食品质量指纹技术ppt课件

1、食品指纹技术12食质量量指纹技术的运用3食质量量指纹技术研讨现状及展望 目 录食质量量指纹技术简介 食品风味等质量目的所包含的内容既丰富又复杂，普通方法很难客观而全面地反映。随着系统科学和模糊科学的开展，食质量量指纹技术逐渐构成，并胜利运用于风味等质量研讨。 在食品风味研讨领域，依托现代的先进分析方法与高精度仪器可以准确测定其化学组成，但同样很难解释清楚真正起作用的是哪些物质，这些物质按照不同方式搭配以后又会呈现什么样的效果，也似乎根本没什么规律可言。针对此类问题，当近代科学感到束手无策的时候，中国古代哲学关于系统、整体的一些理念却可以给出较好的解释。于是，以中国古代哲学思想和现代系统科学为实

2、际根底，食质量量指纹技术应运而生。一、食质量量指纹技术简介 1指纹技术的概念与特点 “指纹Fingerprint的概念来源于19世纪末20世纪初的犯罪学和法医学。法医根据每个人指纹的细微绝对差别可以鉴别、区分不同的个体。但对于复杂多组分分析体系，如中草药的药效成分，香精香料、白酒、葡萄酒以及各种食品的风味成分，采用传统方法研讨很难给出合理的综合性解释。自创“指纹的概念和研讨思绪，人们对从特定样品采集的大量化学信息采用整体的、系统的、模糊的研讨方法进展综合评价，并将这种技术称作“化学指纹技术。化学指纹技术在不同的领域可以有不同的运用方式，并构成各种详细的适用技术。食质量量指纹技术简介 食质量量指

3、纹技术：指样品经适当处置后采用一定的分析手段，得到可以标示该样品特性的色谱、光谱以及其他图谱数据资料，是食品固有的综合的质量特征质量指纹的研讨是建立在现代仪器分析根底上的例如：气相色谱一质谱(GCMS)、高效液相色谱质谱(HPLCMS)、毛细管电泳一质谱(CEMS)、核磁共振(NMR)、液相色谱一核磁共振(LCNMR)、x射线衍射(XRD)等指纹图谱不仅依赖于先进的分析技术，而且还与数学统计手段以及计算机模拟的方法学亲密相关经过大量根底任务建立的食质量量指纹图谱是区分食品防伪的有效参考食质量量指纹技术简介食质量量指纹技术简介食质量量指纹技术简介 2指纹分析的根本参数 现有的指纹技术研讨的是不同

4、样品经过GC或者GC-MS分析以后的流出曲线，并试图经过出峰数和峰面积大小等目的间接反映样品指纹信息。常用的指纹参数主要有2.1共有峰 是指指纹图谱中多个样品所具有的相对保管值一样的色谱峰。2.2重叠率 指两个样品共有峰的数目乘以2，除以二者出峰数之和。重叠率在一定程度上反映指纹图谱的类似度，重叠率越大，指纹图谱越类似。食质量量指纹技术简介 2.3 N强峰 是指在众多色谱峰中，按其面积大小选择的前N个峰面积之和占总峰面积的比例到达一定要求例如：70%的色谱峰。它反映样品中各主要成分相对含量的情况。2.4特征指纹峰 是一系列共有色谱峰的集合，即样品间的共性，反映所分析样品种类的特性，可实现用多组

5、分来表征产品内在特征。食质量量指纹技术简介 2.5特征指纹峰的类似率与差别率 特征指纹峰的类似率是指供试样品与规范样品图谱中某特征指纹峰的面积之比，经过它可显示出两种样品在特征指纹上的类似性。差别率是指供试样品的每个特征指纹峰与规范样品相应的特征指纹峰面积之差的绝对值与规范样品特征指纹峰面积的比值，用来表示二者的差别程度。类似率与差别率是表示供试样品图谱与其规范样品指纹图谱类似程度的数值，它集定性信息与定量数据于一体，是最终鉴定的重要根据。食质量量指纹技术简介 3构建指纹图谱的主要步骤3.1样品采集 样品采集是建立指纹图谱的关键步骤。思索到样品批次不同所导致的差别，只需在相当数量的样品中，才干

