基于非靶向代谢组学分析牛肉干法成熟过程代谢产物的变化

以不同成熟时间的牛上脑肉为研究对象,借助超高效液相色谱-质谱技术,基于非靶向代谢组学方法分析干法成熟过程中牛肉代谢产物的变化情况,并对代谢产物进行多元统计分析和代谢通路分析。结果表明,牛肉干法成熟过程中有41种代谢物被鉴定为差异代谢物,包括氨基酸类物质21种、脂肪酸类物质16种、核苷酸类物质2种以及其他代谢物2种。通过对差异代谢物的种类和相对含量进行分析,发现随着成熟时间的延长,差异代谢物的种类和相对含量显著增加。通过对差异代谢物的代谢途径进行分析,筛选出5条关键代谢通路,分别为嘌呤代谢,脂肪酸降解,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,精氨酸和脯氨酸代谢,三羧酸循环,这些代谢途径对成熟牛肉风味和营养物质的形成具有促进作用。

即食肉丸短期贮藏过程中脂质氧化产物与挥发性风味物质分析

通过过氧化值(peroxide value,POV)、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值、羰基值和双烯值的测定,研究即食肉丸常温(25℃)贮藏期间(0、1、2、3、4、5 d)的脂质氧化降解规律,采用气相色谱-质谱联用技术分析不同贮藏时间肉丸脂肪酸组成变化,同时采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术结合气味活度值(odor activity value,OAV)、感官评价研究其挥发性风味物质演变规律。结果表明:即食肉丸贮藏期间,风味、质构等食用品质不断下降,第4天时出现异味,之后劣变程度加速。POV前期(0~3 d)显著升高,后期(3~5 d)变化不显著;TBARS值则由缓慢上升(0~4 d)变为显著升高(4~5 d),羰基值与双烯值均呈上升趋势,说明贮藏期间脂质氧化程度不断加深。贮藏期间,不饱和脂肪酸,尤其是多不饱和脂肪酸占比显著降低;共有36种OAV不小于0.1的挥发性风味物质,其中醛类物质最多(15种);醛类和醇类的OAV所占比例较高,分别为79.73%~87.58%和10.15%~16.64%。相关性分析发现,分别有4类和2类风味活性物质与脂质氧化和风味感官评分显著相关。

拉曼光谱快速测定冷冻猪肉酸价和过氧化值

为快速测定冷冻猪肉酸价和过氧化值,利用拉曼光谱技术结合化学计量学方法对冷冻猪肉的脂质氧化程度进行快速检测研究。选择贮藏期为0~360 d的冷冻猪肉为研究对象,利用最小二乘法建立酸价、过氧化值和贮藏时间的回归关系,利用便携式拉曼光谱仪采集其表面光谱数据,并应用Savitzky-Golay 5点平滑方法、标准正态变量校正(standard normal variate correction,SNV)和自适应迭代重加权惩罚最小二乘法(adaptive iterative re-weighted penalized least squares,airPLS)方法对原始光谱进行预处理,利用偏最小二乘回归(partial least square regression,PLSR)进行建模分析。结果显示,在该贮藏期内过氧化值与贮藏时间的相关性更为显著(P=0.0003<0.05),用SNV和airPLS进行预处理的模型预测效果最优,针对最佳预处理光谱采用竞争性自适应加权算法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)进行拉曼特征变量筛选,并建立CARS-PLSR模型,模型预测效果得到提高。其中,预测酸价和过氧化值的CARS-PLSR模型校正决定系数(R^(2)_(c))分别为0.88和0.84,交叉验证均方根误差分别为0.31和2.33,验证集决定系数(R^(2)_(p))分别为0.76和0.75,预测均方根误差分别为0.17和1.87,范围误差比分别为2.59和1.90。结果表明,冷冻猪肉过氧化值与贮藏时间具有显著相关性,采用拉曼光谱技术可以快速测定冷冻猪肉的酸价和过氧化值。

