基于膜修饰传感器的牛肉滋味品质评价及呈鲜味氨基酸检测方法

发布时间：2020-06-16 07:46

【摘要】：牛肉是一种蛋白质含量丰富的肉品,氨基酸配比适宜,接近人体需求。牛肉的品质主要由嫩度、系水力、多汁性、颜色和味觉等决定,其中味觉是辨别牛肉品质的重要依据而受到广大消费者的重视。牛肉的味觉是一种由挥发性风味物质和滋味物质共同组成的感官感觉。其中挥发性风味物质是牛肉独特香气的来源,而滋味特征则是唯一需要入口鉴定的。本研究针对牛肉滋味品质的特点,分析了牛肉中呈味氨基酸的分布规律,制备基于二茂铁的聚氯乙烯(PVC)膜修饰传感器,结合仪器分析及感官评定的验证,实现牛肉滋味品质等级的快速评价。牛肉的味觉特点中鲜味特征醇厚突出,因此本研究选择了主要呈鲜味的谷氨酸(Glu)和天门冬氨酸(Asp),探索传感器反应机理并研制基于N,N`-二苯基硫脲(DPTU)的PVC膜修饰传感器,构建传感器理论模型并应用于牛肉中的Glu和Asp检测研究,提供了一种检测牛肉中呈鲜味氨基酸的现代化快速检测方法。本研究的主要内容和结论如下:(1)牛肉中呈味氨基酸分布规律研究。将预处理后的27个牛眼肌样品作为研究对象,采用冻融法和预煮法处理并过滤制备澄清牛肉汁作为样品。采用氨基酸分析仪对牛肉中的19种呈味氨基酸进行检测,并选择主要呈鲜味的Glu和Asp作为目标氨基酸。通过冻融法制备的牛肉汁样品中Glu和Asp的含量分别为0.524~1.037 g/100g和0.507~0.984 g/100g,而预煮方式下Glu和Asp分别为0.030~0.158 g/100g和0.023~0.097g/100g。在不同处理方式下相同样品的呈味氨基酸含量存在差异,冻融后的牛肉汁中Glu含量是预煮后的6.6倍;类似的,冻融后Asp的含量是预煮后的22.1倍。(2)牛肉滋味品质等级评价方法研究。选择了电化学性能稳定的铂盘电极作为基础电极,通过循环伏安法(CV)在铂盘表面修饰聚吡咯(PPy),并浸泡在含有滋味敏感物质二茂铁的PVC膜溶液中,研制了PVC/PPy/Pt结构的膜修饰传感器。其中膜溶液由7.2 mg硬脂酸镁,0.48 mL邻苯二甲酸二辛酯(DOP),0.18 g PVC,294μL月桂醇醚磷酸酯(AEO-3P),14 mg二茂铁溶解于5 mL四氢呋喃(THF)中制得。本研究通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和阻抗谱分析(EIS)对传感器的性能进行表征。通过开路电位法(OCP)对10块眼肌样品进行检测,引入聚类分析法(CA)结合感官评定法和离子传感器进行验证,结果表明传感器的开路电位值能够较好的反映牛肉滋味品质,并与牛肉品质等级分级结果一致。(3)呈鲜味氨基酸快速检测研究及机理分析。本研究选取了DPTU作为用于检测Glu和Asp的敏感物质。认为DPTU的路易斯碱结构能够作为良好的电子供体吸附作为酸性氨基酸的Glu和Asp。构建了DPTU/PVC/PPY/Pt的膜修饰传感器,其膜溶液由91.3 mg DPTU、0.48 mL DOP和0.18 g PVC溶于5 mL四氢呋喃中配制。所制备的膜厚度约为50-60μm,通过质构仪检测膜的力学参数中弹性为1.68 mm,粘性为1.34mJ,内聚性为2.31 N。用制备的传感器检测不同浓度的8种呈味氨基酸,结果表明:在浓度为1×10~(-5)~1×10~(-3)3 mol/L范围内时,Glu和Asp的开路电位和浓度lg(C)之间成线性关系。在同时含有Glu和Asp的溶液中其开路电位值为二者对应浓度对应开路电位值之和。并在1×10~(-4) mol/L下对其他6种氨基酸进行干扰分析,其中检测Glu和Asp开路电位变化约占总开路电位变化值的97.8%。通过对传感器的重现性和稳定性研究,认为传感器在平行4次测量无偏差,且同一敏感膜在72 h之内检测样品稳定性较好。(4)针对牛肉中呈鲜味氨基酸定量检测的传感器的应用。应用上述研制的传感器对牛眼肌肉样品进行检测,分别通过冻融和预煮制备牛肉汁样品,通过开路电位法检测并结合开路电位值和氨基酸含量之间的关系得出呈鲜味氨基酸的实际值,通过与氨基酸分析仪检测的理论值进行比较并构建实际检测模型,结果表明:在Pearson双变量相关性分析中,实际检测值与理论值的比值为0.992,其中Pearson相关系数为0.991(P0.05)。并应用修正后的预测模型对未知样品进行验证来其准确率可达到88.9%(P0.05)。研究最后对传感器进行误差来源分析,认为由于牛肉汁作为复杂体系,其中Glu和Asp在加热煮制过程中分解或与其他物质结合,导致实际值偏低。同时所研制的传感器可作为定量检测牛肉中Glu和Asp的快速检测方法。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP212;TS251.7
【图文】：

图 2.1 10×10×10 mm3的眼肌肉小块Figure 2.1 10×10×10 mm3of rib eye beef cubes种蛋白质含量丰富的肉品，其细胞破碎液中游离氨肉的消费习惯，选择预煮和冻融的方式比较在烹煮，从游离氨基酸含量的差异角度来分析蒸煮方式对够破坏牛肉肌纤维的细胞膜使细胞内物质渗出，选择能够使牛肉中的肌肉纤维蛋白变性，同时在该温度在预煮的牛肉汁浸出液中能够保留较完整的牛肉氨0 g 切好后的肉块密封在保鲜袋中在 80℃水浴条件始计时 10 min，取出冷却至室温后将预煮所得的牛到澄清滤液即为预煮牛肉汁[40,48]。是通过将小块眼肌放密封在保鲜袋中，在-20℃下冷

图 2.2 过滤后的冻融牛肉汁样品Figure 2.2 Filtered samples of freeze-thawed beef jui析仪对牛肉汁中呈味氨基酸进行定量检测。对于汁通过匀浆机打成匀浆，分别量取 1 mL 牛肉汁1 g）加入到两个消解管中。依次加入 6 mol/L 的盐管放入冷冻剂中冷冻 3 min，接入真空泵抽真空并。将已密封的消解管竖直放在 110℃的电热鼓风温。如图 2.3 所示，将消解管中的酸解液过滤至冲洗，将水洗液和滤液一同移入 50 mL 容量瓶内

本文编号：2715757