专利名称：一种检测肉类新鲜度的方法
技术领域：
本发明涉及一种食品检测方法，尤其涉及一种对肉类新鲜度的检测方法。
背景技术：
肉类消费一直是食品消费的一个重要组成部分。从肉类食品消费结构来看，到 2010年，国内肉类产量中猪肉占总量的64%，其次是禽肉占20%，牛肉和羊肉产量分别占 10%和6%，这一消费结构在短期内难以改变。近年来，人们生活观念的转变，健康意识不断 增强，对肉类食品的质量和卫生条件要求越来越严格，控制肉品质量在我们的日常生活中 就变得越来越重要，肉的新鲜程度在很大程度上反应了肉的质量，微生物降解、脂质氧化等 作用会使肉类变不新鲜，因此，关于肉的新鲜度的评价就显得至关重要，肉类新鲜度的检验 越来越受到人们的重视，检验方法和手段也不断提高。检验肉类新鲜度的方法，一般分为感官检验，理化检验和微生物检验。经典检测肉 新鲜度的方法是挥发性盐基氮(TVBN)的测定，但此法操作复杂，耗时长，技术要求高，玻璃 器皿难清洗，结果判定存在主观性，不适合快速、简便、大批量的检测特点和要求。还有几种 快速测定肉新鲜度的方法，包括PH值的检验方法，氨的简易检出法、硫化氢检验方法、球蛋 白沉淀试验、球蛋白沉淀试验法、电导率法、色彩色差计快速测定法、TTC还原快速测定法、 茚三酮呈色反应法。经检索，有相关中国专利，申请号200610127321. 3“猪肉新鲜度智能检测装置”，申 请号200720109458. 6“多光谱肉类新鲜度人工智能测量系统”，申请号200510059937. 7“一 种畜禽肉类新鲜度无损快速检测的方法及装置”，申请号200410083641. 4“快速检测肉类新 鲜度的标准色卡”，申请号200710068733. 9“多光谱肉类新鲜度人工智能测量方法及系统”， 申请号200910068052. 1 “利用电子鼻检测鸡肉新鲜度的方法”等来检测肉的新鲜度。近年来很多学者都在努力找到一种能快速、精确、廉价分析肉的新鲜度的方 法，出现了传感器法、电子舌、电子鼻、生物阻抗法电化学阻抗光谱法electrochemical impedance spectroscopy (EIS)、反射光谱法、近红外法(NIRS)、离子迁移光谱法等检测肉 的新鲜度的方法。以上所列的各种用于肉新鲜度的检验方法，有的需要肉眼观察，具有很大的主观 性，不能精确定量肉的腐败程度；有的需要一系列的设备和装置来完成，过程复杂，检测时 间长；有的需要专用设备和专业人员来完成，操作要求高、费用较大，分析方法过于复杂，实 际应用不方便，很难满足当前对于大批量样品快速无损检测的要求，在实际应用上还存在 一定的困难，仍处在研究阶段。

发明内容
针对上述问题，本发明的目的是为了提供一种客观、简洁、快速、准确、重复性好、 能批量检测肉类新鲜度的方法。为实现上述目的，本发明采取如下技术方案
一种检测肉类新鲜度的方法，采用顶空固相微萃取与气相色-质谱联用的方法， 即HS-SPME/GC-MS法，包括以下步骤(1)按照每份0. Ig 20g的重量称取肉类样品，将称量好的样品分别装入顶空 瓶；(2)将顶空瓶中的肉类样品在30 80°C，100 1000r/min条件下平衡20 60min，插入固相微萃取纤维头萃取1 30min ；(3)将萃取后的样品在色谱进样口解吸，然后进入气相色谱质谱联用仪进行分析， 得到检测数据；其中色谱条件是色谱柱毛细管柱，升温程序起始温度30 50°C，最终 温度150 220°C，载气(He)流速0. 5 2. OmL/min，进样口温度150 250°C，进样方式 分流或不分流进样，解吸时间1 IOmin ；质谱条件是电子轰击(EI)离子源，电子能量 70eV，灯丝电流为10 25 μ Amps，电子倍增器电压为1000V 2000V，传输线温度200 250°C，离子源温度150 200°C，离子胼温度150 200°C，MS部分TIC模式，质量扫描范 围 m/z 30 1000 ；(4)对检测数据进行分析评定肉类样品新鲜度。