本發(fā)明屬于食品領(lǐng)域,涉及一種水產(chǎn)品新鮮度快速檢測(cè)技術(shù),具體地,本發(fā)明涉及快速檢測(cè)水產(chǎn)品中三甲胺含量的方法。
背景技術(shù):
魚、蝦及貝類等水產(chǎn)品由于含水量高,肉質(zhì)組織脆弱,在貯藏和運(yùn)輸過程中,受外界環(huán)境、體內(nèi)內(nèi)源酶和微生物等原因的作用,極易發(fā)生自溶和腐敗變質(zhì),引起蛋白質(zhì)自溶降解、脂質(zhì)氧化以及游離脂肪酸和氨基酸的變化,產(chǎn)生混雜的腐敗性氣味。其中由特定腐敗微生物酶催化降解氧化三甲胺(Trimetlylamine oxide,TMAO)形成的三甲胺(Trimethylamine,TMA)、二甲胺(Dimethylamine,DMA)和氨等揮發(fā)性鹽基氮類物質(zhì)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外共同認(rèn)可的新鮮度檢測(cè)特征標(biāo)志物。隨著水產(chǎn)品新鮮度的下降,揮發(fā)性胺類物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)會(huì)逐漸升高,因此可以通過快速檢測(cè)揮發(fā)性胺類物質(zhì)來鑒定水產(chǎn)品的新鮮程度。
目前文獻(xiàn)報(bào)道的揮發(fā)性胺的測(cè)定方法主要有分光光度法、氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、毛細(xì)管電泳法、質(zhì)譜法。
1、分光光度法
分光光度法是TMA、DMA、TMAO的經(jīng)典檢測(cè)方法,由于低級(jí)脂肪胺沒有發(fā)色團(tuán),無紫外吸收特征,故一般要對(duì)TMA和DMA進(jìn)行衍生化處理,常見的是苦味酸比色法和雷氏鹽比色法。分光光度法的缺點(diǎn):雷氏鹽和苦味酸與樣品中其他胺類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),常使測(cè)量結(jié)果偏高。靈敏度低,檢出限較高,效率低且重復(fù)性差,常用于檢測(cè)飼料及水產(chǎn)動(dòng)物中TMAO的含量。
2、氣相色譜法
秦輝等采用頂空氣相色譜法測(cè)量河蟹中TMA的含量,將蟹肉組織研磨后,取一定量樣品放入頂空瓶中,加入氫氧化鈉,使TMA從組織中游離出來,超聲波處理,40℃下保存30min后,不分流進(jìn)樣,然后用標(biāo)準(zhǔn)曲線定樣。氣相色譜法的缺點(diǎn):氣相色譜法靈敏度高、分析速度快,適用于痕量分析,但是低級(jí)脂肪胺類極性大,容易吸附在硅烷和硅氧烷等極性固定相上,造成拖尾峰和重影現(xiàn)象,重復(fù)性差。
3、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用
Chan采用頂空固相微萃?。瓪赓|(zhì)聯(lián)用法同時(shí)測(cè)定了肉組織中TMA、DMA和MA的量,效果較好。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用缺點(diǎn):SPME需要專門的萃取器,價(jià)格昂貴,且纖維頭使用壽命有限,需要不停地更換,使測(cè)量成本變高,且樣品不好保存,萃取后要立刻進(jìn)樣分析,實(shí)驗(yàn)操作繁雜。
4、離子色譜法
孫永建立了一種同時(shí)測(cè)定水產(chǎn)品中TMAO及其分解產(chǎn)物TMA、DMA的非抑制性離子色譜法,4mol/L硝酸+體積分?jǐn)?shù)為3%的乙腈混合溶液為淋洗液,流速為0.9ml/min在此條件下,可在10min內(nèi)完成待測(cè)組分的分析,縮短了分析時(shí)間,提高了分析效率。離子色譜法缺點(diǎn):由于生物樣品中包含一些常見陽離子,如Ca2+、Na+、K+、Mg2+,考慮到這些離子會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成較大干擾,離子交換色譜法并不是測(cè)量生物樣品中胺類物質(zhì)的最佳方案。
5、毛細(xì)管電泳法
Timm用毛細(xì)管電泳儀間接紫外檢測(cè)法同時(shí)測(cè)定了魚肉中TMA、DMA、TMAO的含量。4mmol/L甲酸、5mmol/L硫酸銅、3mmol/L冠醚、18-冠醚-6作為緩沖液,壓力進(jìn)樣,可在5-10min內(nèi)完成整個(gè)分析過程,檢出限0.04mmol/L。毛細(xì)管電泳法缺點(diǎn):由于毛細(xì)管直徑小,光路短,使用紫外檢測(cè)器時(shí),靈敏度較低,且影響電滲的因素多,進(jìn)而影響重復(fù)性。
