CN104237403B - 一种对鸡肉香基进行区分的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对鸡肉香基进行区分的方法，首先，鸡肉蛋白酶解液通过美拉德反应制备鸡肉香基，利用顶空气相色谱-质谱联用仪对鸡肉香基中挥发性风味物质进行采集和分析，其次通过PCA-HCA（主成分-聚类分析）对鸡肉香基进行区分，结合感官评价对鸡肉香基进行区分。本发明的对鸡肉香基进行区分的方法全面、合理、能有效地对鸡肉香基进行了区分。

Description

一种对鸡肉香基进行区分的方法
技术领域
    本发明属于检测分析领域，尤其涉及一种对鸡肉香基进行区分的方法。
背景技术
    鸡肉酶解液中富含游离氨基酸和肽，两者参与美拉德反应是重要的风味前体物。本发明中鸡肉香基制备是通过还原糖和氨基酸及肽的美拉德反应和硫胺素降解反应获得的风味物质。
鸡肉中的挥发性成分种类繁多，主要包括含氮化合物、含硫化合物、羰基化合物。其中2-糠基硫醇、2-甲基-3-巯基呋喃、双（2-甲基-3-呋喃基）二硫醚等是重要的鸡肉香味化合物。传统的肉制品风味探究主要依赖于两种方式（1）感官评价人员对样品感官属性的主观评价；（2）借助于气相色谱-质谱分析仪对香气物质进行定性定量分析。一方面，受感官评价人员个体差异的影响及香气物质阈值高低的限制，评价结果具有不确定性和不稳定性。另一方面，气相色谱-质谱联用仪对香气物质风味的定性定量分析使分析过程繁杂，增大了工作量，而且一定程度上忽略了香基的综合风味及香气物质之间的变调作用。主成分分析是将众多具有一定相关性的指标，重新组合成一组新的互相无关的综合指标减少数据集的维数，同时保持数据集对方差贡献最大的特征。对鸡肉香基中的34种主要香气物质进行主成分分析和聚类分析，探究鸡肉蛋白酶解物添加量对鸡肉香基风味的影响。通过客观数理统计分析弥补了感官鉴定的主观性和不确定性，主成分分析的降维作用简化了分析过程，聚类分析则按整体差异性对样品进行分类，将数理统计和感官评价结合进行风味探究使评价结果全面、合理。
发明内容
针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种对鸡肉香基进行区分的方法，所述的这种方法要解决顶空气相色谱-质谱联用仪无法对鸡肉香基整体风味特征进行综合反映的技术问题，同时有效解决了感官评价人员个体差异和香气物质阈值高低对风味分析的影响，减少评价结果的不确定性和不稳定性，同时减少风味分析的工作量。
    本发明一种对鸡肉香基进行区分的方法，包括如下步骤：
（1）、一个制备鸡肉香基的步骤：
（2）、一个对步骤（1）所得的不同鸡肉香基样品进行顶空气相色谱-质谱分析测定的步骤：
、分别取鸡肉香基样品8g、氯化钠1g放入15mL或者20ml顶空瓶中，65~75℃水浴平衡10min，65~75℃水浴中，SPME顶空静态吸附60min；
  、将SPME萃取头***顶空气相色谱-质谱联用仪中的气相色谱进样口解析，解析温度250℃，解析时间5min,对不同的鸡肉香基样品进行挥发性成分的测定；
  所述顶空气相色谱-质谱联用仪中，气相色谱工作条件：
HP-INNOWAX（60 m×0.25 mm ×0.25 μm）色谱柱；升温程序：初始温度设为50℃，保持2min，以4℃/min的速率升温至230℃，维持10min；载气He，流速1mL/min；不分流进样；
  质谱工作条件：溶剂延迟3min, 离子源温度230℃，EI电离源，电子能量70eV，扫描范围30-450amu；
   、对鸡肉香基样品中的挥发性成分进行定性定量分析：将上述不同鸡肉香基样品中的挥发性成分测定过程中的质谱数据与计算机化学工作站中3个标准谱库MAINLIB、NISTDEMO、WILLEY匹配，查阅文献保留指数进行定性分析；结合内标定量和峰面积比进行定量分析与化学工作站中3个标准谱库MAINLIB、NISTDEMO、WILLEY匹配，查阅文献保留指数进行定性分析；
（3）、通过PCA-HCA对上述步骤（2）所得的不同鸡肉香基挥发性成分定性定量分析结果进行降维分析和聚类分析，结合感官描述性分析对鸡肉香基样品进行主观香气描述，对鸡肉香基进行综合风味分析，从而对鸡肉香基样品进行区分。