HS-SPME-GC-MS-O结合电子鼻对坨坨猪肉主体风味评价分析

利用电子鼻和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱-嗅闻(headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry,HS-SPME-GC-MS-O)联用技术对不同厂家市售的坨坨猪肉样品的挥发性风味成分分析,并进一步对主体风味成分进行主成分分析(principal component analysis,PCA)。结果表明:电子鼻对挥发性成分从整体上进行分析,发现线性判别分析是辨别坨坨猪肉中挥发性成分差异的有效方法。利用HS-SPME-GC-MS-O从坨坨猪肉样品中共测定出45种挥发性化合物,主要由醛、醇、酮、烯烃类及杂环类化合物构成。基于气味活度值和嗅闻分析得到27种风味活性物质,其中8种成分在4组中均检出,分别为己醛、庚醛、辛醛、反-2-庚烯醛、壬醛、反-2-辛烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇,对样品的总贡献度达到71.16%~93.12%,是坨坨肉的主体风味物质。源自调味料的左旋香芹酮、蒎烯、β-蒎烯、右旋柠檬烯、反-β-罗勒烯、柠檬醛、丙硫醇、桉树醇、芳樟醇的贡献度达到12.71%~28.58%,构成坨坨肉的整体风味。基于27种主体风味成分,PCA显示各样品间分离良好,C组和D组在PC1上得分较高,A组和D组在PC2上得分较高。反,反-2,4-癸二烯醛在PC1上贡献较大,芳樟醇在PC2上贡献最大,其次是柠檬烯、1-辛烯-3醇。因此,反,反-2,4-癸二烯醛、芳樟醇、柠檬烯、1-辛烯-3醇可作为区分坨坨肉的重要风味物质。

黑白胡椒腊肠贮藏期中气味活性物质演变及异味分析

采用吹扫捕集-热脱附-气相色谱-嗅闻-质谱联用技术,结合气味活性值(odour activity value,OAV)、感官评价及多元统计分析,研究黑白胡椒腊肠贮藏期(成品,7、21、35、49、77 d)的气味活性化合物的演变规律,解析异味的特征化合物,并建立风味劣变和货架期预测的有效评价手段。结果表明:共有56种OAV不小于0.1的风味化合物,其中醛类物质总OAV最高(1724.58~4682.24)、种类最多(15种),对整体风味贡献率高达85.85%~90.35%。随着贮藏时间的延长,除酯类和烯烃类物质,其他各类风味物质的OAV均持续增加,尤其在贮藏35~49 d之间增加最显著;同时产品的颜色变暗,腊味和胡椒味变淡,异味明显加重,可接受度降低。相关性分析确定出17种气味活性物质与贮藏时间和风味得分显著相关,可作为贮藏时间和风味恶化的最佳预测指标。经过OAV分析以及气相色谱-嗅闻鉴定,己醛、反,反-2,4-癸二烯醛、庚醛、辛醛、反-2-辛烯醛、壬醛、1-辛烯-3-醇和反-2-癸烯醛可能是造成黑白胡椒腊肠异味的主要物质。基于OAV大于1风味活性成分,建立一种客观的判别不同贮藏期黑白胡椒腊肠样品的主成分分析和聚类分析方法。

卤牛肉贮藏过程中气味活性化合物变化及异味分析

采用吹扫捕集-热脱附-气相色谱-嗅闻-质谱联用技术、气味活性值研究卤牛肉常温贮藏期间(0、3、6、9、12个月)气味活性化合物的变化情况,并结合感官评价综合分析异味相关的特征化合物。结果表明:共有52种气味活性值不小于0.1的气味活性化合物,其中醛类物质最多(13种);醛类和醇类所占比例较高,分别为34.53%~70.55%和27.72%~57.91%。贮藏期间卤牛肉色泽变暗,弹性降低,贮藏后期香气逐渐减弱,异味明显加重,可接受度降低,主成分分析可较好地区分不同贮藏时间的卤牛肉样品。相关性分析发现,分别有16、12种气味活性化合物与风味感官评分和贮藏时间显著相关,结合气相色谱-嗅闻鉴定,1-辛烯-3-醇、庚醛、正辛醛、壬醛、癸醛、反,反-2,4-癸二烯醛、2-壬酮、辛酸可能是产生异味的主要物质。