6、清楚地显现出其特征。实际上是采样量越多越好，但可以根据详细情况酌情对待。3.2样品预处置 采用适宜的制备方法将样品中的化学成分提取和富集是保证指纹分析的前提。食品风味分析常用的方法主要有静态顶空固相微萃取HS-SPME、同时蒸馏萃取SDE、吹扫捕集PT等。食质量量指纹技术简介 3.3指纹数据采集 选取适当的方法建立指纹图谱并进展调查。构建指纹图谱方法的主要是色谱法和光谱法。但是，由于化学成分和物质成效间具有一定的相关性，仅对化学成分进展定量和定性分析显得过于浅薄，于是多维多息特征谱应运而生。 所谓多维多息，即采用多种分析仪器联用，如气相色谱质谱、气相色谱嗅辨仪等，得到同一样品在不同测定方法下的

7、多维指纹图谱，可以获得较全面的信息，尤其适用于成分复杂的多组分分析体系。 食质量量指纹技术简介 目前，食品风味成分分析多采用气相色谱质谱联用GC-MS法。气相色谱具有分别效率高、分析速度快、受外界影响较小、稳定性好等特点，质谱可以快捷而灵敏地在线提供指纹图谱中主要成分的化学构造信息，GC-MS是建立食品挥发性风味成分指纹图谱最有效的方法之一。此外，作为一种新型气味分析仪器，电子鼻以其独特的系统、模糊分析特点，可以用于不同个体之间的总体评判。食质量量指纹技术简介 3.4数据分析与特征信息提取 在指纹图谱研讨任务中，对得到的指纹图谱信息进展科学准确地分析，最大限制地获取其中的有用信息。指纹图谱分析

8、必需首先按照一定的目的对其进展挑选，剔除大量“噪音信息，得到有用的“信号，然后再作相应的处置与分析。指纹图谱数据分析的过程，就是对原始检测数据进展处置、分析、提取特征信息的过程。对于一样样品的原始数据，不同的处置和分析可以得到不同的结果。常用的数据分析方法主要有如下几种：食质量量指纹技术简介 3.4.1直观比较法 根据图谱外观和所得数据，对供试样品与规范样品指纹图谱的特征进展直观的分析、比较、判别。此法适用于样品的定性、快速鉴别或图谱中数据比较少的情况，但是存在一定的误差。3.4.2量化数据比较法 即引入共有峰、N强峰、重叠率等量化目的，对供试样品与规范样品的指纹图谱进展分析、比较、判别。此法

9、较为客观、准确，具有一定的适用性。食质量量指纹技术简介 3.4.3化学方式识别法 多组分分析体系的指纹图谱相当复杂，人工比较难免影响结果的准确性。化学方式识别方法根据物质所含化学成分，结合数学统计学、计算机图谱解析和识别技术，用计算机对其进展分类或描画，更为准确可靠、快速方便。3.4.4计算机软件分析技术 即基于化学方式识别技术，开发计算机分析软件，并运用于指纹图谱数据分析，以充分发掘原始图谱提供的有用信息，使分析的结果更加准确、科学，使指纹图谱研讨任务更加规范。3.5建立规范指纹图谱 根据所提取的特征信息，建立一种可以反映一类/种样品主要特征的图像或图形。 食质量量指纹技术简介 二、食质量量

