食品質(zhì)量指紋技術(shù)ppt課件

1、食品指紋技術(shù)12食質(zhì)量量指紋技術(shù)的運(yùn)用3食質(zhì)量量指紋技術(shù)研討現(xiàn)狀及展望 目 錄食質(zhì)量量指紋技術(shù)簡介 食品風(fēng)味等質(zhì)量目的所包含的內(nèi)容既豐富又復(fù)雜，普通方法很難客觀而全面地反映。隨著系統(tǒng)科學(xué)和模糊科學(xué)的開展，食質(zhì)量量指紋技術(shù)逐漸構(gòu)成，并勝利運(yùn)用于風(fēng)味等質(zhì)量研討。 在食品風(fēng)味研討領(lǐng)域，依托現(xiàn)代的先進(jìn)分析方法與高精度儀器可以準(zhǔn)確測定其化學(xué)組成，但同樣很難解釋清楚真正起作用的是哪些物質(zhì)，這些物質(zhì)按照不同方式搭配以后又會呈現(xiàn)什么樣的效果，也似乎根本沒什么規(guī)律可言。針對此類問題，當(dāng)近代科學(xué)感到束手無策的時候，中國古代哲學(xué)關(guān)于系統(tǒng)、整體的一些理念卻可以給出較好的解釋。于是，以中國古代哲學(xué)思想和現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)為實(shí)

2、際根底，食質(zhì)量量指紋技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。一、食質(zhì)量量指紋技術(shù)簡介 1指紋技術(shù)的概念與特點(diǎn) “指紋Fingerprint的概念來源于19世紀(jì)末20世紀(jì)初的犯罪學(xué)和法醫(yī)學(xué)。法醫(yī)根據(jù)每個人指紋的細(xì)微絕對差別可以鑒別、區(qū)分不同的個體。但對于復(fù)雜多組分分析體系，如中草藥的藥效成分，香精香料、白酒、葡萄酒以及各種食品的風(fēng)味成分，采用傳統(tǒng)方法研討很難給出合理的綜合性解釋。自創(chuàng)“指紋的概念和研討思緒，人們對從特定樣品采集的大量化學(xué)信息采用整體的、系統(tǒng)的、模糊的研討方法進(jìn)展綜合評價，并將這種技術(shù)稱作“化學(xué)指紋技術(shù)?；瘜W(xué)指紋技術(shù)在不同的領(lǐng)域可以有不同的運(yùn)用方式，并構(gòu)成各種詳細(xì)的適用技術(shù)。食質(zhì)量量指紋技術(shù)簡介 食質(zhì)量量指

3、紋技術(shù)：指樣品經(jīng)適當(dāng)處置后采用一定的分析手段，得到可以標(biāo)示該樣品特性的色譜、光譜以及其他圖譜數(shù)據(jù)資料，是食品固有的綜合的質(zhì)量特征質(zhì)量指紋的研討是建立在現(xiàn)代儀器分析根底上的例如：氣相色譜一質(zhì)譜(GCMS)、高效液相色譜質(zhì)譜(HPLCMS)、毛細(xì)管電泳一質(zhì)譜(CEMS)、核磁共振(NMR)、液相色譜一核磁共振(LCNMR)、x射線衍射(XRD)等指紋圖譜不僅依賴于先進(jìn)的分析技術(shù)，而且還與數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)手段以及計(jì)算機(jī)模擬的方法學(xué)親密相關(guān)經(jīng)過大量根底任務(wù)建立的食質(zhì)量量指紋圖譜是區(qū)分食品防偽的有效參考食質(zhì)量量指紋技術(shù)簡介食質(zhì)量量指紋技術(shù)簡介食質(zhì)量量指紋技術(shù)簡介 2指紋分析的根本參數(shù) 現(xiàn)有的指紋技術(shù)研討的是不同