进一步的，制备鸡肉香基的步骤如下：
1）分别称取鸡脯肉，去离子水和复合蛋白酶，所述的鸡脯肉，去离子水和复合蛋白酶的重量比为1:3:0.003，将鸡脯肉，去离子水和复合蛋白酶加入一个反应容器中，45~55℃酶解2~4h，冷却获得鸡肉酶解液；
2）、分别称取步骤1）获得的鸡肉酶解液、去离子水、葡萄糖、木糖、半胱氨酸盐、甘氨酸、丙氨酸、硫胺素、食盐和味精，所述的鸡肉酶解液、去离子水、葡萄糖、木糖、半胱氨酸盐、甘氨酸、丙氨酸、硫胺素、食盐和味精的重量比为39:13:1:0.5：1:0.5:0.5:1:3:0.5，将鸡肉酶解液、去离子水、葡萄糖、木糖、半胱氨酸盐、甘氨酸、丙氨酸、硫胺素、食盐和味精加入另外一个反应容器中，在pH 7.5~9.0的条件下105~110℃油浴反应0.5~1.5h获得鸡肉香基。
进一步的，在对鸡肉香基中的挥发性香气成分进行PCA-HCA分析的步骤中，利用统计软件XLSTAT2010对鸡肉香基中定性定量的香气物质进行PCA和HCA分析，首先对数据进行中心化处理和无量纲化处理，处理后数据点根据协方差算法进行PCA降维分析，获得各数据点及样品在第一主成分和第二主成分的分布图，根据欧氏距离法及离差平方和法（Ward's method）对样品进行HCA聚类分析，获得样品分类图。
进一步的，所述的挥发性香气物质包括：2-糠基硫醇、3-甲基吡咯、2-乙酰基吡咯、2-甲基-3-羟基-4-吡喃酮、2-甲基呋喃、2-戊基呋喃、2-甲基-3-巯基呋喃、2-乙酰基呋喃、双(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚、3-甲基丁醛、己醛、壬醛、2-辛烯醛、糠醛、苯甲醛、2-甲基噻吩、正辛醇、吡嗪、噻唑、4-甲基噻唑、2-乙酰基噻唑、4-甲基-5-羟乙基噻唑、2-甲基四氢呋喃-3-酮、2-辛酮、3-巯基-2-戊酮、2-庚酮、苯甲酸苄酯、甲酸、乙酸、己酸、辛酸、十二酸、十四酸和十六酸。
本发明将鸡肉香基样品中的挥发性香气物质经顶空气相色谱-质谱联用仪定性定量，数据经过中心化和无量纲化处理，然后进行PCA分析和HCA分析。PCA分析通过协方差（Covariance（n））算法将各数据点及鸡肉香基样品投影在第一主成分（X轴）和第二主成分（Y轴）。HCA分析通过欧氏距离法（Eudidean distance）及离差平方和法（Ward's method）对样品进行聚类分析。结合感官描述性分析对上述分类样品进行感官评分对样品进行区分。
    本发明是一种利用顶空气相色谱-质谱联用仪结合PCA-HCA与感官评价对鸡肉香基进行区分的方法，由于采用顶空气相色谱-质谱联用仪结合PCA-HCA，在对鸡肉香基样品中的挥发性成分定性定量分析的同时，通过PCA降低维度分析和HCA聚类分析得到了鸡肉香基的整体风味差异，结合感官评价人员的主观分析，使区分结果趋于全面、合理、科学。
附图说明
图1是实施例1中步骤（3）PCA数据分布图，从图1中可以看出主成分1贡献率为70.62%，主成分2贡献率为20.72%，累计贡献率为91.34%，故取主成分1和主成分2代表顶空气相色谱-质谱联用仪测得的挥发性风味物质。
图2是实施例1中步骤（3）PCA样品分布图。
    图3是实施例1中步骤（3）样品HCA（聚类分析图），从图3中可以看出样品A和其他样品分为两个大类，样品B与样品C、D、E属于两个亚类，在第二亚类中样品E又区分于样品C和D。
    图4是实施例1中步骤（3）样品HCA（聚类分析图），图4中C1代表样品A，C2代表样品B，C3代表样品C、D、E。
具体实施方式
    下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
实施例1
    一种利用顶空气相色谱-质谱联用仪结合PCA-HCA与感官评价对鸡肉香基进行区分的方法，具体包括以下步骤：
   （1）、鸡肉香基样品准备：
    取市售新鲜鸡脯肉（1重量份数），去离子水3（重量份数），复合蛋白酶（0.3%重量份数），pH6.5条件下，50℃水浴，搅拌转速800转/分钟，酶解3h，在100℃水浴中灭酶10分钟，冷却获得鸡肉酶解液；鸡肉酶解液（39重量份数），去离子水（13重量份数）、葡萄糖（1重量份数）、木糖（0.5重量份数）、半胱氨酸盐（1重量份数）、甘氨酸（0.5重量份数）、丙氨酸（0.5重量份数）、硫胺素（1重量份数）、食盐（3重量份数）和味精（0.5重量份数）在pH8.0的条件下108℃油浴反应1h获得五种鸡肉香基样品A、B、C、D和E；
