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市售盐水鸭挥发性风味物质研究分析

2020-07-10 来源:好兔宠物网
现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2016,Vo132,No.12 .市售盐水鸭挥发性风味物质研究分析 李聪 ,徐宝才 一,李世保 。郝敬芝 (1.马鞍山雨润食品有限公司,安徽马鞍山243071)(2.肉品加工与质量控制国家重点实验室,江苏南京211806) (3.江苏省肉类生产与Y/B_T_质量安全控制协同创新中心,江苏南京210095)(4.江南大学食品学院,江苏无锡 214122) 摘要:为探明南京盐水鸭挥良}生风味物质,以不同品牌和不同产品执行标准的6种市售盐水鸭为研究对象,采用固相微萃取 气 相色谆质谱联用技术(SPME.GC—MS)、电子鼻和全自动氨基酸分析仪三种技术,对不同品牌盐水鸭的气味和滋味从微讽及宏观角度 进行分析。SPME-GC-MS结果表明:从6种盐水鸭中共鉴定出65种挥发性化合物,其中醛类16种、烃类19种、酯类4种、酮类5 种、醇类6种、酸类4种与其它l1种。6种样品共有化合物为l0种(醛类7种、烃类2种与醇类1种)。采用“OAV值,,法确定盐水 鸭关键风味化合物主要为醛类。由于各样品间挥发性化合物成分不完全相同,导致各品牌盐水鸭整体香气存在差异,该试验结果与电 子鼻分析结果一致 氨基酸分析结果显示,盐水鸭样品氨基酸总含量在700~1400 ng/20 (p>0.05),市售盐水鸭在滋味上差异不大。 关键词:盐水鸭;固相微萃取.气相色谱.质谱法;电子鼻;风味物质;风味强度值 文章篇号:1673.9078(2016)12.350.358 DOI:10.13982 ̄.mfst.1673.9078.2016.12.053 之间,氨基酸种类和含量无明显差异 Analysis of Volatile Flavor Compounds in Commercially Available Salted Duck LI CongL2XU Bao.cai2'3LI Shi-bao ,HAo Jing.zhi4 ,,(1.Maanshan Yumn Food Co.Ltd.Maanshan 24307 1,China)(2.State Key Laboratory ofMeat Processing&Quality Control,Nanjing,21 1806,China)(3.Collaborative Innov ̄ion Center ofMeat Production and Processing,Nanjing 210095, China)(4.Jiangnan University,School offood Science and Technology,Wuxj 214122,China) Abstract:To identify the diferent volatile flavor compounds among Nanjing salted ducks,six kinds of commercially-available salted ducks of different brands and products were used as samples.Solid-phase microextraction—gas chromatography—mass spectrometry (SPME-GC—MS),electronicnose,andan automaticamino acidanalyzerwereusedtopefrorm a comprehensive analysis ofthe aromaandtaste of diferent brands of salted duck from a macroscopic and microscopic perspective.The result of SPME-GC—MS showed that there were 65 types ofvolatile compounds in the six brands ofsalted duck.Among them,there were 16 aldehydes,19 