优选的，步骤(2)为将顶空瓶中的肉类样品在50°C，500r/min条件下平衡30min， 萃取5min，所述纤维头为50/30μπι DVB/CAR/PDMS。其中，萃取纤维头的老化第一次使用 之前，萃取纤维头按照厂家提供的温度、时间进行老化。老化纤维头时萃取时间为lmin。以 后使用时需于老化温度下老化lOmin，以确保脱去其可能吸附的挥发性成分。优选的，步骤(3)中萃取后的样品在色谱进样口解吸时间5min，进样方式为不分 流进样。优选的，步骤(3)中的色谱条件毛细管柱为Agilent 19091R-316，色谱柱为 VOC (60mXO. 32mmXl. 80 μ m)。优选的，步骤(3)中的升温程序35°C保持3min，以10°C /min升至85°C，以2V / min 升至 160°C，以 20°C/min 升至 200°C，保持 5min，载气(He)流速 1. OmL/min，进样口温 度:220 V ο优选的，步骤(3)中的质谱条件为电子轰击(EI)离子源，电子能量70eV，灯丝电流 为25 μ Amps，电子倍增器电压为1750V，传输线温度230°C，离子源温度170°C，离子胼温度 180°C, MS部分TIC模式，质量扫描范围m/z 30 200。优选的，步骤(4)中的检测数据由瓦里安MS workstation软件系统处理，通过未 知化合物经计算机检索与NIST相匹配并结合二级质谱进行定性，通过峰面积进行定量。所述的肉类为禽类、畜类和水产类，其中优选猪肉、牛肉、羊肉、鸡肉、鸭肉、鱼肉和 贝肉。本发明的检测原理为气质联用具有客观、准确、快捷地检测挥发性物质，并且重 现性好的特点；固相微萃取(SPME)自从19世纪被应用于分析挥发性组分以来就显示了其 独特的优势，简便、快速、经济安全、无溶剂、选择性好且灵敏度高，可直接与气相色谱-质 谱(GC-MS)联用，集采样、萃取、浓缩、进样于一体，大大加快了分析检测的速度。这些特点 使HS-SPME被广泛应用于分析食品中的风味物质。本发明通过使用顶空固相微萃取的前处 理方式浓缩、萃取肉中的挥发性物质，经过气相色谱进行分离，进入质谱检测器进行检测， 根据质谱检测出来的物质峰的碎片离子进行定性定量肉的新鲜度。
通过对新鲜肉、人们能接受可食用肉、不能接受不可食用肉、完全腐坏等不同腐坏 情况下肉中挥发性有机物的变化情况，研究不同阶段指纹物质，提出对新鲜度分级的方法 和指纹图谱。如果要判断肉样品的新鲜度等级，依据上述原理，在判断肉样品的新鲜度之 前，首先，按照本发明的方法对不同的肉样品进行检测，得到不同情况下肉样品的总离子流 图，制定评定肉样品新鲜度的标准总粒子流图作为评定肉新鲜度的依据。检测时，按照本发 明的方法确定被检测样品的总粒子流图，与已知标准总粒子流图进行对比，从而评定肉样 品的新鲜度等级。如果要比较两个不同的肉样品哪个更新鲜时，则可以通过比较两个被检 测样品的总粒子流图就可以判断，峰种类多且强度大的肉样品新鲜度低。本发明与现有技术相比具有的有益效果是(1)本发明的检测方法是在国内首次提出的进行肉新鲜度的检测技术，使用该技 术检测猪肉的新鲜度，可解决目前传统的感官检验、理化检验猪肉的新鲜度等方法存在的 主观性、复杂性、不准确性等缺点，显著提高肉的新鲜度的检测的客观性和准确性，开发一 种客观、简洁、快速、准确检测猪肉新鲜度的新技术，拓宽气相色谱质谱联用等仪器分析手 段在食品检测领域的应用，为食品安全提供可靠的分析测试方法。(2)本方法检测肉的新鲜度只需使用少量样品即可，对样品消耗极低，并且前处理 简单、快速，整个检测过程完全自动化。(3)本发明的前处理采用顶空固相微萃取技术进行萃取肉中的挥发性组分，采用 加热样品预处理，可以使不同条件下贮存样品的挥发性成分处于同一水平，可以考察不同 贮存条件下肉的新鲜度。(4)本发明具有良好的经济效益。传统的测量手段在取样、测定、数据分析等方面 需要耗费大量的人力、物力，且效果差。本测量装置因整个萃取过程和分析过程全自动，可 以快速、准确地测量肉中的挥发性组分的信息，分析得到肉类的新鲜度，从而实现实时、无 损检测肉类新鲜度。(5)我国对肉类的消费需求量很大，本发明的研究成果可应用于各种畜禽、水产类 的新鲜度的检测，促进食品检测分析的仪器化、客观化、准确化。