   （2）、分别对步骤（1）所得的鸡肉香基样品进行顶空气相色谱-质谱分析测定，具体过程如下：
  、分别取鸡肉香基样品8g、氯化钠1g放入15mL顶空瓶中，70℃水浴平衡10min，70℃水浴中，SPME顶空静态吸附60min；
所述SPME萃取头为75 μ m CAR/PDMS, Supelco公司；
    、将SPME萃取头***顶空气相色谱-质谱联用仪中的气相色谱进样口解析，解析温度250℃，解析时间5min,对不同的鸡肉香基样品进行挥发性成分的测定；
    所述顶空气相色谱-质谱联用仪中，气相色谱工作条件：
HP-INNOWAX（60 m×0.25 mm ×0.25 μm）色谱柱；升温程序：初始温度设为50℃保持2min，以4℃/min的速率升温至230℃，维持10min；载气He，流速1mL/min；不分流进样；
    质谱工作条件：溶剂延迟3min, 离子源温度230℃，EI电离源，电子能量70eV，扫描范围30-450amu；
    、将上述不同鸡肉香基样品中的挥发性成分测定过程中的质谱数据与计算机
化学工作站中3个标准谱库MAINLIB、NISTDEMO、WILLEY匹配，查阅文献保留指数进行定性分析；采用内标法进行定量计算公式：Ni=fi××Ws,式中fi校正因子为1，Ai待测组分峰面积，As内标物的峰面积，Ws内标物的质量，Ni待测物质质量；
    本发明中分析的有效挥发性成分包括：1（2-糠基硫醇）、2（3-甲基吡咯）、3（2-乙酰基吡咯）、4（2-甲基-3-羟基-4-吡喃酮）、5（2-甲基呋喃）、6（2-戊基呋喃）、7（2-甲基-3-巯基呋喃）、8（2-乙酰基呋喃）、9（双(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚）、10（3-甲基丁醛）、11（己醛）、12（壬醛）、13（2-辛烯醛）、14（糠醛）、15（苯甲醛）、16（2-甲基噻吩）、17（正辛醇）、18（吡嗪）、19（噻唑）、20（4-甲基噻唑）、21（2-乙酰基噻唑）、22（4-甲基-5-羟乙基噻唑）、23（2-甲基四氢呋喃-3-酮）、24（2-辛酮）、25（3-巯基-2-戊酮）、26（2-庚酮）、27（苯甲酸苄酯）、28（甲酸）、29（乙酸）、30（己酸）、31（辛酸）、32（十二酸）、33（十四酸）和34（十六酸）；
   （3）、对步骤（2）中定性定量的鸡肉香基中的挥发性香气成分进行PCA-HCA分析，具体步骤如下：
    利用统计软件XLSTAT2010对步骤（2）鸡肉香基中定性定量的34种香气物质进行PCA和HCA分析，首先对数据进行中心化处理和无量纲化处理，处理后数据点根据协方差（Covariance（n））算法进行PCA降维分析，获得各数据点及样品在第一主成分和第二主成分的分布图（见图1和图2），以第一主成分为X轴贡献率为70.62%，第二主成分为Y轴贡献率为20.72%；根据欧氏距离法（Eudidean distance）及离差平方和法（Ward's method）对样品进行HCA聚类分析，获得样品分类图（见图3和图4所示）；
   （4）、利用感官描述性分析对步骤（1）制备的鸡肉香基样品进行感官评分具体步骤如下：
挑选年龄在25-45周岁6男4女，从事食品风味研究工作的10名感官鉴评人员组成感官鉴评小组按照ISO 8586-1:1993(E)标准对鉴评人员培训；对鸡肉香基进行嗅闻和品尝获得肉香、焦香、鲜香、持久性和异味5种感官属性；按照0-9十分制进行香气强度打分（0表示极弱，9表示极强），获得鸡肉香基样品打分结果（见表1）；
表1鸡肉香基样品感官描述分析数据表
 表1、实施例1中步骤（4）感官描述分析数据表，从表1中可以看出样品A整体突出焦香风味，样品B整体突出肉香风味，样品C、D、E则整体突出鲜香风味和异味，说明鸡肉香基制备过程中鸡肉酶解液对整体风味影响显著。
上述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明保护范围。