hydrocarbons,four esters,five ketones, six alcohols,four acids,and 11 other compounds.Tencompoundswerefoundin all six samples(seven aldehydes,two hydrocarbons,andone alcoho1).Using het OAV method,we confirmed that het aldehydes were he tkey lfavor compounds of salted duck.The diferences in hte volatile compounds among the six samples led to diferences in the overall aroma among the different brands.The results are consistent with the electronic nose experiment.The result ofamino acid analysis showed that the total content ofamino acids in the salted ducks was 700M400 ng/20 lL.There were no signiifcant diferences in amino acid type nd acontent among hte samples of salted duck( >O.05),and het diference in taste mong ahe tsalted ducks was not signiifc ̄t. Key wor ̄:salted duck;solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry;electronic nose;flavor compounds;odor activity value 收稿日期:2016-01一o4 基金项目:十二五国家科技支撑计划(2014BADO4B07) 作者简介:李聪(1986-),男,助理研究员,中级工程师,主要从事食品加 工与辅料研究工作 通讯作者:徐宝才(1973一),男,博士,研究员级高工,主要从事食品安全 盐水鸭又叫桂花鸭,是南京著名的特产,中国地 理标志产品。南京盐水鸭是我国传统特色肉制品中仅 有的几种低温肉制品之一,以其颜色洁白、组织细嫩、 口感滑润、咸淡适中、风味独特和较高的营养价值深 受国内外消费者的喜爱。传统的盐水鸭要求“熟盐搓、 老卤复、吹得干和煮得足”。目前,市场上销售的盐水 与检测、食品加工与辅料等研究工作 350 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2016,Vo1.32,No.12 鸭的生产工艺主要有三种,不同加工工艺对盐水鸭的 测,但它不能分析这些物质作为一个整体时对样品风 风味有显著的影响【l】。而盐水鸭有不同的执行标准, 味的贡献。两种分析手段结合有利于从宏观和微观上 如企业标准、地方标准、行业标准以及国家标准。生 全面研究食品的风味【8】。氨基酸是肉品主要滋味之一, 产工艺相同,但产品执行标准的异同是否会造成盐水 目前氨基酸分析方法有纸层析法、气相色谱法、比色 鸭风味具有差异性未见报道。 法、高效液相色谱法和毛细管电泳法等,这些方法操 风味是肉品的重要食用品质之一,由气味和滋味 作繁琐,定量不准确,全自动氨基酸分析仪操作简单、 两部分组成 。目前,对食品气味进行分析多采用感 准确度高和重现性好等优点,被广泛应用f9J。目前, 官评价、电子鼻分析或气相色谱一质谱联用(gas 市售不同品牌盐水鸭的风味差异性分析未见报道。 chromatography-mass spectrometry,GC.MS)的方法【3】, 本研究采用SPME—GC.MS/法结合电子鼻、氨基 对滋味进行分析多采用氨基酸自动分析仪、高效液相 酸自动分析法对市售不同品牌的盐水鸭进行分析,从 色谱、理化指标并结合感官评定进行评定。感官评价 微观和宏观角度探明不同品牌盐水鸭挥发性风味物质 法因个人喜好偏差会带来误差。电子鼻是采用传感器 及分析其风味差异性,同时为进一步建立盐水鸭风味 模拟人的嗅觉来分析样品气味总体信息的一种新型仪 指纹图谱提供数据支持。 