腌腊肉制品中乳酸菌的筛选鉴定及其在腊肠中的应用

为筛选适合传统腌腊肉制品的优良乳酸菌菌株,从多种农家自制传统腌腊肉制品中分离纯化出9株优势乳酸菌。通过发酵特性筛选,得到一株性状优良菌株10M-7,并制备该菌株的干粉发酵剂,以未接种发酵剂腊肠为对照,分析此发酵剂对腊肠感官品质和微生物变化的影响。结果表明,10M-7菌株具有良好的产酸特性和抑菌性能。根据形态学、生理生化特征和16S rRNA序列分析,鉴定其为植物乳杆菌,采用冷冻干燥法制备纯种发酵剂,并制作人工发酵腊肠。发酵剂组pH值在初期便迅速下降,且始终低于对照组;发酵剂组乳酸菌迅速生长繁殖,且葡萄球菌和大肠杆菌数量与对照组相比明显降低。感官评价表明,当添加量为10~4CFU/g原料肉时,能够很好地保持和改善产品风味,使产品整体感觉更好。

牛肉干法成熟过程挥发性风味物质的变化规律

以干法成熟过程中牛上脑肉为研究对象,采用电子鼻和气相色谱-嗅闻-质谱联用仪研究其成熟过程中挥发性风味物质的变化规律。结果表明,不同成熟阶段牛肉风味有较好区分度;随着干法成熟时间的延长,挥发性风味物质含量显著上升,在成熟28 d时,其挥发性风味物质含量是未经成熟牛肉的3.21倍。通过挥发性风味物质聚类分析可将干法成熟过程挥发性风味物质的变化分为3个阶段,第1阶段为成熟7 d;第2阶段为成熟7~21 d;第3阶段为成熟21~28 d。通过相对气味活度值和香气特征分析发现,异戊醇和正己酸乙酯是整个成熟过程中的关键风味物质,呈酒香味、麦芽味和果香味。同时每个成熟时期还存在不同的关键风味物质,癸醛和十二醛在成熟28 d时被检测为关键风味物质,这使牛肉整体风味从以果香味为主,转变为以脂肪味为主。

一种基于多重实时荧光聚合酶链式反应熔解曲线分析的肉及肉制品掺假鉴别方法

为实现肉及肉制品掺假快速鉴别,分别以猪、牛线粒体DNA的COXⅠ,绵羊、山羊、狗、狐狸、貉线粒体DNA的16S rRNA及鸡、鸭线粒体DNA的12S rRNA基因为靶位点,设计扩增产物熔解温度(T_m值)具有显著性差异的特异性引物,建立一种用于快速鉴别肉或肉制品中猪、牛、绵羊、山羊、鸡、鸭、狗、狐、貉9种源性成分的5重实时荧光聚合酶链式反应熔解曲线分析方法,通过特异性、灵敏度及市售样品的检测,对该方法进行检验和评价。结果表明:方法具有良好的特异性及灵敏度,单物种DNA检出限为0.001~1 ng,多物种混合DNA检出限均为0.1 ng,通过市售样品检测表明该方法可用于实际样品(包括生鲜样品和熟制样品)掺假的快速鉴别。

微发酵对牛肉干风味的影响

为改善和丰富市场上牛肉干的口味,以未加发酵剂制作的牛肉干为空白组,通过电子感官仪器、气相色谱-嗅闻-质谱联用仪、氨基酸分析仪和感官评价研究微发酵对牛肉干风味的影响。结果表明,微发酵对牛肉干的风味影响较大。电子感官仪器可以很好区分2组样品,说明微发酵可以改善产品的风味。与空白组相比,微发酵可以显著提高产品的挥发性风味物质和游离氨基酸含量,说明微发酵可以促进产品滋味和气味物质的形成。通过火山图分析,结合相对气味活度值、嗅闻检测和味觉分析系统分析结果,得到微发酵牛肉干的特征性滋味物质为谷氨酸,特征性气味物质为3-甲基丁醇、己醛、辛醛、壬醛、反式-2-癸烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛和3-甲基丁酸,为后续牛肉干的风味调控提供一定的理论基础和技术支持。