图1是新鲜猪肉样品的总粒子流图；图2是可食用猪肉样品的总粒子流图；图3是不可食用猪肉样品的总粒子流图；图4是完全腐败猪肉样品的总粒子流图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述，但本发明的实施方式不限 于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。选择不同新鲜度的肉类样品，为使用顶空固相微萃取气相色谱质谱联用技术对其 新鲜度进行评价进行如下步骤的检测(1)仪器三合一自动进样器美国CTC公司产品；Varian 4000GC/MS/MS system气相色谱质谱联用仪美国瓦里安公司产品，配有EI电离源；50/30ymDVB/CAR/PDMS萃取头 Supelco 产品；进样隔垫Thermogreen LB-2S印ta，diam = 11. 0mm(7/16in.)；电子天平 北京赛多利斯天平有限公司产品，851105，1& =11(^，(1 = 0. Img ；顶空进样瓶Microliter Analytical Supplies, Inc，22 X 75mm，20mL ；色谱柱Agilent 19091R-316 毛细管柱， VOC (60mXO. 32mmXl. 80 μ m)。(2)样品将不同新鲜度的肉类样品分别用绞肉机搅碎，称重后，把称量好的样品分别装入 顶空瓶中密封后进行保存。实施例1一种检测肉类新鲜度的方法，其具体步骤如下(1)样品的顶空固相微萃取萃取纤维头的老化第一次使用之前，萃取纤维头按照厂家提供的温度、时间进行 老化。老化纤维头时萃取时间为lmin.。以后使用时需先于老化温度下老化30min，再在与 做样相同的条件下不加样品做数次空白，直到解析空白萃取头的色谱峰不变才可以做样。在20ml顶空瓶中加Ig猪肉样品，将顶空瓶中的肉类样品在50°C，500r/min平衡 30min,然后插入 50/30 μ m DVB/CAR/PDMS 纤维头，于 50°C萃取 5min。(2)气相色谱质谱检测萃取后的样品在气相色谱(GC)进样口解吸，然后进入气相色谱质谱联用仪进行 分析，得到检测数据。色谱条件是Agilent19091R-316 毛细管柱，VOC(60mX0. 32mmX 1. 80 μ m)色谱 柱；升温程序35°C保持 3min，以 10°C /min 升至 85°C，以 2V /min 升至 160°C，以 20°C /min 升至200°C，保持5min ；载气(He)流速1. OmL/min，进样口温度220°C;进样方式不分流进 样；解吸时间:5min0质谱条件是电子轰击(EI)离子源；电子能量70eV ；灯丝电流为25 μ Amps ；电子 倍增器电压为1750V ；传输线温度230°C ；离子源温度170°C ；离子胼温度180°C。MS部分 TIC模式，质量扫描范围m/z 30 200。(3)精密度和重复性选取同样储存条件下的猪肉分析5次，各个色谱峰峰面积和保留时间的平均相对 标准偏差(RSD)分别为1.70%和0.31%。此结果表明方法具有较高的精密度和重现性。(4)数据结果分析通过瓦里安MS workstation软件系统对结果进行处理未知化合物经计算机检 索与OTST相匹配并通过二级质谱进行定性；通过峰面积进行定量。将新鲜肉、人们能接受可食用肉、不能接受不可食用肉、完全腐坏四种不同腐坏情 况下的肉分别通过上述方法检测分析，得到不同情况下肉样品的总离子流图，参见图1、2、 3、4，将其与已知标准总粒子流图进行对比，从而评定肉样品的新鲜度等级。由图1、2、3、4 之间的对比可以看出，图1峰种类较少且强度小，因而其新鲜度最高；同理，图2、3、4的新鲜 度依次降低。实施例2一种检测肉类新鲜度的方法，其具体步骤如下