器,能够分析识别和检测复杂风味成分,具有快速和 客观等优点 引。固相微萃取.气质联用方法(SPME— 1材料与方法 GC-MS)是对食品中挥发性物质的分析较为常用的方 法。具有操作时间短,样品量小,无需萃取溶剂,集 1.1试验材料与试剂 采样、萃取、浓缩和进样于一体,能够尽可能减少被 表1为不同品牌盐水鸭样品信息,购于南京市新 分析的发挥性物质的损失,较为真实地反映风味成分 街口沃尔玛超市。 等优点[6, 。能对样品中风味物质的种类和含量进行检 2.辛醇,色谱纯,科密欧化学试剂有限公司。 表1不同品牌盐水鸭样品信息 Table l Information on diferent brands of salted duck I.2试验仪器与设备 小块,置于液氮中迅速冷却,然后研磨成粉末状,取 适量加入20 mL项空进样瓶,加入0.01 mE(质量浓度 ME204E一02型电子天平:凯特勒托利多公司; 为82.5 ̄tg/mL)2一辛醇,加盖。利用自动进样器完成进 Alpha M.O.S FOX 4000电子鼻系统:法国;气质联用 样操作。萃取前先在相应的萃取温度下预热10 min, 仪TraceUltraGC和DSQIIMS,SPMETriplus自动进 然后将老化后的萃取头插入顶空瓶中开始吸附,待吸 样器,Thermol公司制造; 75岬碳分子筛/聚二甲基 附完成后将萃取头插入气质联用仪进样口,在250℃ 硅氧烷(CAR/PDMS)萃取头,美国Supelco公司制 下解吸4min。每个样品做3次重复。 造;sigma公司制造;氨基酸自动分析仪835.50日本 氨基酸分析:取适量鸭肉绞碎,精确称量500 , 日立公。 加2 mL磺基水杨酸和0.5 mLEDTANa2,混合均匀后 1.3试验方法 超声震荡30 min,静置过夜,取上清液用,并用一级 水定容至25 mL。取2 mL余离心管中,氮吹至完全 1.3.1样品前处理方法 干燥,用2 mL浓度为0.2 mol/L盐酸复溶,用22岬 电子鼻:与《基于电子鼻和电子舌分析不同品牌 薄膜过滤于进样瓶中,上机检测。 盐水鸭风味的差异性》(该文己被《中国食品学报》录 1-3.2 GC.MS技术检测方法 用,预计于2016年12月见刊)一文前处理方法一致。 按下述工作参数设定GC.MS仪。 GC.MS:取适量盐水鸭鸭胸肉,迅速切成约1 cm3 气相条件:萃取头热解吸温度为250℃,时间为 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2016,Vo1.32,No.12 2 min,不分流模式,解吸过程炉温保持在40℃。采 异较大,表明6种盐水鸭挥发性风味成分存在差异。 所共有的7种醛分别为正己醛、庚醛、Z一2一庚烯醛、 苯甲醛、正辛醛、反一2.辛烯醛和壬醛;而癸醛、十二 醛、6一溴P ̄l@-3一甲醛、2一已烯醛、Z一2一壬烯醛和3。乙 基苯甲醛仅在单一样品中检测到;醛的总含量均高于 其它种类化合物,同时有11种醛的OAV值大于1, 表明醛对盐水鸭的整体香气贡献度较大。在6个盐水 鸭样品中均检测到1.辛烯一3一醇,且OAV值较大,其 余5种醇的含量均低于1一辛烯.3一醇,说明1.辛烯一3一 用DB一5MS非极性毛细管色谱柱(60 mx0.32 mmi.d.,1 gm)对鸭肉挥发性化合物进行分离。进样口温度 250℃,接口温度250℃;起始柱温40℃,保持2 vain, 以5℃/min至60℃,无保留;再以l0℃/min至100℃, 无保留;再以l8℃/min至240℃,保留6 rnin,检i贝4 温度240℃。载气为He,流速0_3 mL/min,不分流, 恒压35kPa。 质谱条件:离子源温度:200℃;电离方式:EI; 电子能量:70 eV;灯丝电流l5 A;扫描质量范围为 33—450 u。 1_3_3 电子鼻检测方法 与《基于电子鼻和电子舌分析不同品牌盐水鸭风 味的差异性》(该文已被《中国食品学报》录用,预计 于2016年l2月见刊)一文电子鼻检测参数一致。 1.3.4统计分析方法 试验结果分析:采用SPSS 20.0对试验数据进行 方差分析和最小显著差数法(Least Signiifcant Difference LSD)进行多重比较,主成分分析(PCA) 利用仪器自身携带软件进行处理,试验重复5次取平 均值。 