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赛默飞挑战业内难点,利用Orbitrap MS解密烤肉风味
点击次数:3217 发布日期:2019-2-18  来源:本站 本站原创,转载请注明出处

新年伊始,这是一个有味道的推送:不负烤肉不负卿

说到春节美食,肉类必不可少,而肉食的做法,烧烤可以说稳坐头把交椅。

火的使用,照亮了人类文明的前进方向,也让人类饮食开挂一般进入了全新的世界,加热后的食物不仅能消灭绝大部分病菌的而且也使得食物更有营养、更易消化;上帝给了人类火把,也给了一个最大的馈赠——美拉德反应,说它是最美味的化学反应一点都不为过。

 

美拉德反应在1912年就被法国化学家路易斯·卡米拉·美拉德发现,至此开启了美食解密之旅,美拉德反应也成为与现代食品工业密不可分的技术。

 

食物中的还原糖、氨基酸、蛋白质在加热时发生的一系列复杂反应,可以带来食物变幻万千的风味和诱人的色泽…

 

这些千奇百怪的味道,到底是何方神圣?为了最大限度还原烤肉的味道,我们将肉剪成薄片,用锡纸包裹,进行了模拟烤制,一时间香溢实验室。

 

近年来,顶空-固相微萃取(HS-SPME)在食品香气分析中被广泛应用,但用于肉味分析却受限于关键化合物浓度低。传统SPME-GCMS方法有两个先天不足:1. 检出挥发性化合物数量少;2. 关键香气活性化合物(如含硫化合物、吡嗪等)定性缺失;含硫化合物和吡嗪类物质(烘烤中美拉德反应产物)在肉制品中通常浓度极低(ppt-ppb级别),却因阈值极低,能够轻易被人的嗅觉细胞所感知,是贡献肉味、肉汤、烧烤香气的极其重要的化合物,也是赛默飞重点关注的化合物。

 

一向手握重器(静电场轨道阱质谱家族中的 GC-Orbitrap/MS)的赛默飞决定挑战业内难点,利用Orbitrap MS独有的高分辨、高灵敏度和谱图定性优势,弥补传统四极杆GCMS方法的不足,解密烤肉风味。

 

 

气味成分鉴定

在亲朋好友的帮助下,赛默飞集齐了常见和不常见的猪牛羊肉,15个烤肉样本共鉴定出挥发性化合物,包括酸、醛、酮、酯、醇吡嗪、呋喃、含硫化合物、烯萜类等共99种。这些化合物就是烤肉的风味基因,反应了不同肉类的特性。相比于其他肉类,猪肉中醛类化合物含量最高,均在50%左右;而牛肉中含硫化合物含量相对较高,为58%,羊肉次之,为41%

 

对于重点关注的含硫化合物和吡嗪类化合物,我们发现二硫化碳是含硫化合物中含量相对最高的化合物,最高达70%;牛肉、羊肉中含量最高;甲硫醇和二甲基二硫醚是含量仅次于二硫化碳的化合物,在羊肉和黑猪肉中含量最高。吡嗪类化合物的产生与生肉样品烤制过程密切相关,甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、三甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪是其中含量较高的。

SPME-GC-Orbitrap/MS鉴定出样品中9种含硫化合物(点击查看大图)

 

SPME-GC-Orbitrap/MS鉴定出样品中15种吡嗪类化合物(点击查看大图)

 

 

物质成分鉴定

通过了解肉类气味成分的不同,我们是否可以通过这些特征物质来区分不同种类的肉,甚至是具有产地特色的肉呢?

 

进行了常规的PCA分析后,这个问题有了答案:3个土猪肉样品之间的差异较小,而牛肉、黑猪肉和普通猪肉的三个样本之间存在一定差异;牛肉和羊肉呈现出的挥发性化合物组成较为类似;猪肉的挥发性化合物组成明显异于牛肉和羊肉,尤其是普通猪肉。也就是说,猪肉,牛肉和羊肉均可以清晰分离,不同种类的猪肉也可以清晰分区。黑猪肉的香气介于牛羊肉和其他猪肉之间,比较有特色

赛默飞通过重器超高灵敏度高分辨气质结合利器HS-SPME,充分改善了普通SPME-GCMS的不足,以迅雷不及掩耳盗铃儿响叮当之势解密了猪牛羊肉的香气!

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相关公司:赛默飞世尔科技(色谱与质谱)
联系电话:400 611 9236
E-mail:menglu.xing@thermofisher.com


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