国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

6種家畜乳脂肪SFC-Q-TOF-MS指紋特征及建??尚行?/h1>
2022-05-19 07:10:12許昀暉郭軍劉宇婷劉莉敏郭保民
中國乳品工業(yè) 2022年4期
關鍵詞:牛乳家畜正己烷

許昀暉,郭軍,劉宇婷,劉莉敏,郭保民

(1.內蒙古農業(yè)大學食品科學與工程學院,呼和浩特010018;2.內蒙古自治區(qū)農牧業(yè)科學院農牧業(yè)經濟與信息研究所,呼和浩特010031)

0 引言

特種家畜乳[1-6]價格遠遠高于牛乳,極易被摻假和冒充[7]。食品完整性(Food Integrity)和食品真實性(Food Authenticity)正在逐步成為國際食品貿易新的市場準入準則和新的技術壁壘[8],特種家畜乳指紋特征和真實性鑒別研究開發(fā)具有現實意義。超臨界流體色譜-四極桿-飛行時間質譜聯用儀(SFC-Q-TOFMS)是利用超臨界流體CO2作為流動相的新型色譜-質譜聯用技術,具有分離效率高、省時和環(huán)保等優(yōu)勢[9-12],是鑒定化合物分子結構的理想工具,但直接利用其質譜圖指紋數據建模未見報道。乳脂肪95%以上為TAGs,易被非極性溶劑正己烷提取[9,13],本研究旨在探索乳脂肪正己烷提取物SFC-Q-TOF-M S質譜指紋數據,評價不經過TAGs分子鑒定而直接建立家畜乳真實性快速質譜判別模型的可行性。

1 材料與方法

1.1 材料

系統采集代表性乳樣56份,每份采集自一個牧場。荷斯坦牛乳6份(有機牧場3份,非有機舍飼牧場3份),山羊乳5份,牦牛乳5份,水牛乳5份,原馬乳10份,酸馬乳10份,雙峰駝乳15份。樣品在采集現場液氮冷卻,置于-20℃以下冷凍運輸和保藏,樣品室溫解凍并均質處理后取樣檢測。

1.2 試劑

正己烷、甲酸(色譜純),美國Fisher公司;甲醇、乙腈(質譜純),美國Fisher公司;高純二氧化碳(純度≥99.999%),北京如源如泉科技有限公司。

1.3 儀器

超臨界流體色譜-四極桿-飛行時間質譜儀(SFCQ-TOF-MS,型號XevoRG2-S Q-TOF-MS,電離源Z-spray,采集模式ESI+),沃特世;T18均質機,IKA;P型移液器(1000,100,10μL),法國Gilson公司。

1.4 方法

1.4.1 乳脂肪的萃取

準確量取100μL乳樣于10 mL塑料離心管中,加入2 mL正己烷在室溫下渦旋震蕩2 min,然后放入離心機中以8 000 r/min轉速離心15 min,靜置分層,吸取約1 mL上清液,過0.22μm尼龍濾膜至進樣瓶中進行質譜測定。

1.4.2 質譜采集

色譜柱型號Acquity UPC2BEH-2EP(100 mm×3.0 mm×1.7μm);流動相:A相為超臨界CO2,B相為甲醇-乙腈-甲酸溶液體積比250∶250∶1;流速1.0 m L/min;柱溫50℃;樣品室溫度10℃;樣品進樣量1μL;背壓1.1×104k Pa;流動相梯度洗脫程序0~2 min保持0.1%B,之后4 min內由0.1%B線性升至1%B,再在3 min內線性升至2%B,保持6 min,接下來的5 min內由2%B線性升至7%B,再在4 min內線性升至20%B,在0.5 min內返回初始流動相比例0.1%B,并保持1 min;整個數據采集過程持續(xù)25 min。