定性分析:利用Xcalibur(Thermo Scientiifc)软件 进行鉴定,检测到的质谱信息与MAINLIB、REPLIB、 NISTDEMO和WILLEY四个标准数据库进行对比, 正相匹配指数(SI)和反相匹配指数(RSI)均大于 800(最大为1000)的成分做为定性结果【1 。 定量分析:根据内标物的峰面积大小确定各成分 的准确含量。 关键风味化合物的确定:根据风味强度值(OAV aroma active value)来进行确认,它是香气物质的浓度 与其阈值的比值。阈值是一个参数,即能嗅到该物质 的最小浓度,它广泛的用于气味模型的获得。化合物 的比值大于或者等于1,则认为该化合物对其香气有 作用,且OAV值越大,对整体香气的贡献度就越大【J 。 2结果与分析 2.1 市售盐水鸭样品GC—MS分析结果 由表2中可知,在“桂花鸭”、“白鹭1 k ’、“好人 缘”、“宝迪”、“白鹭800 g”和“雨润”中检测到的挥发 性化合物分别为36种、24种、23种、28种、23种和 29种。所有样品中共鉴定出65种化合物,其中醛类 l6种、烃类19种、酯类4种、酮类5种、醇类6种、 酸类4种和其它11种。6种样品仅含10种共有化合 物(醛类7种、烃类2种和醇类1种),所含化合物差 352 醇对盐水鸭整体香气的贡献度远大于其它醇。在鉴定 出的l9种烃类化合物中,除正己烷、2,2,4,6,6.五甲基 庚烷、十四烷、十五烷和l,3一辛二烯,同时在至少5 个样品中被检测到,其余14种烃,仅在I~3个样品 中被检测到;烃类除正己烷含量较高外,其余烃类含 量大部分低于500 gg/kg。己酸和茴香脑分别在5个样 品中被检测到,己酸含量较低且阈值较高,OAV值小 于1,说明酸类对盐水鸭香气整体贡献度较小。 通常认为,不同种类肉的特征性风味来自脂肪, 它是区分不同种类肉的重要依据。而醛类是脂肪降解 的主要产物之一,可能构成肉品种的特征性风味【1引。 不同品牌盐水鸭醛的含量差异明显,醛类的总量最低 和最高的品牌分别为“宝迪”(7499-3l ̄g/kg)和“白鹭 800 g”(69449.57 ̄g/kg);醛类总含量相当的品牌如下: “桂花鸭”和“白鹭1 kg”、“宝迪”和“白鹭800 g”、“好人 缘”和“雨润”。脂肪烃也是脂肪氧化降解产生的,检测 到的19种烃中,有5种烃属于芳香烃,而芳香烃可能 是由带芳香基的游离氨基酸氧化产生的。烃类总含量 范围在1250.68-24021.85 gg/kg,其中“桂花鸭”、“雨 润”和“宝迪”三个品牌烃类总含量相当;“白鹭800 g” 与“好人缘”两个品牌烃类含量相差不大:“白鹭”两个 规格的产品烃类总含量差异最大。“宝迪”和“雨润”未 检测到酯类,而其余四个品牌酯类的总含量相当。醇 类主要来自脂肪的氧化降解,因其阈值较高,其风味 在肉制品中被认为并不很重要。但一些不饱和醇如1. 戊烯一3一醇和l一辛烯 3.醇气味阈值较低,可能对香味起 重要作用,6个样品中均检测到l一辛烯一3一醇,其含量 相当的品牌如下:“桂花鸭”和“白鹭1 kg'’、“宝迪’’和“白 鹭800 g”、“好人缘”和“雨润”。文献报道称,大多数 烃类、醇、酸及酯类化合物香味阈值较高,一般认为 对肉香贡献不大,但有一些化合物是形成杂环化合物 的重要中间体,因此对形成肉香具有不可忽视的基底 作用。因此可知,市售盐水鸭风味的差异性主要取决 于醛的种类和含量,其次为醇类、酸类和酯类的种类 和含量,烃类影响最小。挥发性化合物种茴香脑和桉 叶油醇是加工中的辅料如生姜和八角等的成分造成同 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2016,Vo1.32,No.12 烃类与醇类等总含量 种品牌和不同品牌样品间醛类、 和种类差异的可能原因是加工方式的不同所致。 表2盐水鸭中主要气味成分组成及含量 Table 2 Main odor component compositions and their contents in saked duck 正己烷 3193.04 22257-25 22270.74 庚烷 甲莱 609.16 268.72 正辛烷 间二甲苯 178.92 111.59 对二甲苯 2,2,6.三甲基辛烷 2,2,4,6,6.五甲基庚烷 457.64 323.10 329.71 121.15 136-33 491.17 577.0O 4,7.