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技術(shù)文章

賽默飛Orbitrap MS*的優(yōu)勢(shì)解密烤肉風(fēng)味

閱讀:860          發(fā)布時(shí)間:2019-2-18

美拉德反應(yīng)在1912年就被法國(guó)化學(xué)家路易斯·卡米拉·美拉德發(fā)現(xiàn),至此開(kāi)啟了美食解密之旅,美拉德反應(yīng)也成為與現(xiàn)代食品工業(yè)密不可分的技術(shù)。


食物中的還原糖、氨基酸、蛋白質(zhì)在加熱時(shí)發(fā)生的一系列復(fù)雜反應(yīng),可以帶來(lái)食物變幻萬(wàn)千的風(fēng)味和誘人的色澤?


這些千奇百怪的味道,到底是何方神圣?為了大限度還原烤肉的味道,我們將肉剪成薄片,用錫紙包裹,進(jìn)行了模擬烤制,一時(shí)間香溢實(shí)驗(yàn)室。


近年來(lái),頂空-固相微萃?。℉S-SPME)在食品香氣分析中被廣泛應(yīng)用,但用于肉味分析卻受限于關(guān)鍵化合物濃度低。傳統(tǒng)SPME-GCMS方法有兩個(gè)先天不足:1. 檢出揮發(fā)性化合物數(shù)量少;2. 關(guān)鍵香氣活性化合物(如含硫化合物、吡嗪等)定性缺失;含硫化合物和吡嗪類物質(zhì)(烘烤中美拉德反應(yīng)產(chǎn)物)在肉制品中通常濃度極低(ppt-ppb級(jí)別),卻因閾值極低,能夠輕易被人的嗅覺(jué)細(xì)胞所感知,是貢獻(xiàn)肉味、肉湯、燒烤香氣的極其重要的化合物,也是賽默飛重點(diǎn)關(guān)注的化合物。


一向手握重器(靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜家族中的 GC-Orbitrap/MS)的賽默飛決定挑戰(zhàn)業(yè)內(nèi)難點(diǎn),利用Orbitrap MS*的高分辨、高靈敏度和譜圖定性優(yōu)勢(shì),彌補(bǔ)傳統(tǒng)四極桿GCMS方法的不足,解密烤肉風(fēng)味。

 

氣味成分鑒定

在親朋好友的幫助下,賽默飛集齊了常見(jiàn)和不常見(jiàn)的豬牛羊肉,15個(gè)烤肉樣本共鑒定出揮發(fā)性化合物,包括酸、醛、酮、酯、醇吡嗪、呋喃、含硫化合物、烯萜類等共99種。這些化合物就是烤肉的風(fēng)味基因,反應(yīng)了不同肉類的特性。相比于其他肉類,豬肉中醛類化合物含量高,均在50%左右;而牛肉中含硫化合物含量相對(duì)較高,為58%,羊肉次之,為41%。


對(duì)于重點(diǎn)關(guān)注的含硫化合物和吡嗪類化合物,我們發(fā)現(xiàn)二硫化碳是含硫化合物中含量相對(duì)高的化合物,高達(dá)70%;牛肉、羊肉中含量高;甲硫醇和二甲基二硫醚是含量?jī)H次于二硫化碳的化合物,在羊肉和黑豬肉中含量高。吡嗪類化合物的產(chǎn)生與生肉樣品烤制過(guò)程密切相關(guān),甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、*基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪是其中含量較高的。


物質(zhì)成分鑒定

通過(guò)了解肉類氣味成分的不同,我們是否可以通過(guò)這些特征物質(zhì)來(lái)區(qū)分不同種類的肉,甚至是具有產(chǎn)地特色的肉呢?


進(jìn)行了常規(guī)的PCA分析后,這個(gè)問(wèn)題有了答案:3個(gè)土豬肉樣品之間的差異較小,而牛肉、黑豬肉和普通豬肉的三個(gè)樣本之間存在一定差異;牛肉和羊肉呈現(xiàn)出的揮發(fā)性化合物組成較為類似;豬肉的揮發(fā)性化合物組成明顯異于牛肉和羊肉,尤其是普通豬肉。也就是說(shuō),豬肉,牛肉和羊肉均可以清晰分離,不同種類的豬肉也可以清晰分區(qū)。黑豬肉的香氣介于牛羊肉和其他豬肉之間,比較有特色。


賽默飛通過(guò)重器超高靈敏度高分辨氣質(zhì)結(jié)合利器HS-SPME,充分改善了普通SPME-GCMS的不足,以迅雷不及掩耳盜鈴兒響叮當(dāng)之勢(shì)解密了豬牛羊肉的香氣!

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