電噴霧電離源正離子模式(ESI+),在全信息串聯質譜(MSE)模式下采集質量范圍為m/z 50~1 200范圍內的物質(數據處理截取480~910 m/z質量范圍);用質量濃度為400 ng/mL亮氨酸腦啡肽(LE)(m/z=556.2771 in ESI+)作為Lock mass,流速為10μL/min,掃描間隔為30 s;毛細管電壓為3.0 k V;錐孔電壓為25 V;錐孔氣流量20 L/h;離子源溫度120℃;脫溶劑氣為氮氣,流量800 L/h;碰撞氣為氬氣;低碰撞能量4 eV,高碰撞能量20~60 eV;原始數據采集軟件為Waters UNIFI。

1.5 質譜分析

原始數據經Waters Masslynx 4.1軟件降噪、基線校正和特征峰提取和對齊等前處理,獲得總基峰色譜圖(BPI),肉眼觀察比較整體形態(tài)和各峰形態(tài)數量、保留時間等特征。每個樣品BPI圖截取保留時間5~14 min段所包含的質譜,用Waters Markerlynx XS進行預處理,質量窗口為20 mu;保留時間窗口為0.5 min;強度閾值為10 000 N/m2;5%峰高的峰寬為1.00 s;除燥程度為6.00,獲得本研究后續(xù)研究用的總質譜圖。

這樣截取的總質譜圖包含3 000~4 000多個質譜峰,用Markerlynx XS以乳脂肪甘油三酯(TAGs)總體分子離子質譜范圍橫向截留480~910 m/z,縱向截留相對豐度10%,20%,30%,50%范圍的質譜范圍,導入化學計量學軟件Pirouette 4.5(美國Infometrix公司)進行主成分分析(Principal Component Analysis,PCA),觀察乳樣以各分類變量聚類特征。PCA分析數據預處理方法有Mean-center(均值中心化)和Autoscale(標準化)。結果報道最優(yōu)質譜截取的結果,即縱向截留30%質譜峰進行的PCA分析結果。

2 結果與分析

2.1 總基峰色譜圖

6種家畜乳正己烷提取物的總基峰色譜圖(BPI)保留時間為0~25 min,每個物種代表性BPI如圖1所示。由圖1可以看出,不同物種之間的色譜圖有明顯的形態(tài)差異。牛乳、牦牛乳和水牛乳3種色譜峰整體形狀近似,均呈雙峰狀分布且有相似的峰群,出峰時間均集中在6~12 min;其他3物種乳基峰色譜圖整體呈單峰狀,出峰位置和各小峰復雜程度均有明顯的物種差異;山羊乳的色譜峰數量最多且密集,出峰時間集中在5~12 min。原馬乳和酸馬乳的色譜峰形狀相似且出峰時間最長,集中在5~14.5 min。雙峰駝乳的色譜峰數量最少且出峰時間較短,主要集中在8~12.5 min。由圖可以看出不同家畜乳的BPI圖的形態(tài)、數量和出峰時間具有顯著的差異,這提示色譜指紋用于物種真實性判別有很大潛力。但是每個物種各乳樣總基峰色譜圖形狀十分接近,肉眼不好判別。BPI圖截取保留時間4~15 min段,做進一步分析。

圖1 6種家畜乳正己烷提取物總基峰色譜(BPI)

2.2 總質譜圖

6種家畜乳的正己烷提取物在MSE模式下獲得的分子離子峰[M+NH4]+保留時間4~15 min段BPI圖對應的總質譜圖,根據乳TAGs分子離子質荷比范圍,橫軸截?。╩/z)480~910段,縱軸截取相對豐度大于30%的質譜圖,結果如圖2所示。每個物種每個樣品質譜峰數量成千上萬,無法肉眼分辨。將所有樣品質譜圖,即“質譜指紋”導出為數據矩陣,再借助化學計量學軟件進行進一步的分析處理與判別。