Claims (4)

1.一种对鸡肉香基进行区分的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）、一个制备鸡肉香基的步骤：
（2）、一个对步骤（1）所获得的不同鸡肉香基样品进行顶空气相色谱-质谱分析测定的步骤，在一个对不同鸡肉香基样品进行顶空气相色谱-质谱分析测定的步骤中，先分别取鸡肉香基样品8g、氯化钠1g放入15mL或者20ml的顶空瓶中，65~75℃水浴平衡10~15min，65~75℃水浴中，SPME顶空静态吸附50~60min；然后将SPME萃取头***顶空气相色谱-质谱联用仪中的气相色谱进样口解析，解析温度230~250℃，解析时间5~8min，对不同的鸡肉香基样品进行挥发性成分的测定；在所述顶空气相色谱-质谱联用仪中，气相色谱工作条件为：HP-INNOWAX色谱柱，所述的HP-INNOWAX色谱柱的参数为60 m×0.25 mm ×0.25 μm，升温程序：初始温度设为50℃，保持2min，以4℃/min的速率升温至230℃，维持10min；载气He，流速1mL/min；不分流进样；质谱工作条件：溶剂延迟3min， 离子源温度230℃，EI电离源，电子能量70eV，扫描范围30~450amu；再对鸡肉香基样品中的挥发性成分进行定性定量分析，将上述不同鸡肉香基样品中的挥发性成分测定过程中的质谱数据与计算机化学工作站中3个标准谱库MAINLIB、NISTDEMO、WILLEY匹配，查阅文献保留指数进行定性分析；结合内标定量和峰面积比进行定量分析与化学工作站中3个标准谱库MAINLIB、NISTDEMO、WILLEY匹配，查阅文献保留指数进行定性分析；
（3）、通过PCA-HCA对上述步骤（2）所得的不同鸡肉香基挥发性成分定性定量分析结果进行降维分析和聚类分析，结合感官描述性分析对鸡肉香基样品进行主观香气描述，对鸡肉香基进行综合风味分析，从而对鸡肉香基样品进行区分。
2. 如权利要求1所述的一种对鸡肉香基进行区分的方法，其特征在于制备鸡肉香基的步骤如下：
1）分别称取鸡脯肉，去离子水和复合蛋白酶，所述的鸡脯肉，去离子水和复合蛋白酶的重量比为1:3:0.003，将鸡脯肉，去离子水和复合蛋白酶加入一个反应容器中，45~55℃酶解2~4h，冷却获得鸡肉酶解液；
2）、分别称取步骤1）获得的鸡肉酶解液、去离子水、葡萄糖、木糖、半胱氨酸盐、甘氨酸、丙氨酸、硫胺素、食盐和味精，所述的鸡肉酶解液、去离子水、葡萄糖、木糖、半胱氨酸盐、甘氨酸、丙氨酸、硫胺素、食盐和味精的重量比为39:13:1:0.5：1:0.5:0.5:1:3:0.5，将鸡肉酶解液、去离子水、葡萄糖、木糖、半胱氨酸盐、甘氨酸、丙氨酸、硫胺素、食盐和味精加入另外一个反应容器中，在pH 7.5~9.0的条件下105~110℃油浴反应0.5~1.5h获得鸡肉香基。
3. 如权利要求1所述的一种对鸡肉香基进行区分的方法，其特征在于：在对鸡肉香基中的挥发性香气成分进行PCA-HCA分析的步骤中，利用统计软件XLSTAT2010对鸡肉香基中定性定量的香气物质进行PCA和HCA分析，首先对数据进行中心化处理和无量纲化处理，处理后数据点根据协方差算法进行PCA降维分析，获得各数据点及样品在第一主成分和第二主成分的分布图，根据欧氏距离法及离差平方和法对样品进行HCA聚类分析，获得样品分类图。
4.如权利要求1所述的一种对鸡肉香基进行区分的方法，其特征在于：所述的挥发性香气物质包括：2-糠基硫醇、3-甲基吡咯、2-乙酰基吡咯、2-甲基-3-羟基-4-吡喃酮、2-甲基呋喃、2-戊基呋喃、2-甲基-3-巯基呋喃、2-乙酰基呋喃、双(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚、3-甲基丁醛、己醛、壬醛、2-辛烯醛、糠醛、苯甲醛、2-甲基噻吩、正辛醇、吡嗪、噻唑、4-甲基噻唑、2-乙酰基噻唑、4-甲基-5-羟乙基噻唑、2-甲基四氢呋喃-3-酮、2-辛酮、3-巯基-2-戊酮、2-庚酮、苯甲酸苄酯、甲酸、乙酸、己酸、辛酸、十二酸、十四酸和十六酸。
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