4、樣品經(jīng)過GC或者GC-MS分析以后的流出曲線，并試圖經(jīng)過出峰數(shù)和峰面積大小等目的間接反映樣品指紋信息。常用的指紋參數(shù)主要有2.1共有峰 是指指紋圖譜中多個樣品所具有的相對保管值一樣的色譜峰。2.2重疊率 指兩個樣品共有峰的數(shù)目乘以2，除以二者出峰數(shù)之和。重疊率在一定程度上反映指紋圖譜的類似度，重疊率越大，指紋圖譜越類似。食質(zhì)量量指紋技術(shù)簡介 2.3 N強(qiáng)峰 是指在眾多色譜峰中，按其面積大小選擇的前N個峰面積之和占總峰面積的比例到達(dá)一定要求例如：70%的色譜峰。它反映樣品中各主要成分相對含量的情況。2.4特征指紋峰 是一系列共有色譜峰的集合，即樣品間的共性，反映所分析樣品種類的特性，可實(shí)現(xiàn)用多組

5、分來表征產(chǎn)品內(nèi)在特征。食質(zhì)量量指紋技術(shù)簡介 2.5特征指紋峰的類似率與差別率 特征指紋峰的類似率是指供試樣品與規(guī)范樣品圖譜中某特征指紋峰的面積之比，經(jīng)過它可顯示出兩種樣品在特征指紋上的類似性。差別率是指供試樣品的每個特征指紋峰與規(guī)范樣品相應(yīng)的特征指紋峰面積之差的絕對值與規(guī)范樣品特征指紋峰面積的比值，用來表示二者的差別程度。類似率與差別率是表示供試樣品圖譜與其規(guī)范樣品指紋圖譜類似程度的數(shù)值，它集定性信息與定量數(shù)據(jù)于一體，是最終鑒定的重要根據(jù)。食質(zhì)量量指紋技術(shù)簡介 3構(gòu)建指紋圖譜的主要步驟3.1樣品采集 樣品采集是建立指紋圖譜的關(guān)鍵步驟。思索到樣品批次不同所導(dǎo)致的差別，只需在相當(dāng)數(shù)量的樣品中，才干

6、清楚地顯現(xiàn)出其特征。實(shí)際上是采樣量越多越好，但可以根據(jù)詳細(xì)情況酌情對待。3.2樣品預(yù)處置 采用適宜的制備方法將樣品中的化學(xué)成分提取和富集是保證指紋分析的前提。食品風(fēng)味分析常用的方法主要有靜態(tài)頂空固相微萃取HS-SPME、同時蒸餾萃取SDE、吹掃捕集PT等。食質(zhì)量量指紋技術(shù)簡介 3.3指紋數(shù)據(jù)采集 選取適當(dāng)?shù)姆椒ń⒅讣y圖譜并進(jìn)展調(diào)查。構(gòu)建指紋圖譜方法的主要是色譜法和光譜法。但是，由于化學(xué)成分和物質(zhì)成效間具有一定的相關(guān)性，僅對化學(xué)成分進(jìn)展定量和定性分析顯得過于淺薄，于是多維多息特征譜應(yīng)運(yùn)而生。 所謂多維多息，即采用多種分析儀器聯(lián)用，如氣相色譜質(zhì)譜、氣相色譜嗅辨儀等，得到同一樣品在不同測定方法下的

7、多維指紋圖譜，可以獲得較全面的信息，尤其適用于成分復(fù)雜的多組分分析體系。 食質(zhì)量量指紋技術(shù)簡介 目前，食品風(fēng)味成分分析多采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用GC-MS法。氣相色譜具有分別效率高、分析速度快、受外界影響較小、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，質(zhì)譜可以快捷而靈敏地在線提供指紋圖譜中主要成分的化學(xué)構(gòu)造信息，GC-MS是建立食品揮發(fā)性風(fēng)味成分指紋圖譜最有效的方法之一。此外，作為一種新型氣味分析儀器，電子鼻以其獨(dú)特的系統(tǒng)、模糊分析特點(diǎn)，可以用于不同個體之間的總體評判。食質(zhì)量量指紋技術(shù)簡介 3.4數(shù)據(jù)分析與特征信息提取 在指紋圖譜研討任務(wù)中，對得到的指紋圖譜信息進(jìn)展科學(xué)準(zhǔn)確地分析，最大限制地獲取其中的有用信息。指紋圖譜分析