圖2 6種家禽乳正乙烷提取物截取的總質譜

2.3 質譜指紋特征

2.3.1 6種家畜乳總質譜指紋PCA分析

6種家畜乳總質譜指紋PCA分析結果如圖3所示。由圖3可以看出,不同家畜乳樣品在3D空間內分別聚類,且聚類簇的距離遠近符合物種分類學關系。牛、牦牛、水牛和山羊同屬???,4者在三維空間聚集一處,共同分布于主成分2上方,但相互之間存在明顯的分離趨勢和單獨聚類特征,山羊乳位于主因子2的右側單獨聚類,牛乳、牦牛乳和水牛乳位于主因子2的左側,聚類簇樣品點集中,在物種分類學上[15],牛和牦牛同屬??婆?,山羊屬于牛科山羊屬,牛乳、牦牛乳和水牛乳距離較山羊乳遠,符合其物種分類學特征。原馬乳和酸馬乳在3D空間內聚集一處,少部分有膠著,但二者之間存在明顯的分離趨勢。雙峰駝乳在三維空間內單獨聚類,與其他物種家畜乳距離較遠??傊煌锓N乳脂肪質譜指紋極為不同,利用家畜乳正己烷提取物質譜指紋特征建立物種真實性判別模型可行。

圖3 6種家畜乳總質譜指紋PCA得分向量

2.3.2 ??萍倚笕榭傎|譜指紋PCA分析

對??频?種家畜乳(牛、牦牛、水牛和山羊乳)單獨進行PCA分析結果如圖4所示。PCA得分向量圖顯示4種家畜乳在三維空間分別聚類且分離趨勢明顯,水牛乳位于分割線右上方,牛、牦牛和山羊乳位于分割線左下方且分別單獨聚類,聚類簇樣品點集中,在物種分類學上[15],牛和牦牛同屬??婆?,山羊屬于??粕窖驅伲儆谂?扑?,四者進行PCA分析時,分別投射到三維空間內聚類也有明顯的體現,牛乳和牦牛乳距離較水牛乳和山羊乳距離遠,符合其物種分類學特征。同時還發(fā)現有機和非有機牛乳單獨聚類且有明顯的分離趨勢。與張鑫[14]研究發(fā)現有機和非有機牛乳脂肪酸(Fatty Acid,FAs)指紋特征存在差異,二者PCA分析有明顯分離趨勢的實驗結果相一致。應進一步開展相關研究并建立不同飼養(yǎng)模式下的家畜乳真實性判別模型。

圖4 牛科總質譜指紋PCA得分向量

2.3.3 原馬乳和酸馬乳總質譜指紋PCA分析

對原馬乳和酸馬乳的正己烷提取物總質譜指紋進行PCA分析,由圖5可以看出,二者分布于三維空間內的不同相區(qū),酸馬乳分布于主成分1下方且聚類簇樣品點集中,原馬乳呈條狀單獨聚類于三維空間內一處,二者之間有明顯的分離趨勢。說明原馬乳和酸馬乳之間的質譜指紋存在明顯特征差異,提示質譜指紋可用于家畜乳不同加工模式下的乳真實性鑒別。

圖5 原馬乳和酸馬乳總質譜指紋PCA得分向量

3 討論

本研究首次對6種家畜乳脂肪的正己烷提取物SFC-Q-TOF-MS質譜指紋進行了直接比較和PCA聚類特征研究。乳脂肪95%以上為甘油三酯(TAGs),容易被正己烷提取[13],因此本研究探討的主要是乳脂肪TAGs的質譜。但鑒定TAGs分子結構是具有相當復雜性和挑戰(zhàn)性,且非常耗時的一項工作[9,16]。在實踐中判別特種家畜乳真實性應該力求簡潔快速。本研究旨在研究乳脂肪的質譜指紋特征,從而尋求直接利用乳脂肪質譜數據建立家畜乳真實性的判別模型。利用質譜指紋建立乳的真實性判別模型可達快捷的目的。

