
色谱柱温度60 ℃；
载气为氮气；
载气流速程序：0～2 min，2 mL/min；2～10 min，2～20 mL/min；10～20 min，20～100mL/min。
7.根据权利要求1所述的鉴别方法，其特征在于：离子迁移谱条件为：
漂移管温度60 ℃；
漂移气为氮气；
迁移谱温度45 ℃；
漂移气流速为150 mL/min；
采用正离子离化，β射线放射处理。
8.根据权利要求1所述的鉴别方法，其特征在于：所述β射线放射源为氚，3H。
9.权利要求1-8任一项所述的鉴别方法在肉类品系鉴别中的应用。
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| US20230400441A1 (en) | 2023-12-14 |
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