8、必需首先按照一定的目的對其進(jìn)展挑選，剔除大量“噪音信息，得到有用的“信號，然后再作相應(yīng)的處置與分析。指紋圖譜數(shù)據(jù)分析的過程，就是對原始檢測數(shù)據(jù)進(jìn)展處置、分析、提取特征信息的過程。對于一樣樣品的原始數(shù)據(jù)，不同的處置和分析可以得到不同的結(jié)果。常用的數(shù)據(jù)分析方法主要有如下幾種：食質(zhì)量量指紋技術(shù)簡介 3.4.1直觀比較法 根據(jù)圖譜外觀和所得數(shù)據(jù)，對供試樣品與規(guī)范樣品指紋圖譜的特征進(jìn)展直觀的分析、比較、判別。此法適用于樣品的定性、快速鑒別或圖譜中數(shù)據(jù)比較少的情況，但是存在一定的誤差。3.4.2量化數(shù)據(jù)比較法 即引入共有峰、N強(qiáng)峰、重疊率等量化目的，對供試樣品與規(guī)范樣品的指紋圖譜進(jìn)展分析、比較、判別。此法

9、較為客觀、準(zhǔn)確，具有一定的適用性。食質(zhì)量量指紋技術(shù)簡介 3.4.3化學(xué)方式識別法 多組分分析體系的指紋圖譜相當(dāng)復(fù)雜，人工比較難免影響結(jié)果的準(zhǔn)確性?；瘜W(xué)方式識別方法根據(jù)物質(zhì)所含化學(xué)成分，結(jié)合數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)圖譜解析和識別技術(shù)，用計(jì)算機(jī)對其進(jìn)展分類或描畫，更為準(zhǔn)確可靠、快速方便。3.4.4計(jì)算機(jī)軟件分析技術(shù) 即基于化學(xué)方式識別技術(shù)，開發(fā)計(jì)算機(jī)分析軟件，并運(yùn)用于指紋圖譜數(shù)據(jù)分析，以充分發(fā)掘原始圖譜提供的有用信息，使分析的結(jié)果更加準(zhǔn)確、科學(xué)，使指紋圖譜研討任務(wù)更加規(guī)范。3.5建立規(guī)范指紋圖譜 根據(jù)所提取的特征信息，建立一種可以反映一類/種樣品主要特征的圖像或圖形。 食質(zhì)量量指紋技術(shù)簡介 二、食質(zhì)量量

10、指紋技術(shù)的運(yùn)用1、酒類的質(zhì)量指紋2、果蔬的質(zhì)量指紋3、食用油及奶油的質(zhì)量指紋4、肉類及其制品的質(zhì)量指紋5、茶葉的質(zhì)量指紋6、食醋及醬油的質(zhì)量指紋紋1、酒類的質(zhì)量指紋 我國的白酒是世界上獨(dú)特的蒸餾酒之一，它與白蘭地、威士忌、伏特加、朗姆酒和金酒并列為世界六大蒸餾酒由于原料、工藝、環(huán)境和設(shè)備之間的差別，我國各地消費(fèi)的白酒種類繁多、香型各異，同時，也為造假者發(fā)明了以假亂真、獲取暴利的時機(jī).其中以次充好是當(dāng)前白酒行業(yè)造假的慣用手段，由于傳統(tǒng)的檢測方法及規(guī)范很難對其進(jìn)展鑒別，因此,更先進(jìn)的現(xiàn)代鑒別檢測方法就顯得非常必要研討者曾選擇中國名優(yōu)白酒中具有代表性的32種可揮發(fā)性的香味化學(xué)成分作為分別檢測的研討對

11、象，這些組分包含了白酒中的酯類、醇類、酸類、醛類(包括羰基類物質(zhì))等4大類物質(zhì)，它們的含量和比例的變化對白酒的香型和風(fēng)格有決議性的影響不同品牌的白酒都有各自的質(zhì)量指紋圖譜，如茅臺、五糧液、劍南春等，其質(zhì)量指紋可以經(jīng)過氣相色譜分析，計(jì)算機(jī)專家鑒別系統(tǒng)進(jìn)展識別 2、果蔬的質(zhì)量指紋 果蔬香氣物質(zhì)是具有揮發(fā)性、可以產(chǎn)生一定氣味的含香物質(zhì)的總稱它是構(gòu)成和影響果品鮮食、加工質(zhì)量的主要要素香氣成分是果蔬產(chǎn)品的一個重要質(zhì)量目的，自上世紀(jì)70年代以來隨著氣相色譜和樣品前處置技術(shù)的開展，果蔬香氣成分的分析程度得到很大的提高采用固相微萃取和氣相色譜一質(zhì)譜SPMEGCMS)技術(shù)獲取質(zhì)量指紋已有人實(shí)際例如，Song等采