結果表明正己烷提取乳脂肪的總基峰色譜圖(BPI)直觀地判別和區(qū)分不同家畜乳之間的差別,說明利用BPI圖進行肉眼鑒別具有一定的可行性,適于少量樣品的初步判別,但這不適合大量樣品的比對和判別,顯然利用現代軟件分析技術會更穩(wěn)健可靠。

MS圖比BPI圖復雜得多,無法用肉眼直接對比判別,但顯然其中隱藏的信息和規(guī)律也很多,因此對其探索分析研究的空間也很大。根據劉宇婷[16]等鑒定具體甘油三酯的相對分子質量,對總體分子離子質譜范圍橫向截留480~910 m/z,去除雜質分子及碎片后借助化學計量學進行數據結構和聚類分析。本研究用PCA分析模塊,直觀地發(fā)現了乳脂肪正己烷提取物的質譜指紋具有顯著的物種分類學特征,完全可用于乳品物種真實性和其他方面真實性的判別模型的建立和應用本研究發(fā)現的乳脂肪質譜指紋的物種差異,可為乳品真實性判別研究提供新的思路。乳的質譜指紋特征受多種因素共同作用和影響,除了物種之間的差異,其他因素如飼養(yǎng)模式、加工方式以及產地自然氣候和地理條件也會對乳脂肪造成影響,因此今后應加大樣本量、豐富乳脂肪質譜數據庫,以期建立十分穩(wěn)健的家畜乳真實性質譜指紋判別模型。另外今后也可探討利用乳脂肪的質譜指紋鑒別飼養(yǎng)模式、加工方法和產地來源模型的可行性。

4 結論

家畜乳脂肪正己烷提取物的總基峰色譜圖(BPI)的形態(tài)、數量和出峰時間均有明顯的差異;利用乳脂肪質譜指紋建立家畜乳真實性判別模型可行,至少可建立物種真實性判別模型。也有望建立不同飼養(yǎng)模式,如有機和非有機飼養(yǎng)的判別。本研究對家畜乳進行全面的ESI+質譜掃描和分析,從獨特的角度分析了家畜乳的差異,為乳品真實性鑒定提供創(chuàng)新思路和理論依據,同時也為繼續(xù)研究提供了大量思路和手段參考。

猜你喜歡
牛乳家畜正己烷
《草食家畜》征稿簡則
草食家畜(2024年1期)2024-02-06 09:59:00
正己烷在不同硅鋁比HZSM-5分子篩上吸附的分子模擬研究
冷瀉冷治 熱瀉熱治 中醫(yī)治療家畜腹瀉有妙招
牛乳中脂肪摻假檢測技術的研究進展
利用廢舊輪胎橡膠顆粒吸附VOCs的研究
應用化工(2021年4期)2021-05-20 09:43:36
中醫(yī)治療家畜腹瀉有妙招
溶劑解析氣相色譜法對工作場所空氣中正己烷含量的測定
化工管理(2020年26期)2020-10-09 10:05:16
消毒鮮牛乳還要煮嗎
自我保健(2020年8期)2020-01-01 21:12:03
正己烷-乙酸乙酯共沸物萃取精餾工藝模擬研究
山東化工(2019年2期)2019-02-21 09:29:32
冬春家畜凍傷的防治辦法

来凤县| 泊头市| 老河口市| 泸水县| 通城县| 偏关县| 轮台县| 连城县| 玛纳斯县| 郴州市| 酒泉市| 桐庐县| 自贡市| 德惠市| 唐河县| 博白县| 靖西县| 泾川县| 鲁甸县| 清镇市| 武宣县| 隆安县| 桂阳县| 巴东县| 铅山县| 辛集市| 肇庆市| 庆元县| 深水埗区| 怀集县| 手机| 招远市| 河北省| 临澧县| 丹凤县| 怀集县| 镇安县| 泽普县| 白河县| 宣汉县| 卢湾区|