一种鉴别多浪羊羊肉的方法与流程

本发明主要涉及羊肉特征风味成分分析的
技术领域：
，具体地说，本发明涉及一种鉴别多浪羊羊肉的方法的
技术领域：
。
背景技术：
：新疆是我国的主要畜牧业大产区，肉羊产业历史悠久，具有独特的自然生态环境条件，这非常适合生产具有优良品质的肉羊，为生产独特风味和品质的羊肉提供有利条件。多浪羊是分布在新疆南疆地区的地方绵羊品种，该体格硕大、生长发育快、育肥性能好、繁殖率高，多浪羊肉营养成分齐全，可提供丰富的蛋白质、脂肪、必需脂肪酸、低级挥发性脂肪酸、胆固醇含量优异，适于现代人对肉类食品营养、保健功能全面的饮食需求，具有肉质细嫩、鲜美可口、不膻不腻及良好的加工特性等优点，是新疆维吾尔族自治区重点保护并大力推广的优良地方品种。研究发现，羊肉的特征风味物质主要来源于脂肪组织。前人总结了羊肉特征风味的主要组成成分，一些学者认为主要包括低级饱和脂肪酸、硬脂酸、酚类、含硫、含氮化合物及杂环类化合物等物质；一些学者认为挥发性脂肪酸是羊肉特征风味的主要成分，也有学者认为小分子的支链脂肪酸对羊肉的特征风味有一定影响。针对现有技术所披露的关于多浪羊肉肌肉组织挥发性脂肪酸的测定显示主要测得的物质为一些大分子的挥发性脂肪酸，如李述刚、蒋涛、刚虎军等人的研究结果所述(李述刚,许宗运,侯旭杰,etal.新疆多浪羊肉营养成分分析[j].肉类研究,2005(7):30-31.；蒋涛,陈荣,蒋惠,etal.不同生长阶段多浪羊肌肉内脂肪酸含量分析[j].黑龙江畜牧兽医,2016(9):130-131.；刚虎军,古扎力孜克·肉孜,苑贝贝,etal.南疆多浪羊不同部位脂肪组织中挥发性风味成分分析[j].肉类研究,2017,31(8):28-33.)。目前对于小分子挥发性脂肪酸的测定用于特征风味鉴定的研究相对较少。以上关于多浪羊羊肉挥发性物质研究主要集中在定性和总量测定方面，样品测定方法前处理复杂而繁琐，检测时间较长，检测方法对结果影响较大。羊肉作为一种多组分的复杂体系，在加热过程中会产生大量的特征香气化合物，结合特定样本多种成分协同作用的呈味理念，采用指纹图谱分析技术对样品的整体性进行描述，并通过待测样品与其进行比对分析，预期可实现待测样品优劣品质及掺假状态的快速及准确判别。气相离子迁移色谱(gc-ims)技术是近年来发展起来的一种检测技术，因其具有无需样品前处理、操作简单、快速灵敏度等优点，已在蔬果农残检测、食品中添加物和污染物检测、酒类检测、食用油检测多个领域得到有效应用。然而，未见羊肉特征风味检测方面的报道。因此，本发明采用气相离子迁移色谱技术对制备羊肉样品进行分析，在一定条件下测定多浪羊肉的特征风味成分，筛选出对羊肉风味起决定作用的特征成分，建立其指纹图谱中的特征指纹信息，采用系统聚类和相似度分析方法构建羊肉指纹图谱。同时，通过主成分(pca)分析，可实现快速、准确地鉴别羊肉品质和掺假的目的，为多浪羊羊肉产品的开发和品质认证提供坚实的理论依据。技术实现要素：目前，利用气相离子迁移色谱测定新疆多浪羊羊肉测定挥发性特征成分，建立多浪羊指纹图谱用于快速鉴别羊肉品质和掺假的研究尚未见报道，现有的建立指纹图谱的检测手段多为高效液相色谱-质谱联用仪、气相色谱-质谱联用仪及分子标记、pcr技术等方法，该类方法前处理复杂而繁琐，检测时间较长，检测方法对结果影响较大。气相离子迁移色谱技术是一种新的气相分离和检测技术，融合了气相色谱突出的分离特点和离子迁移谱快速响应、高灵敏度的优势和前处理简单的特点，本发明旨在于提供一种利用气相离子迁移色谱建立多浪羊指纹图谱的用于鉴别多浪羊肉方法，采用载气分离方法分离有效成分，确保了多浪羊肉挥发性成分的分离，与gc-ims数据库比对，对挥发性成分准确定性，有效建立多浪羊指纹图谱。该方法前处理简单且分离效果好，检测时间短，在21min内出峰完全，且方法可行性高，对新疆多浪羊指纹图谱库建立提供有效简洁的手段，在多浪羊羊肉产品的开发、品质认证及质量控制等方面具有一定的应用价值。