牛肉典型加工过程中稳定同位素指纹的分馏效应

摘要

稳定同位素指纹分析是用于牛肉产地溯源有效的技术之一，但目前的研究主要集中在原料方面，而不同加工方式、不同加工时间对牛肉稳定同位素指纹如何影响，稳定同位素指纹是否可用于加工半成品和成品的产地溯源不清楚。本研究采集三个不同地域来源牛肉，对牛肉分别进行水煮5min、10min、15min、20min、25min和30min，180℃烤制5min、10min、15min、20min、25min和30min，以及150℃油炸1min、2min、3min、4min和5min的处理，采用元素分析仪-稳定同位素比率质谱仪(EA-IRMS)测定脱脂牛肉、粗脂肪及副产物中δ13C、δ15N、δ2H和δ18O值，结合单因素方差分析、多重比较、判别分析等多元统计分析方法，研究牛肉稳定同位素在不同加工过程中分馏效应，探究不同加加过程中牛肉不同组织（脱脂牛肉、粗脂肪）及副产物中稳定碳、氮、氢、氧同位素在加工过程中的变化规律，明确稳定同为素指纹信息在加工过程中的分馏效应，进而确证稳定碳、氮、氢、氧同位素指纹在牛肉加工半成品和成品产地溯源中应用的稳定性和有效性，为牛肉产业链追溯提供理论支撑。 主要研究结论如下: (1)水煮加工过程中脱脂牛肉稳定碳同位素无显著分馏效应，稳定氮、氢、氧同位素具有一定的分馏效应，其中δ15N值在25min后分馏值为0.27‰，δ2H值和δ18O值在5～30min的分馏值范围分别为2‰～5‰和-5‰～-2‰;汤渣中稳定碳同位素无显著变化，而稳定氮、氢、氧同位素均有显著降低趋势;粗脂肪中稳定碳、氧同位素无显著分馏效应，氢同位素则显著降低。 (2)烤制加工过程中脱脂牛肉中稳定碳、氮、氢、氧同位素均无显著分馏效应;粗脂肪中稳定碳同位素无显著分馏效应，但氢、氧同位素有显著分馏效应。 (3)油炸加工过程中脱脂牛肉稳定碳、氮、氢、氧同位素均无显著分馏效应;粗脂肪中的碳、氢、氧同位素均受植物油的影响;炸油中稳定同位素在不同时间内无显著差异，加工时间对其无影响。 (4)当不同地域牛肉原料中稳定同位素有显著差异时，不同地域加工牛肉稳定同位素指纹也有显著差异，加工过程中发生的同位素分馏效应不足以影响地域间的差异，多个稳定同位素组合可对牛肉加工半成品和成品的原产地进行鉴别。