家畜乳气味物质鉴定及质谱指纹特征研究

作     者：吴艳 

作者单位：内蒙古农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭军

授予年度：2022年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：原奶 UHT PTR-TOF-MS 气味 指纹 PCA SIMCA 模型 

摘      要：乳气味物质可能与物种、饲草料及代谢异常等复杂自然因素有关,还应与加工、品牌、品类及饲养模式等人工因素有关。目前家畜乳气味物质的指纹特征和真实性鉴别缺乏系统研究。采集蒙古马(马)、双峰驼(驼)、荷斯坦牛(牛)、萨能山羊(山羊)、麦洼牦牛(牦牛)和摩拉水牛(水牛)原奶代表性样品69份,用质子转移反应-飞行时间质谱(PTR-TOF-MS)获取气味质谱图指纹数据(质谱指纹)并鉴定原奶气味物质,对气味质谱指纹和气味物质组进行主成分分析(PCA)观察六种动物原奶以气味自然聚类的特征;构建原奶软独立建模分类(SIMCA)判别模型,评价用气味质谱指纹和气味物质鉴定家畜原奶物种、地区(地方品种)真实性的可行性。对45份UHT牛乳样品质谱指纹进行PCA,观察气味质谱指纹对UHT热处理、品牌、品类、进口及有机等的区分能力。结果表明,牛、水牛、山羊、牦牛、驼、马和酸马乳鉴定出的气味物质依次增多,分别为16、18、21、21、23、27和52种,主要为酮类、酸类、醛类、醇类和含硫化合物等。PCA发现六种家畜原乳以物种聚类,且距离符合物种分类学规律,牛、山羊、牦牛和水牛四种牛科家畜原奶聚类同一区域且距离较近,而马乳和驼乳分别远远地聚类于另两个相区。马乳和驼乳都以产地分开聚类,同产地阿拉善驼和新疆驼乳聚类分离,但不影响地区聚类。SIMCA模型对六种家畜原奶物种判别的内部和外部验证正确率分别为100%和94.47%。对不同地区和品种的马乳和驼乳外部验证准确率在83.00%以上。原奶气味质谱指纹建模判别物种、地区/地方品种真实性可行。牛原奶与UHT热处理乳、不同品牌UHT牛乳、国产与进口普通UHT乳、南方与北方乳、同品牌普通乳、调配乳和有机乳三种乳、有机与非有机UHT牛乳之间都能分开聚类,说明上述加工、产品设计和饲养模式等人工因素都可造成独特的气味差异。PTR-TOF-MS气味检测结合化学计量学方法学判别家畜乳多方面真实性可行;而气味质谱指纹可建立快速真实性判别模型;本研究为家畜乳真实性判别和溯源引入了一个创新策略和方法。