12、用SPMEGC研討了蘋果的香氣成分吳繼紅等采用SPMEGCMS方法對蘋果中的香氣成分進(jìn)展了分析，獲得了產(chǎn)地為山東省沂沅縣的金帥蘋果的質(zhì)量指紋圖譜，鑒定了其中48個化合物并確定了蘋果中的主要香氣組分為酯類 果蔬的質(zhì)量指紋 蔣玉梅等用GCMS對“銀帝甜瓜的香氣成分進(jìn)展了分析，分別出了其中82種化合物并確定了“銀帝甜瓜中的主要香氣物質(zhì)為酯類，包括乙酸乙酯、丙酸一2一丁烯酯、羥氨基甲酸乙酯、丁氨酸、丁二酸甲酯乙酯和2一甲基丁酸乙酯等.果蔬香氣質(zhì)量指紋的研討為其貯藏、加工及產(chǎn)質(zhì)量量控制起到了指點(diǎn)作用楊銘鐸等采用水蒸汽蒸餾法提取香菇中揮發(fā)性成分，然后用色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析鑒定，用總離子流色譜峰面積進(jìn)展分析其風(fēng)

13、味成分。香菇的揮發(fā)性成分主要是一些含硫和八碳的化合物。其中二甲基二硫醚、二甲基三硫醚、甲硫基二甲基三硫醚、1,2,4-三硫雜環(huán)戊烷、香菇精是香菇的特征風(fēng)味成分。其中以含硫的的雜環(huán)化合物最為重要，他們是香菇風(fēng)味最重要的組成部分。 3、食用油及奶油的質(zhì)量指紋 食用油的價錢差別很大，市場上以次充好的景象也比較普遍目前主要經(jīng)過測定一些物理和化學(xué)參數(shù)來評價食用油的質(zhì)量和純度，但這些目的很容易經(jīng)過不同食用油的調(diào)配來獲得隨著化學(xué)計(jì)量學(xué)的開展，人們越來越多地傾向于用方式識別技術(shù)來處置油脂中的有機(jī)成分Ramon等利用色譜技術(shù)分析鑒定了菜油E1-Hnmdy等采用高效液相色譜(HPLC)對橄欖油的摻偽攙和進(jìn)展了分析

14、測定.Gema等采用SPMEGC對橄欖油的摻偽進(jìn)展了研討此外，經(jīng)過氣相色譜一氫火焰離子檢測器(GCFID)測定食用油中主要成分脂肪酸的含量分布也可識別不同食用油以到達(dá)鑒別的目的但是，由于食用油中的脂肪酸成分多達(dá)二十幾種，經(jīng)過一一比較的識別方法顯得不太直觀，有人提出用相對不飽和度來識別食用油，定義相對不飽和度為不飽和脂肪酸的總量與飽和脂肪酸總量的比值(US)通常，同一種食用油具有特征的US值，不同食用油的US值差別很明顯，用US來識別不同類型的食用油，簡便可靠 食用油及奶油的質(zhì)量指紋 奶油是一種組分復(fù)雜的天然食品，要分析它的香味成分，必需用多種繁瑣的方法進(jìn)展前處置據(jù)報道采用固相微萃取一氣相色譜一

15、頂空一質(zhì)譜(SPMEGCHSMS)法，不經(jīng)前處置，可直接對奶油進(jìn)展分析，其質(zhì)量指紋圖譜既可用于鑒別進(jìn)口新西蘭天然奶油，也可用于鑒別不同消費(fèi)國所消費(fèi)的天然奶油 4、肉及其制品的質(zhì)量指紋 風(fēng)味是衡量肉質(zhì)量的一個重要目的它與質(zhì)地、營養(yǎng)、平安性等一同，成為影響人們對畜禽肉取舍的決議要素Yu等采用溶劑蒸餾法和GCMS測定了中國熏肉的風(fēng)味物質(zhì)，共檢測出了40種物質(zhì)Tiina等采用電子鼻對氣調(diào)包裝禽肉的揮發(fā)性物質(zhì)的測定中發(fā)現(xiàn)，以電子鼻經(jīng)過對肉的揮發(fā)性物質(zhì)的變化來判別肉的新穎程度要比常規(guī)的感官評價及微生物評價更準(zhǔn)確，更快速，甚至比HSGC法檢測速度余群力等采用SPMEGCMS分析了白牦牛肉的風(fēng)味物質(zhì)，共分別出