(1)样品的顶空固相微萃取萃取纤维头的老化第一次使用之前，萃取纤维头按照厂家提供的温度、时间进行 老化。老化纤维头时萃取时间为lmin.。以后使用时需先于老化温度下老化30min，再在与 做样相同的条件下不加样品做数次空白，直到解析空白萃取头的色谱峰不变才可以做样。在20ml顶空瓶中加0. Ig鸡肉样品，将顶空瓶中的肉类样品在80°C，lOOOr/min平 衡 60min，然后插入 50/30 μ m DVB/CAR/PDMS 纤维头，于 50°C萃取 30min。(2)气相色谱质谱检测萃取后的样品在气相色谱(GC)进样口解吸，然后进入气相色谱质谱连用仪进行 分析，得到检测数据。色谱条件是Agilent19091R-316 毛细管柱，VOC(60mX0. 32mmX 1. 80 μ m)色谱 柱；升温程序30°C保持 3min，以 10°C /min 升至 55°C，以 2V /min 升至 120°C，以 20°C /min 升至150°C，保持5min ；载气(He)流速0. 5mL/min，进样口温度150°C;进样方式不分流进 样；解吸时间=Imin0质谱条件是电子轰击(EI)离子源；电子能量70eV;灯丝电流为20 μ Amps，电子 倍增器电压为1000V ；传输线温度200°C ；离子源温度150°C ；离子胼温度150°C。MS部分 TIC模式，质量扫描范围m/z 30 1000。(3)精密度和重复性选取同样储存条件下的鸡肉分析5次，各个色谱峰峰面积和保留时间的平均相对 标准偏差(RSD)分别为1.80%和0.33%。此结果表明方法具有较高的精密度和重现性。(4)数据结果分析通过瓦里安MS workstation软件系统对结果进行处理未知化合物经计算机检 索与OTST相匹配并通过二级质谱进行定性；通过峰面积进行定量。通过上述方法对不同新鲜度的鸡肉样品检测的总粒子流图同样可以得出，该方法 可以评定鸡肉样品的新鲜度等级，峰种类越多且峰的强度越大的鸡肉新鲜度越低。实施例3一种检测肉类新鲜度的方法，其具体步骤如下(1)样品的顶空固相微萃取萃取纤维头的老化第一次使用之前，萃取纤维头按照厂家提供的温度、时间进行 老化。老化纤维头时萃取时间为lmin.。以后使用时需先于老化温度下老化30min，再在与 做样相同的条件下不加样品做数次空白，直到解析空白萃取头的色谱峰不变才可以做样。在20ml顶空瓶中加20g鱼肉样品，将顶空瓶中的肉类样品在30°C，lOOr/min平衡 20min,然后插入 50/30 μ m DVB/CAR/PDMS 纤维头，于 50°C萃取 lmin。(2)气相色谱质谱检测萃取后的样品在气相色谱(GC)进样口解吸，然后进入气相色谱质谱连用仪进行 分析，得到检测数据。色谱条件是Agilent19091R-316 毛细管柱，VOC(60mX0. 32mmX 1. 80 μ m)色谱 柱；升温程序50°C保持 3min，以 10°C /min 升至 90°C，以 2V /min 升至 180°C，以 20°C /min 升至250°C，保持5min ；载气(He)流速2. OmL/min，进样口温度250°C;进样方式不分流进 样；解吸时间=IOmin0
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质谱条件是电子轰击(EI)离子源；电子能量70eV;灯丝电流为30 μ Amps，电子 倍增器电压为2000V ；传输线温度250°C ；离子源温度200°C ；离子胼温度200°C。MS部分 TIC模式，质量扫描范围m/z 30 500。(3)精密度和重复性选取同样储存条件下的鱼肉分析5次，各个色谱峰峰面积和保留时间的平均相对 标准偏差(RSD)分别为1.86%和0.35%。此结果表明方法具有较高的精密度和重现性。(4)数据结果分析通过瓦里安MS workstation软件系统对结果进行处理未知化合物经计算机检 索与OTST相匹配并通过二级质谱进行定性；通过峰面积进行定量。通过上述方法对不同新鲜度的鱼肉样品检测的总粒子流图同样可以得出，该方法 可以评定鱼肉样品的新鲜度等级，峰种类越多且峰的强度越大的鱼肉新鲜度越低。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