天然活性物质在肉及肉制品脂肪氧化调控中的应用研究进展

动物采食含有生物活性成分的植物或其提取物,不仅可以改善动物自身的健康状况,而且能够促使其肉制品的营养成分更为均衡,有利于加工和保藏。在肉制品加工及保藏过程中添加生物活性物质,不仅能使肉制品脂肪处于较低的氧化状态,而且对产品的质构、感官特征等具有明显的提升作用,有利于延长产品的货架期。本文对在动物饲养、肉制品加工和贮藏过程中应用天然活性物质进行营养改善、品质调控的研究,尤其是在脂肪氧化调控方面的研究进展进行了综述,为天然活性物质在动物饲养、肉及肉制品加工中的利用,农产品加工副产物的综合利用,以及肉制品的安全生产方面提供参考。

超声辅助腌制处理对牛肉干干燥及理化特性的影响

超声具有多种物理和化学效应,可导致食品理化特性发生改变。本研究通过水分损失率、可溶性物质及肌红蛋白浓度、干燥速率、脂质氧化程度、嫩度的测定和微观结构的观察,评估腌制过程中应用超声处理对牛肉干加工过程的影响。结果表明:腌制环节应用超声处理会导致牛肉片水分损失率显著升高(P<0.05),且与超声功率和作用时间呈正相关,在0.60 W/cm^2、60 min处理条件下牛肉片水分损失率最高,为6.93%,而静置腌制则吸收质量分数6.14%的水分;超声对蛋白溶出具有促进作用,但功率过大会导致蛋白溶出量下降;超声处理促进了肌红蛋白溶出和脂质氧化,且与超声功率和作用时间呈正相关;在0.30 W/cm^2和0.60 W/cm^2条件下超声处理60 min均显著降低了牛肉干的剪切力(P<0.05),但其余条件下差异不显著(P>0.05);苏木精-伊红染色切片观察结果证实,在0.60 W/cm^2条件下超声处理30 min和60 min对牛肉肌纤维造成不同程度的破坏。综上,牛肉干加工过程中应用超声可降低产品硬度、缩短干燥时间,且没有明显的不利影响。

吹扫/捕集-热脱附-气相色谱-质谱联用法分析不同解冻温度对牛肉风味品质的影响

利用电子鼻和吹扫/捕集-热脱附-气相色谱-质谱联用技术对新鲜牛肉及不同解冻温度处理牛肉样品的挥发性风味成分种类及含量变化进行分析。结果表明:基于气味活度值计算与分析,牛肉的主体特征风味主要由醛、醇、酮及烯烃类化合物构成;与新鲜牛肉相比,冻结、解冻处理后的牛肉挥发性风味物质含量明显降低;随着解冻温度的升高,牛肉中的醇类物质含量呈下降趋势,醛类物质含量先升高后又下降,酮类和酯类物质含量有升高的趋势;15℃解冻牛肉样品的烯烃类物质含量明显增加,胺类物质随着解冻温度的升高开始出现,且含量随温度升高而增加。