6、質(zhì)譜法
Mamer用快原子轟擊質(zhì)譜和穩(wěn)定同位素稀釋法分別測(cè)定了尿液樣品中TMA、TMAO含量,所得曲線線性關(guān)系良好。質(zhì)譜法缺點(diǎn):樣品前處理過程復(fù)雜,專業(yè)性要求較高,檢測(cè)過程需要很長(zhǎng)的時(shí)間效率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)存在的不足問題,提出了一種以水產(chǎn)品為研究對(duì)象,快速檢測(cè)三甲胺的方法,實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)品中三甲胺的快速檢測(cè)。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供了一種快速檢測(cè)水產(chǎn)品中三甲胺的方法,該方法包括:
S1、制備濃度3.125~187.5ppb三甲胺標(biāo)準(zhǔn)使用氣,并將不同濃度所述三甲胺標(biāo)準(zhǔn)使用氣分別引入到離子遷移譜儀中依次進(jìn)行檢測(cè),獲得不同濃度所述三甲胺標(biāo)準(zhǔn)使用氣的離子遷移譜譜圖,用離子遷移譜檢測(cè)到三甲胺峰的強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)的三甲胺濃度做線性擬合得到三甲胺標(biāo)準(zhǔn)曲線;
所述離子遷移譜譜儀為紫外燈電離源,采用丁酮作為摻雜試劑,采用的實(shí)驗(yàn)條件為:遷移電場(chǎng)強(qiáng)度為:240~360V/cm,遷移管溫度為40~160℃,尾吹氣流速為100~1000ml/min,載氣流速為300ml/min,載氣和尾吹氣均為經(jīng)過硅膠、活性炭和分子篩處理的壓縮空氣,其中水汽含量低于10ppm;進(jìn)樣量為0.5μl至50μl;
所述三甲胺標(biāo)準(zhǔn)曲線以離子遷移譜對(duì)三甲胺的遷移時(shí)間定性,確定檢測(cè)出的物質(zhì),以三甲胺響應(yīng)峰強(qiáng)度進(jìn)行定量,繪制三甲胺濃度關(guān)于三甲胺響應(yīng)峰強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)曲線;
所述三甲胺標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程為:
Y=5.1378X+10.9766,R2=0.9911
其中,Y表示三甲胺的響應(yīng)峰強(qiáng)度,X表示三甲胺標(biāo)準(zhǔn)氣梯度濃度,R2表示表示曲線的擬合度;
S2、將待測(cè)水產(chǎn)品放到進(jìn)樣瓶中,微量揮發(fā)性物質(zhì)從水產(chǎn)品的組織和表面揮發(fā)出來,在進(jìn)樣瓶中形成頂空氣;將待測(cè)水產(chǎn)品形成的頂空氣引入到離子遷移譜中,獲得待測(cè)樣品的離子遷移譜譜圖;
所述離子遷移譜譜儀為紫外燈電離源,采用丁酮作為摻雜試劑,采用的實(shí)驗(yàn)條件與步驟S1相同;
S3、將待測(cè)水產(chǎn)品頂空氣的離子遷移譜譜圖和標(biāo)準(zhǔn)使用氣的離子遷移譜圖比較,根據(jù)三甲胺的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出待測(cè)水產(chǎn)品頂空氣中的三甲胺的實(shí)際含量;
將水產(chǎn)品直接進(jìn)樣后獲得的離子遷移譜譜圖與三甲胺標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行對(duì)比和計(jì)算,從而測(cè)出實(shí)際水產(chǎn)品中三甲胺的含量。
優(yōu)選方式下,步驟S1在濃度范圍3.125~187.5ppb內(nèi)選取13組三甲胺標(biāo)準(zhǔn)使用氣,每組取三個(gè)平行樣品;所述三甲胺標(biāo)準(zhǔn)使用氣的濃度按等差數(shù)列選?。?/p>
最有方式下,所述三甲胺標(biāo)準(zhǔn)使用氣的濃度分別為:3.125ppb、6.25ppb、12.5ppb、18.75ppb、25ppb、31.25ppb、37.5ppb、43.75ppb、62.5ppb、93.75ppb、125ppb、156.25ppb、187.5ppb。
進(jìn)一步優(yōu)化,所述制備三甲胺標(biāo)準(zhǔn)使用氣的具體方法為:
將容積為1L的氣袋充滿潔凈空氣,加熱、反復(fù)搖晃所述氣袋,待所述氣袋恢復(fù)室溫后,將所述氣袋內(nèi)氣體抽出,再次充入一定量潔凈空氣1L,然后用進(jìn)樣針吸取質(zhì)量濃度為28%的三甲胺標(biāo)準(zhǔn)液5.2μl注入到所述氣袋內(nèi),搖晃后、靜置1h;
使氣袋內(nèi)壁能充分吸附足量的三甲胺達(dá)到吸附平衡,最后將氣體再次抽出;
再次注入1L的潔凈空氣,用進(jìn)樣針吸取10.4μl的三甲胺標(biāo)準(zhǔn)液注入氣袋中,即得到體積濃度為1000ppm的三甲胺預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)氣;
從所述三甲胺預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)氣氣袋中抽取不同體積的三甲胺氣體,打入容積為70ml的進(jìn)樣瓶后計(jì)算對(duì)應(yīng)的進(jìn)樣瓶中三甲胺濃度,得到不同濃度的三甲胺氣體。
吸取預(yù)置量的三甲胺標(biāo)準(zhǔn)品,打入具有一定容積的氣袋中配成預(yù)置濃度的三甲胺標(biāo)準(zhǔn)氣;使用時(shí)通過吸取不同體積的標(biāo)準(zhǔn)氣打入一定體積的進(jìn)樣瓶中來獲得不同濃度梯度的三甲胺氣體。
本發(fā)明方法需要待測(cè)樣品體積遠(yuǎn)小于頂空進(jìn)樣裝置,在進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候,只要將待測(cè)水產(chǎn)品放到頂空進(jìn)樣裝置中,便可以檢測(cè)。通常情況下,頂空進(jìn)樣裝置為特制的玻璃器皿,可以根據(jù)應(yīng)用情況進(jìn)行定制,加工成不同體積,依據(jù)待檢測(cè)水產(chǎn)品的體積,選用不同體積的頂空進(jìn)樣裝置。檢測(cè)的時(shí)候貝類的需要去殼,表面有污泥需要清除,但不必要破壞樣品的完整性。所以前處理很簡(jiǎn)單,有的水產(chǎn)品蝦、小魚直接放進(jìn)去就行。
本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新在于:
1、本發(fā)明適合于任何水產(chǎn)品,待測(cè)水產(chǎn)品不需要復(fù)雜的前處理,可直接置于頂空進(jìn)樣裝置中進(jìn)行檢測(cè)。
2、本發(fā)明方法可以對(duì)待測(cè)的水產(chǎn)品直接進(jìn)樣檢測(cè),拓展了離子遷移譜的用途,不會(huì)破壞水產(chǎn)品肉質(zhì)的完整性,重復(fù)性好,分析時(shí)間短,靈敏度高,檢出限低,檢測(cè)成本低廉,操作人員不需要經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)即可操作,方便檢測(cè)人員現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。
3、本發(fā)明方法可以通過檢測(cè)到的揮發(fā)出來的三甲胺濃度來表征水產(chǎn)品的新鮮度,可以有效實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)品新鮮程度的鑒別,可為消費(fèi)者提供出一個(gè)較好的食品品質(zhì)判斷,保障食品安全。
附圖說明
圖1為本發(fā)明中三甲胺標(biāo)準(zhǔn)氣體的標(biāo)準(zhǔn)曲線;
圖2為新鮮牡蠣直接進(jìn)樣后的檢測(cè)結(jié)果與常溫貯藏一天后檢測(cè)結(jié)果匯總圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行更加詳細(xì)的說明,以便能夠更好地理解本發(fā)明的方案以及其各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。然而,以下描述的具體實(shí)施方式和實(shí)施例僅是說明的目的,而不是對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1:離子遷移譜對(duì)三甲胺的定量分析
如圖1所示,本實(shí)施例提供了一種快速檢測(cè)水產(chǎn)品中三甲胺的方法,該方法包括:
制備預(yù)置濃度的三甲胺標(biāo)準(zhǔn)使用氣,并將其引入到離子遷移譜儀中,獲得該標(biāo)準(zhǔn)使用氣的離子遷移譜譜圖及三甲胺標(biāo)準(zhǔn)曲線;