本发明通过以下技术方案实现的:本发明具体提供一种利用气相离子迁移色谱法建立指纹图谱鉴别多浪羊肉的方法，具体采用以下技术步骤：(1)肉品前处理：预处理：选取多浪羊30只，取后腿肉切片、粉碎、称样3-7g；(2)gc-ims条件测定：a)标准曲线的绘制，分别吸取2-丁酮(2-butanone)、2-戊酮(2-pentanone)、2-己酮(2-hexanone)、2-庚酮(2-heptanone)、2-辛酮(2-octanone)、2-壬酮(2-nonanone)，体积比为1:1:1:1:1:1；吸取混合溶液25μl，稀释至100ml；再取稀释后溶液2ml，稀释至50ml，保存备用；吸取配制好的标准溶液样量1ml，经过gc-ims检测，纵坐标为气相保留时间，横坐标为离子迁移时间，整个图背景为蓝色，左侧红色竖线为rip峰，绘制标准曲线；b)多浪羊羊肉挥发性化合物的测定，将步骤(1)中称取的样品放置至样品盘，设置分析方法：分析时间25min，色谱柱类型fs-se-54-cb-0.515mid:0.53mm，搅拌速度450rmp，加热温度85-105℃，进样针温度90-110℃，加热时间15-35min，载气流量0-30min：0ml/min-200ml/min。漂移气流量20-60ml/min，载气/漂移气n2，进样体积1ml；(3)分析结果a)挥发性物质定性分析：gc-ims自带软件可进行样品中挥发性有机物的定性与定量，化合物的定性结合软件内置的2014年nist气相保留指数数据库及ims数据库进行二维定性；其中纵坐标为气相保留时间，横坐标为离子迁移时间；整个图背景为蓝色，左侧红色竖线为rip峰；rip峰两侧的每一个点代表一种挥发性有机物，白色表示浓度较少，红色表示浓度较大，颜色越深表示浓度越大；rip峰有间断是因为此时水合质子所带的电荷被右侧同一气相保留时间的物质夺走导致一些物质存在单体和二聚体两种形态；b)指纹图谱库的建立：选取谱图中所有的待分析峰，自动生成指纹图谱，从指纹图中可看出肉样品完整的挥发性有机物信息以及肉样品之间的差异性。优选的，本发明提供的多浪羊羊肉挥发性化合物的测定中样品加热温度为95℃，相应的样品分析进样针温度为100℃。优选的，本发明提供的多浪羊羊肉挥发性化合物的测定中样品分析加热时间为25min。优选的，本发明提供的多浪羊羊肉挥发性化合物的测定中样品分析漂移气流量40ml/min。通过实施本发明的技术方案，可以达到以下有益效果:本发明旨在于提供一种利用气相离子迁移色谱建立多浪羊指纹图谱的方法，采用载气分离方法分离有效成分，确保了多浪羊羊肉挥发性成分的分离，与gc-ims数据库比对，对挥发性成分准确定性，有效建立多浪羊指纹图谱库。该方法前处理简单且分离效果好，检测时间短，在21min内出峰完全，且方法可行性高，可实现快速、准确地鉴别羊肉品质和掺假的目的，对新疆多浪羊羊肉鉴别提供有效简洁的手段，在选育品种和控制肉品质量方面具有一定的价值。附图说明图1显示为本发明提供的标准曲线色谱图。图2显示为本发明提供多浪羊肉样品气相离子迁移谱图。图3显示为本发明提供的不同加热温度条件下的气相离子迁移谱图中选取的挥发性有机物的galleryplot图。图a加热温度为90℃，图b加热温度为95℃。图4显示为本发明提供的不同加热时间条件下的气相离子迁移谱图中选取的挥发性有机物的galleryplot图。图c加热时间为25min，图d加热时间为30min。图5显示为本发明提供的不同漂移气流量气条件下的相离子迁移谱图中选取的挥发性有机物的galleryplot图。图e漂移气流量为40ml/min，图f漂移气流量为50ml/min。图6显示为本发明提供的最优技术方案所检测出的风味活性物质。具体实施方式下面，举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下述的实施例，本发明中，未经说明的％为体积百分比。本发明采用的多浪羊采集于新疆喀什市伽师县，采集时间为2018年7月，随机选取多浪羊30只，每只羊各取后腿肉1kg，专用食品采样箱装箱后空运回乌鲁木齐，将样品洗净后切片、绞肉机粉碎、称样。2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮、2-辛酮、2-壬酮(纯度≥98％)，所有标准品为hplc级，购买自sigma公司。本发明采用的设备有气相离子迁移色谱：包括内置电脑，放射性离子源，加热的进样器，电子压力控制组件(epc)，控制载气和漂流气，手动/自动进样方式，加热模式便于快速清洁系统，正负离子化模式，高湿度样品的色谱预分离，数据存储于系统内，或通过lan传输于电脑，自动顶空进样。万分之一电子分析天平(ml204，mettlertdedo)、纯水仪(akhl-ⅲ-24a，艾柯实验室超纯水仪)。