机筒温度、鸡肉粉质量分数对挤压膨化产品品质的影响

现有挤压膨化产品多以纯谷物为原料,蛋白质含量低,营养价值相对较差。为评估提高禽肉蛋白质含量对挤压膨化产品品质的影响,研究了机筒温度及鸡肉粉质量分数对挤压膨化产品理化特性的影响。结果表明:提高物料鸡肉粉质量分数能够显著提高产品蛋白质量分数、保水能力、硬度、脆性、体积密度及吸水指数,降低产品糊化度、膨胀度(P<0.05),产品硬度从3 558 g增加到6 775 g,膨胀度从3.69降低至1.27,糊化度则从96.1%降低至92.0%,但对产品的色泽、水溶指数影响不显著(P>0.05);同时,升高机筒温度能够显著提高产品的硬度、脆性、咀嚼性和糊化度,降低产品的吸水指数、水分质量分数和膨胀度(P<0.05),产品硬度从2 703 g增加到5 081 g,糊化度从93.1%增加到96.8%,膨胀度从2.78降低至2.41,但对产品的色泽、蛋白质量分数影响不显著(P>0.05)。确定了最佳鸡肉粉质量分数为30%,最适机筒温度为155℃的产品工艺参数。

不同相对湿度对牛肉解冻效率及解冻后品质的影响

以新鲜牛肉为对照,探究低温条件(5℃)下,不同相对湿度(relative humidity,RH)(50%、75%、98%)解冻对牛肉解冻时间、保水性、pH值、色泽、嫩度、蛋白溶解度及丙二醛含量的影响。结果表明:与新鲜牛肉相比,解冻会降低牛肉保水性、嫩度、色泽方面的品质,促进蛋白变性与脂肪氧化的发生;随着解冻RH的增加,解冻效率明显提高,解冻汁液损失率降低,蛋白溶解度增加,蒸煮损失和pH值在不同解冻RH样品间变化不明显;同时,高RH能够改善牛肉解冻后的色泽和嫩度品质,缓解脂肪氧化,而RH 75%解冻的样品优于RH 98%解冻样品。因此,在一定范围内提高解冻RH更有利于提高解冻效率,降低解冻过程对牛肉保水性的影响,保持色泽、嫩度品质,缓解肌肉蛋白变性和脂肪氧化,改善解冻牛肉品质。

传统自然发酵酸肉中细菌群落多样性与风味品质分析

为探讨传统自然发酵酸肉中细菌群落多样性与风味品质的关系,采用Ion S5 XL测序平台,对4种传统自然发酵酸肉中细菌16S rDNA V3～V4区进行高通量测序,并结合电子鼻和固相微萃取-气相色谱-质谱(solid phase microextraction-gaschromatography-massspectrometry,SPME-GC-MS)分析等手段揭示酸肉细菌群落结构及其风味品质的相关性。结果表明,样品获得序列数平均为110 395条。4种酸肉样品中总体细菌群落包含11个门,其中厚壁菌门占绝对优势,约占总细菌群落的83.73%～98.92%,其次是变形菌门和放线菌门。主要优势菌属为乳杆菌属、魏斯氏菌属和乳球菌属。利用SPME-GC-MS从酸肉样品中检测到的挥发性物质包括酸类、醇类、醛类、酯类、酮类、萜烯类等化合物共126种。各样品之间的菌属丰度存在一定的差异性,其菌群组成与工艺密切相关,而菌群种类和数量影响产品风味。与传统方法相比,高通量测序得到的细菌多样性信息更接近于样品微生态,能够全面解析自然发酵肉制品酸肉的细菌多样性,为传统食品的现代化改造和质量安全控制提供科学支撑。

风干肠贮藏过程中挥发性风味物质的变化及异味物质分析

利用动态顶空制样-热脱附-气相色谱-嗅闻-质谱联用技术,结合气味活度值(odor activity value,OAV)以及感官评价,对不同贮藏时间(0、7、14、21、35、49、77 d)的风干肠挥发性风味物质进行检测,分析贮藏过程中各类挥发性物质变化情况,并对造成异味的主要物质进行鉴别.结果表明:不同贮藏时间的样品中,分别检出挥发性风味物质59、56、63、58、73、68、71种,主要为酯类物质;随着贮藏时间的延长,风干肠样品色泽变黑,失去光泽,异味逐渐增加,可接受度降低,其中有21、21、17种风味活性物质分别与感官评价中色泽、风味、可接受度评分显著相关;经过OAV分析以及气相色谱-嗅闻鉴定,辛酸乙酯、1-辛烯-3-醇、正己醛、庚醛、正辛醛、壬醛、反,反-2,4-癸二烯醛可能是造成风干肠异味的主要物质.