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权利要求
一种检测肉类新鲜度的方法，其特征在于，采用顶空固相微萃取与气相色 质谱联用的方法，具体步骤如下(1)按照每份0.1g～20g的重量称取肉类样品，将称量好的样品分别装入顶空瓶；(2)将顶空瓶中的肉类样品在30～80℃，100～1000r/min条件下平衡20～60min，插入固相微萃取纤维头萃取1～30min；(3)将萃取后的样品在色谱进样口解吸，然后进入气相色谱质谱联用仪进行分析，得到检测数据；其中色谱条件是色谱柱毛细管柱，升温程序起始温度30～50℃，最终温度150～220℃，载气(He)流速0.5～2.0mL/min，进样口温度150～250℃，进样方式分流或不分流进样，解吸时间1～10min；质谱条件是电子轰击离子源，电子能量70eV，灯丝电流为20～30μAmps，电子倍增器电压为1000V～2000V，传输线温度200～250℃，离子源温度150～200℃，离子肼温度150～200℃，MS部分TIC模式，质量扫描范围m/z 30～1000；(4)对检测数据进行分析评定肉类样品新鲜度。
2.如权利要求1所述的检测肉类新鲜度的方法，其特征在于，步骤(2)为将顶空瓶中 的肉类样品在50°C，500r/min条件下平衡30min，萃取5min，所述纤维头为50/30 μ m DVB/ CAR/PDMS。
3.如权利要求1所述的检测肉类新鲜度的方法，其特征在于，步骤(3)中萃取后的样品 在色谱进样口解吸时间为5min，进样方式为不分流进样。
4.如权利要求3所述的检测肉类新鲜度的方法，其特征在于，步骤(3)中的升温程 序为35°C保持 3min，以 10°C /min 升至 85°C，以 2°C /min 升至 160°C，以 20°C /min 升至 200°C，保持 5min，载气(He)流速 1. OmL/min，进样 口温度2200C0
5.如权利要求4所述的检测肉类新鲜度的方法，其特征在于，步骤(3)中的毛细管柱为 Agilent 19091R-316 ；色谱柱为 VOC，型号 60mX0. 32mmXl. 80 μ m。
6.如权利要求1或3或4或5所述的检测肉类新鲜度的方法，其特征在于，步骤(3)的 质谱条件中的传输线温度230°C，离子源温度170°C，离子胼温度180°C，质量扫描范围m/z 30 200。
7.如权利要求1所述的检测肉类新鲜度的方法，其特征在于，步骤(4)的检测数据由瓦 里安MS workstation软件系统处理，通过未知化合物经计算机检索与NIST相匹配并结合 二级质谱进行定性，通过峰面积进行定量。
8.如权利要求1所述的检测肉类新鲜度的方法，其特征在于，所述的肉类包括猪肉、牛 肉、羊肉、鸡肉、鸭肉、鱼肉和贝肉。
全文摘要
本发明公开了一种检测肉类新鲜度的方法，采用顶空固相微萃取与气相色-质谱联用的方法，属于食品分析技术领域，具体步骤如下(1)按照每份0.1g～20g的重量称取肉类样品，将称量好的样品分别装入顶空瓶；(2)将顶空瓶中的肉类样品在30～80℃，100～1000r/min条件下平衡20～60min，插入固相微萃取纤维头萃取1～30min；(3)将萃取后的样品在色谱进样口解吸，然后用气相色谱质谱联用仪分析，得到检测数据；(4)对检测数据进行分析评定肉类样品新鲜度。本发明有益效果是显著提高了肉的新鲜度检测的客观性和准确性，只需使用少量样品即可，并且前处理简单、快速，整个检测过程完全自动化。
文档编号G01N30/02GK101915815SQ20101024089
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者区雪连, 张雷, 徐昕荣, 朱斌, 林嘉添, 马瑜璐 申请人:华南理工大学