10、指纹技术的运用1、酒类的质量指纹2、果蔬的质量指纹3、食用油及奶油的质量指纹4、肉类及其制品的质量指纹5、茶叶的质量指纹6、食醋及酱油的质量指纹纹1、酒类的质量指纹 我国的白酒是世界上独特的蒸馏酒之一，它与白兰地、威士忌、伏特加、朗姆酒和金酒并列为世界六大蒸馏酒由于原料、工艺、环境和设备之间的差别，我国各地消费的白酒种类繁多、香型各异，同时，也为造假者发明了以假乱真、获取暴利的时机.其中以次充好是当前白酒行业造假的惯用手段，由于传统的检测方法及规范很难对其进展鉴别，因此,更先进的现代鉴别检测方法就显得非常必要研讨者曾选择中国名优白酒中具有代表性的32种可挥发性的香味化学成分作为分别检测的研讨对

11、象，这些组分包含了白酒中的酯类、醇类、酸类、醛类(包括羰基类物质)等4大类物质，它们的含量和比例的变化对白酒的香型和风格有决议性的影响不同品牌的白酒都有各自的质量指纹图谱，如茅台、五粮液、剑南春等，其质量指纹可以经过气相色谱分析，计算机专家鉴别系统进展识别 2、果蔬的质量指纹 果蔬香气物质是具有挥发性、可以产生一定气味的含香物质的总称它是构成和影响果品鲜食、加工质量的主要要素香气成分是果蔬产品的一个重要质量目的，自上世纪70年代以来随着气相色谱和样品前处置技术的开展，果蔬香气成分的分析程度得到很大的提高采用固相微萃取和气相色谱一质谱SPMEGCMS)技术获取质量指纹已有人实际例如，Song等采

12、用SPMEGC研讨了苹果的香气成分吴继红等采用SPMEGCMS方法对苹果中的香气成分进展了分析，获得了产地为山东省沂沅县的金帅苹果的质量指纹图谱，鉴定了其中48个化合物并确定了苹果中的主要香气组分为酯类 果蔬的质量指纹 蒋玉梅等用GCMS对“银帝甜瓜的香气成分进展了分析，分别出了其中82种化合物并确定了“银帝甜瓜中的主要香气物质为酯类，包括乙酸乙酯、丙酸一2一丁烯酯、羟氨基甲酸乙酯、丁氨酸、丁二酸甲酯乙酯和2一甲基丁酸乙酯等.果蔬香气质量指纹的研讨为其贮藏、加工及产质量量控制起到了指点作用杨铭铎等采用水蒸汽蒸馏法提取香菇中挥发性成分，然后用色谱质谱联用分析鉴定，用总离子流色谱峰面积进展分析其风

13、味成分。香菇的挥发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、1,2,4-三硫杂环戊烷、香菇精是香菇的特征风味成分。其中以含硫的的杂环化合物最为重要，他们是香菇风味最重要的组成部分。 3、食用油及奶油的质量指纹 食用油的价钱差别很大，市场上以次充好的景象也比较普遍目前主要经过测定一些物理和化学参数来评价食用油的质量和纯度，但这些目的很容易经过不同食用油的调配来获得随着化学计量学的开展，人们越来越多地倾向于用方式识别技术来处置油脂中的有机成分Ramon等利用色谱技术分析鉴定了菜油E1-Hnmdy等采用高效液相色谱(HPLC)对橄榄油的掺伪搀和进展了分析

14、测定.Gema等采用SPMEGC对橄榄油的掺伪进展了研讨此外，经过气相色谱一氢火焰离子检测器(GCFID)测定食用油中主要成分脂肪酸的含量分布也可识别不同食用油以到达鉴别的目的但是，由于食用油中的脂肪酸成分多达二十几种，经过一一比较的识别方法显得不太直观，有人提出用相对不饱和度来识别食用油，定义相对不饱和度为不饱和脂肪酸的总量与饱和脂肪酸总量的比值(US)通常，同一种食用油具有特征的US值，不同食用油的US值差别很明显，用US来识别不同类型的食用油，简便可靠 食用油及奶油的质量指纹 奶油是一种组分复杂的天然食品，要分析它的香味成分，必需用多种繁琐的方法进展前处置据报道采用固相微萃取一气相色谱一