多重PCR同时检测食品中4种细菌与常见霉菌

建立一种同时检测食品中金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特氏菌、沙门氏菌、大肠杆菌O157:H7以及霉菌的多重聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)检测方法。根据金黄色葡萄球菌的耐热核酸酶基因(nuc)、沙门氏菌的侵袭正调节蛋白基因(hilA)、大肠杆菌O157:H7鞭毛基因(flic)、单核细胞增生李斯特氏菌的毒力调控蛋白基因(prfA)及霉菌18S rRNA基因V5区分别设计5对特异性引物,并对PCR扩增反应体系和扩增条件进行优化,确定获得特异性良好的PCR扩增产物。而后在37℃对人工污染致病菌的香肠、面包和豆腐进行增菌培养,5种致病微生物在20 h内的检出限均可达到100 CFU/25 g。本实验建立的多重PCR检测方法适用于食品中4种细菌与常见霉菌的同时检测,相较于传统检测方法,具有快速、简便、特异性高的优点。

加工工艺对酱牛肉蛋白质结构和水分分布的影响

为深入了解酱牛肉加工过程中蛋白质结构变化,借助酶标仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、核磁共振分析仪等设备,以蛋白浊度、分子间相互作用力、微观结构、二级结构变化和水分分布为指标,对酱牛肉加工过程中(原料、滚揉腌制、卤制)和不同温度二次杀菌(90、100、110、120℃)的样品进行分析。结果:酱牛肉样品中提取的肌原纤维蛋白浊度高于肌浆蛋白浊度,滚揉腌制可显著降低肌浆蛋白和肌原纤维的蛋白浊度(P<0.05),热处理使蛋白浊度升高;滚揉腌制提高了蛋白质分子间相互作用力,热处理降低了蛋白质分子间静电相互作用,氢键、疏水相互作用和二硫键是样品中主要分子间作用力;不同加工处理对样品中肌浆蛋白和肌原纤维蛋白的结构均有破坏,随加工工艺增多(滚揉腌制、卤制、二次杀菌)破坏程度增大,且二次杀菌温度越高,蛋白质结构破坏越严重;滚揉腌制、卤制、二次杀菌对蛋白质二级结构有明显影响;二次杀菌酱牛肉样品中,经100℃杀菌后自由水含量和总水分含量最高,不同杀菌温度对束缚水含量的影响不显著(P>0.05)。

不同产地羊肉稳定同位素特征差异及其溯源应用

为了探讨稳定同位素碳、氮、氧、氢对羊肉产地溯源的可行性,本研究分别从内蒙古、新疆、宁夏、新西兰、意大利5个地区采集羊肉样品,利用稳定同位素比率质谱仪(IRMS)测定脱脂羊肉的碳、氮、氧、氢稳定同位素比值(δ^(13)C、δ^(15)N、δ^(2)H、δ^(18)O),结合多元统计学方法对不同地区间脱脂羊肉的δ^(13)C、δ^(15)N、δ^(2)H、δ^(18)O值组成特征及变化规律进行分析。结果表明,δ^(13)C值在5个地区间均存在显著性差异,而δ^(15)N值和δ^(18)O值除了在新西兰和意大利2个地区差异不显著外,在其他地区差异均显著;δ^(2)H值仅在宁夏和新疆地区间以及内蒙古和新西兰地区间差异不显著。结合Fisher判别分析发现,利用δ^(13)C、δ^(15)N、δ^(2)H、δ^(18)O值可以实现对羊肉产地区分,且利用δ^(13)C、δ^(15)N、δ^(2)H、δ^(18)O值组合指标对羊肉产地的初始判别的整体正确率和交叉验证的整体判别正确率均达100%。本研究结果为δ^(13)C、δ^(15)N、δ^(2)H、δ^(18)O值在羊肉产地溯源中的应用提供了参考。