16、45種化合物，其中：4(E)一庚烯醛、1一辛烯一3一醇、DL一芋烯、辛醛、1，4丁內(nèi)酯、辛醇、壬醛、辛酸乙酯、6一甲基一2一甲氧基吡嗪、癸醛等是具有良好風(fēng)味的化合物肉中的有害化學(xué)物質(zhì)是影響肉質(zhì)量及平安的重要隱患利用現(xiàn)代分析儀器得到的質(zhì)量指紋圖譜可用于有害物質(zhì)定性及定量的分析，其操作法簡便、可行、有效。Bao等采用GC測定了魚及魚制品中的組胺與傳統(tǒng)方法相比，該法簡單、迅速且檢測線低Raquel等用頂空一固相微萃取一氣相色譜一熱能分析(HSSPMEGCTEA)分析測定了香腸中的揮發(fā)性亞硝氨，為肉制品中揮發(fā)性亞硝氨的測定提供了快速、簡便、準(zhǔn)確的方法 盧偉運(yùn)用系統(tǒng)聚類的方法對綠茶和紅茶進(jìn)展了聚類分析。

17、袁敏等采用熱裂解色譜質(zhì)譜法結(jié)合模糊聚類數(shù)據(jù)處置手段，研討了不同種類、不同等級茶葉的指紋圖譜，為茶葉的分類和質(zhì)量鑒定提供了科學(xué)根據(jù)。何昱等以各批次綠茶樣品間的兩兩重疊率作為挑選構(gòu)建特征指紋譜樣品的根據(jù)，將14個綠茶樣品按照特征指紋檢出率和總差別率的不同劃分為3個級別，并分別建立了不同級別綠茶的指紋圖譜。5、茶葉的質(zhì)量指紋 劉楊岷等采用頂空固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用對市售四個不同種類食醋的揮發(fā)性成分進(jìn)展了比較研討，鑒定了其中的105種成分，其中有48種共有成分，主要為醇、酯、酸、呋喃類、吡嗪類等化合物，不同醋樣所含的芳香性成分的種類及其含量均存在著較大的差別性。 付大友等經(jīng)過測定醬油、食醋中的總酸等目的，

18、再分別進(jìn)展聚類分析，將質(zhì)量相近的物質(zhì)聚為一類，為各種食品的質(zhì)量控制與分類研討提供了一種參考方式。盧偉運(yùn)用主成分分析對規(guī)范化后的數(shù)據(jù)陣抽提了三個主成分，分別用系統(tǒng)聚類和K均值聚類對山西和鎮(zhèn)江兩類醋進(jìn)展了聚類分析，結(jié)果一致。6、食醋及醬油的質(zhì)量指紋 我國指紋圖譜技術(shù)在食品領(lǐng)域初次獲得勝利運(yùn)用是青島啤酒股份潘學(xué)啟主持的“啤酒風(fēng)味物質(zhì)圖譜技術(shù)的開發(fā)運(yùn)用工程。該工程在國內(nèi)初次建立起涵蓋啤酒主要風(fēng)味組分的214種物質(zhì)的定性分析和174種成分的定量分析方法，構(gòu)成了比較完好的啤酒風(fēng)味物質(zhì)圖譜數(shù)據(jù)庫，確立了青島啤酒風(fēng)味物質(zhì)指紋圖，構(gòu)成了國內(nèi)獨(dú)創(chuàng)的啤酒風(fēng)味評價方法，建立了啤酒消費(fèi)過程數(shù)據(jù)化的控制體系，并獲得2002年度國家科技提高二等獎。 三、食質(zhì)量量指紋技術(shù)的研討現(xiàn)狀及展望 2003年6月，勁牌與北京大學(xué)中醫(yī)藥現(xiàn)代研討中心屠鵬飛教授協(xié)作的“中國勁酒指紋圖譜研討工程啟動，并于2005年9月5日經(jīng)過湖北省科技廳組織的科技成果鑒定。工程成果實(shí)現(xiàn)了中藥指紋圖譜技術(shù)勝利運(yùn)用于中國酒的原料采購、消費(fèi)到市場流通的全過程，使產(chǎn)質(zhì)量量得到