15、顶空一质谱(SPMEGCHSMS)法，不经前处置，可直接对奶油进展分析，其质量指纹图谱既可用于鉴别进口新西兰天然奶油，也可用于鉴别不同消费国所消费的天然奶油 4、肉及其制品的质量指纹 风味是衡量肉质量的一个重要目的它与质地、营养、平安性等一同，成为影响人们对畜禽肉取舍的决议要素Yu等采用溶剂蒸馏法和GCMS测定了中国熏肉的风味物质，共检测出了40种物质Tiina等采用电子鼻对气调包装禽肉的挥发性物质的测定中发现，以电子鼻经过对肉的挥发性物质的变化来判别肉的新颖程度要比常规的感官评价及微生物评价更准确，更快速，甚至比HSGC法检测速度余群力等采用SPMEGCMS分析了白牦牛肉的风味物质，共分别出

16、45种化合物，其中：4(E)一庚烯醛、1一辛烯一3一醇、DL一芋烯、辛醛、1，4丁内酯、辛醇、壬醛、辛酸乙酯、6一甲基一2一甲氧基吡嗪、癸醛等是具有良好风味的化合物肉中的有害化学物质是影响肉质量及平安的重要隐患利用现代分析仪器得到的质量指纹图谱可用于有害物质定性及定量的分析，其操作法简便、可行、有效。Bao等采用GC测定了鱼及鱼制品中的组胺与传统方法相比，该法简单、迅速且检测线低Raquel等用顶空一固相微萃取一气相色谱一热能分析(HSSPMEGCTEA)分析测定了香肠中的挥发性亚硝氨，为肉制品中挥发性亚硝氨的测定提供了快速、简便、准确的方法 卢伟运用系统聚类的方法对绿茶和红茶进展了聚类分析。

17、袁敏等采用热裂解色谱质谱法结合模糊聚类数据处置手段，研讨了不同种类、不同等级茶叶的指纹图谱，为茶叶的分类和质量鉴定提供了科学根据。何昱等以各批次绿茶样品间的两两重叠率作为挑选构建特征指纹谱样品的根据，将14个绿茶样品按照特征指纹检出率和总差别率的不同划分为3个级别，并分别建立了不同级别绿茶的指纹图谱。5、茶叶的质量指纹 刘杨岷等采用顶空固相微萃取气质联用对市售四个不同种类食醋的挥发性成分进展了比较研讨，鉴定了其中的105种成分，其中有48种共有成分，主要为醇、酯、酸、呋喃类、吡嗪类等化合物，不同醋样所含的芳香性成分的种类及其含量均存在着较大的差别性。 付大友等经过测定酱油、食醋中的总酸等目的，

18、再分别进展聚类分析，将质量相近的物质聚为一类，为各种食品的质量控制与分类研讨提供了一种参考方式。卢伟运用主成分分析对规范化后的数据阵抽提了三个主成分，分别用系统聚类和K均值聚类对山西和镇江两类醋进展了聚类分析，结果一致。6、食醋及酱油的质量指纹 我国指纹图谱技术在食品领域初次获得胜利运用是青岛啤酒股份潘学启主持的“啤酒风味物质图谱技术的开发运用工程。该工程在国内初次建立起涵盖啤酒主要风味组分的214种物质的定性分析和174种成分的定量分析方法，构成了比较完好的啤酒风味物质图谱数据库，确立了青岛啤酒风味物质指纹图，构成了国内独创的啤酒风味评价方法，建立了啤酒消费过程数据化的控制体系，并获得2002年度国家科技提高二等奖。 三、食质量量指纹技术的研讨现状及展望 2003年6月，劲牌与北京大学中医药现代研讨中心屠鹏飞教授协作的“中国劲酒指纹图谱研讨工程启动，并于2005年9月5日经过湖北省科技厅组织的科技成果鉴定。工程成果实现了中药指纹图谱技术胜利运用于中国酒的原料采购、消费到市场流通的全过程，使产质量量得到