本发明中选用的所有材料、试剂和仪器都为本领域熟知的，但不限制本发明的实施，其他本领域熟知的一些试剂和设备都可适用于本发明以下实施方式的实施。实施例一：建立多浪羊指纹图谱的方法一种建立多浪羊指纹图谱的方法，具体采用以下技术步骤：(1)肉品前处理：预处理：选取多浪羊30只，取后腿肉切片、粉碎、称样4-6g；(2)gc-ims条件测定：a)标准曲线的绘制，分别吸取2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮、2-辛酮、2-壬酮，体积比为1:1:1:1:1:1；吸取混合溶液25μl，稀释至100ml；再取稀释后溶液2ml，稀释至50ml，保存备用；吸取配制好的标准溶液样量1ml，经过gc-ims检测，纵坐标为气相保留时间，横坐标为离子迁移时间，整个图背景为蓝色，左侧红色竖线为rip峰，绘制标准曲线；b)多浪羊羊肉挥发性化合物的测定，将步骤(1)中称取的样品放置至样品盘，设置分析方法：分析时间25min，色谱柱类型fs-se-54-cb-0.515mid:0.53mm，搅拌速度450rmp，加热温度90-100℃，进样针温度95-105℃，加热时间20-30min，载气流量0-30min：0ml/min-200ml/min。漂移气流量30-50ml/min，载气/漂移气n2，进样体积1ml；(3)分析结果a)挥发性物质定性分析：gc-ims自带软件可进行样品中挥发性有机物的定性与定量，化合物的定性结合软件内置的2014年nist气相保留指数数据库及ims数据库进行二维定性。其中纵坐标为气相保留时间，横坐标为离子迁移时间；整个图背景为蓝色，左侧红色竖线为rip峰；rip峰两侧的每一个点代表一种挥发性有机物，白色表示浓度较少，红色表示浓度较大，颜色越深表示浓度越大。rip峰有间断是因为此时水合质子所带的电荷被右侧同一气相保留时间的物质夺走导致。一些物质存在单体和二聚体两种形态；b)指纹图谱库的建立：选取谱图中所有的待分析峰，自动生成指纹图谱，从指纹图中可看出肉样品完整的挥发性有机物信息以及肉样品之间的差异性。实施例二：不同加热温度对建立多浪羊指纹图谱的影响为确定易建立多浪羊指纹图谱建立的最佳试验条件，在上述系列实施例一的基础上，以加热温度进行单因素实验。选取多浪羊30只，进行肉品前处理：取后腿肉切片、粉碎、称样5g。分别吸取2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮、2-辛酮、2-壬酮，体积比为1:1:1:1:1:1；吸取混合溶液25μl，稀释至100ml；再取稀释后溶液2ml，稀释至50ml，保存备用；吸取配制好的标准溶液样量1ml，经过gc-ims检测。纵坐标为气相保留时间，横坐标为离子迁移时间，整个图背景为蓝色，左侧红色竖线为rip峰，绘制标准曲线。称取处理好的多浪羊羊肉样品放置至样品盘，设置分析方法：分析时间25min，色谱柱类型fs-se-54-cb-0.515mid:0.53mm，搅拌速度450rmp，加热温度分别设定为90℃、95℃、100℃，相应的进样针温度分别为95℃、100℃、105℃，加热时间20min，载气流量0-20min：0ml/min-200ml/min。漂移气流量30ml/min，载气/漂移气n2，进样体积1ml。通过gc-ims自带软件可进行样品中挥发性有机物的定性与定量，化合物的定性结合软件内置的2014年nist气相保留指数数据库及ims数据库进行二维定性。选取谱图中所有的待分析峰，自动生成指纹图谱。如图3所示，从指纹图中可看出在加热温度为95℃，相应的进样温度为100℃时所测得的肉样品完整的挥发性有机物信息最丰富。实施例三：不同加热时间对建立多浪羊指纹图谱的影响为确定易建立多浪羊指纹图谱建立的最佳试验条件，在上述系列实施例一与实施例二的基础上，以加热时间进行单因素实验。选取多浪羊30只，进行肉品前处理：取后腿肉切片、粉碎、称样3g。分别吸取2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮、2-辛酮、2-壬酮，体积比为1:1:1:1:1:1；吸取混合溶液25μl，稀释至100ml；再取稀释后溶液2ml，稀释至50ml，保存备用；吸取配制好的标准溶液样量1ml，经过gc-ims检测。