用來做標(biāo)準(zhǔn)曲線的三甲胺標(biāo)準(zhǔn)氣濃度依次是:3.125、6.25、12.5、18.75、25、31.25、37.5、43.75、62.5、93.75、125、156.25、187.5ppb,每個(gè)濃度重復(fù)進(jìn)樣三次,其中三甲胺離子峰強(qiáng)度的選擇是用每三次進(jìn)樣中三甲胺離子峰強(qiáng)度最大的一個(gè),然后將三甲胺濃度與相應(yīng)的三甲胺離子峰強(qiáng)度做成標(biāo)準(zhǔn)曲線。
方程的建立:將不同濃度的三甲胺標(biāo)準(zhǔn)氣體,同獲得的相應(yīng)三甲胺離子峰強(qiáng)度輸入到ORIGIN8.5軟件中,利用軟件擬合成標(biāo)準(zhǔn)曲線,同時(shí)得到標(biāo)準(zhǔn)曲線的方程:
Y=5.1378X+10.9766,R2=0.9911
其中,Y表示三甲胺的響應(yīng)峰強(qiáng)度,X表示三甲胺標(biāo)準(zhǔn)氣梯度濃度,R2表示表示曲線的擬合度。
圖1是獲得的三甲胺標(biāo)準(zhǔn)氣體的標(biāo)準(zhǔn)曲線,三甲胺離子峰強(qiáng)度在6.25ppb-187.5ppb的范圍內(nèi)隨濃度呈現(xiàn)良好的線性,能夠?qū)崿F(xiàn)三甲胺的定量分析。
在3.125ppb-187.5ppb的三甲胺濃度范圍內(nèi)均符合上述標(biāo)準(zhǔn)曲線,上述標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合度R2為0.9911,遠(yuǎn)大于0.90,擬合度較高,該標(biāo)準(zhǔn)曲線可以用來對(duì)三甲胺進(jìn)行定量,偏差不大。
將待測(cè)水產(chǎn)品形成的頂空氣引入到離子遷移譜中,獲得待測(cè)樣品的離子遷移譜譜圖;
將待測(cè)水產(chǎn)品頂空氣的離子遷移譜譜圖和標(biāo)準(zhǔn)使用氣的離子遷移譜圖比較,根據(jù)三甲胺的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出待測(cè)水產(chǎn)品頂空氣中的三甲胺的實(shí)際含量。
使用的離子遷移譜儀非放射性紫外燈電離源,并采用丁酮作為摻雜試劑,采用的實(shí)驗(yàn)條件為:工作電壓為360V/cm,遷移管溫度120℃,載氣300ml/min,載氣是用來攜帶摻雜劑進(jìn)入到進(jìn)樣瓶中和樣品發(fā)生反應(yīng),最后進(jìn)入到離子遷移譜中檢測(cè),尾吹氣流速500ml/min,載氣和尾吹氣均為經(jīng)過硅膠、活性炭和分子篩處理的壓縮空氣,其中水汽含量低于10ppm。
實(shí)施例2
本實(shí)施例以牡蠣為例,將當(dāng)日新鮮活著的牡蠣去殼后直接放入進(jìn)樣瓶中進(jìn)行檢測(cè),每次隨機(jī)取三只牡蠣進(jìn)行測(cè)試,檢測(cè)完成后在自封袋中常溫放置一天,次日再次檢測(cè)同只牡蠣,兩天的檢測(cè)結(jié)果如圖2所示。
新鮮牡蠣貯藏一天后信號(hào)強(qiáng)度明顯增強(qiáng),由新鮮時(shí)的46.6127mv升高到515.2137mv,根據(jù)實(shí)施例1得到的三甲胺線性方程:
Y=5.1378X+10.9766
計(jì)算得到三甲胺濃度由6.9361ppb上升到98.1426ppb,此時(shí)牡蠣已經(jīng)不新鮮。
丁酮形成遷移時(shí)間為8.78ms的反應(yīng)試劑離子峰,新鮮牡蠣和貯藏一天的牡蠣均可觀察到遷移時(shí)間為6.42ms的三甲胺特征峰,并且峰強(qiáng)度隨貯藏時(shí)間的增加逐漸增強(qiáng)。
TMA信號(hào)強(qiáng)度有著明顯的增高,由46.6127mv升高到515.2137mv,說明離子遷移譜(IMS)技術(shù)可以對(duì)當(dāng)日去殼牡蠣和放置一天后的牡蠣進(jìn)行快速辨別。
通過上述描述,可以看到,使用離子遷移譜儀檢測(cè)水產(chǎn)品中三甲胺含量的方法具有很好的可行性,可以實(shí)現(xiàn)三甲胺的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。
綜上,利用離子遷移譜做三甲胺的標(biāo)準(zhǔn)曲線具有很好的線性,在采用直接進(jìn)樣不需要預(yù)富集的條件下,離子遷移譜依然能夠很好檢測(cè)出三甲胺,并將三甲胺和雜質(zhì)的峰很好的分開,同時(shí)也檢測(cè)出不同貯藏時(shí)間的牡蠣中三甲胺含量的變化。說明利用離子遷移譜檢測(cè)牡蠣中三甲胺這一方法是可行的。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。