纵坐标为气相保留时间，横坐标为离子迁移时间，整个图背景为蓝色，左侧红色竖线为rip峰，绘制标准曲线。称取处理好的多浪羊羊肉样品放置至样品盘，设置分析方法：分析时间25min，色谱柱类型fs-se-54-cb-0.515mid:0.53mm，搅拌速度450rmp，加热温度分别设定为95℃，相应的进样针温度分别为100℃，加热时间分别设定为20min、25min、30min，载气流量0-10min：0ml/min-200ml/min。漂移气流量30ml/min，载气/漂移气n2，进样体积1ml。通过gc-ims自带软件可进行样品中挥发性有机物的定性与定量，化合物的定性结合软件内置的2014年nist气相保留指数数据库及ims数据库进行二维定性。选取谱图中所有的待分析峰，自动生成指纹图谱。如图4所示，从指纹图中可看出在加热时间设定为25min时所测得的肉样品完整的挥发性有机物信息最丰富。实施例四：不同漂移气流量对建立多浪羊指纹图谱的影响为确定易建立多浪羊指纹图谱建立的最佳试验条件，在上述系列实施例一至三的基础上，以漂移气流量进行单因素实验。选取多浪羊30只，进行肉品前处理：取后腿肉切片、粉碎、称样3g。分别吸取2-butanone丁酮(c4h8o)、2-pentanone2-戊酮(c5h10o)、2-hexanone2-己酮(c6h12o)、2-heptanone2-庚酮(c7h14o)、2-octanone2-辛酮(c8h16o)、2-nonanone2-壬酮(c9h18o)，体积比为1:1:1:1:1:1；吸取混合溶液25μl，稀释至100ml；再取稀释后溶液2ml，稀释至50ml，保存备用；吸取配制好的标准溶液样量1ml，经过gc-ims检测。纵坐标为气相保留时间，横坐标为离子迁移时间，整个图背景为蓝色，左侧红色竖线为rip峰，绘制标准曲线。称取处理好的多浪羊羊肉样品放置至样品盘，设置分析方法：分析时间25min，色谱柱类型fs-se-54-cb-0.515mid:0.53mm，搅拌速度450rmp，加热温度分别设定为95℃，相应的进样针温度分别为100℃，加热时间设定为25min，载气流量0-10min：0ml/min-200ml/min。漂移气流量分别设定为30ml/min、40ml/min、50ml/min，载气/漂移气n2，进样体积1ml。通过gc-ims自带软件可进行样品中挥发性有机物的定性与定量，化合物的定性结合软件内置的2014年nist气相保留指数数据库及ims数据库进行二维定性。选取谱图中所有的待分析峰，自动生成指纹图谱。如图5所示，从指纹图中可看出在漂移气流量设定为40ml/min时所测得的肉样品完整的挥发性有机物信息最丰富。实施例五：气相离子迁移色谱(gc-ims)技术与其它方法检测多浪羊羊肉风味物质的比较本发明提供的方案所获得的技术效果与李述刚、蒋涛等人在研究中使用使用的气相色谱技术进行的多浪羊羊肉肌肉组织样品中挥发性脂肪酸成分进行分析鉴定结果相比较，如表1所示。表1气相离子迁移色谱(gc-ims)技术与其他方法检测多浪羊羊肉风味物质的比较方法挥发性脂肪酸种类1己酸(c6:0)；辛酸(c8:0)；癸酸(c10:0)2硬脂酸(c18:0)；棕榈酸(c16:0)；油酸(c18:1)；亚油酸(c18:2)3c4-c9类短链脂肪醛注：方法1为李述刚等人在研究中所披露的技术方案；方法二为蒋涛等人在研究中披露的技术方案；方法三为本发明所提供的技术方案。本发明所提供的技术方案获得了对羊肉风味起着较为重要的作用的一些短链脂肪醛，尤其是检测出了c4-c9类短链脂肪醛，是李述刚、蒋涛等人所提供的技术方案中未曾获得的技术效果。另外，本技术方案在羊肉样品的前处理过程与李述刚、蒋涛等人提供的技术方案相比，更加简洁高效。根据本发明提供的gc-ims技术构建羊肉指纹图谱技术与现有报道的spme-gc-ms技术构建羊肉指纹图谱技术相比较，不仅具有结果准确的特点，并且在时间的耗费上具有绝对的优势，操作更加便捷高效，能够在短时间内处理大批量的样品，对于快速检测多浪羊羊肉具有深远意义。如上所述，即可较好地实现本发明，上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种改变和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。当前第1页12