二甲基十一烷 2,6.二甲基癸烷 烃 十二烷 类 十三烷 十四烷 十五烷 245.23 3l6.02 76.80 74.59 348.49 66-28 26.80 61.13 174.61 1,3.辛二烯 3.乙 ̄,--2.甲基_1,3己 二烯 1,3.二氯苯 2 亚丙烯基环丁烯 1,4.二氯笨 总量 1499.12 7869.50 】】9.68 1103.55 24021.85 23546.47 转下页 353 苯乙酮 65 140 159.50 2.45 163.64 17.60 2.52 0.13 2.庚酮 酮 4.甲基.2一己酮 2,3.辛二酮 1一辛烯 3.酮 10 类 总量 159.50 181.24 N.甲基牛磺酸 己酸 3000 3000 3000 128.1l 9.48 0.003 101.75 20.46 0.007 酸 辛酸 类 正戊酸 总量 氧基甲酸铵 蒎烯 苯酚 6 5900 137.60 122-21 84.05 2l1.57 97.69 l56.34 620.07 14.01 0.04 1.亚甲基.1.H茚 1.甲基萘 其 他 39.85 2,6.-2-4,,zT基苯醌 茴香脑 桉叶油醇 N一乙酰.L一谷氨酰胺 1l1.16 89.51 4 烯丙基苯甲醚 2一正戊基噻吩 总量 中文名称 l169.73 151.O1 89.51 阈值 /(0g/kg) 宝迪 白鹭800g 雨润 "g" ̄/(gg/kg) OAV 含量/(og/kg) 1930.17 OAV 160.85 12246.47 l143.564 53.126 0.003 含量/( 5480.15 OAV 456.68 3826.60 1208.76 l11.15 戊醛 正己醛 醛 12 4,5 3 13 2482.61 576.29 413.15 0.57 551.69 192.1 31.78 0.002 55109.10 3430.69 690.64 1.21 17219.7 3626.29 庚醛 Z.2 庚烯醛 苯甲醛 正辛醛 1444.99 类 350 0.7 1677.05 2395.79 3290.58 4700.83 3145-20 4493.14 转下页 354 现代食品科技 接上页 Modern Food Science and Technology 2016,Vo1.32,No.12 反.2.辛烯醛 壬醛 3 1 0.1 2 439.61 1534.00 146.54 1534.0O 712.95 3651.95 237.65 3651.95 l112.98 370.99 3953.68 3953.68 癸醛 十二醛 6.溴吲哚 3.甲醛 反式.2 壬醛 2.已烯醛 900 27 61.75 0.07 104.20 0.12 155.97 0.17 Z-2一壬烯醛4.1 1 14.52 27.93 3.乙基苯甲醛 37.4O 5.乙基环,j己_1.烯甲醛 总量 314.28 7499.3 1 413.56 69449.57 526.61 36702.98 苯乙酮 65 140 15.98 2.庚酮 酮 1032.44 7-38 4.甲基 2.己酮 2,3.辛二酮 类 3220.8 l1.07 1.11 1.辛烯一3.酮 总量 3236.82 l043.5O 转下页 355 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2016,Vo1.32,No.12 氨基甲酸铵 蒎烯 苯酚 431.47 6 5900 1一亚甲基-1.H茚 1.甲基萘 其 他 2,6.二叔丁基苯醌 茴香脑 桉叶油醇 N一乙酰一L.谷氨酰胺 69_32 112.94 107I28 140.04 46.76 4.烯丙基苯甲醚 2.正戊基噻吩 总量 85.19 48_39 772.79 112.94 155.66 2.2市售盐水鸭样品电子鼻分析结果 市售盐水鸭电子鼻PCA分析结果如图1所。图中 主成分1和主成分2的累计方差贡献率为98.633%, 大于85%,这说明主成分1和主成分2已经包含了很 大的信息量,能够反映样品的整体信息,同时识别指 数为82,表明区分有效。在图1中可以看出“好人缘” GC.Ms的分析结果有利于对电子鼻分析结果的解释 [13】。 本研究采用SPME.GC-MS法鉴定出的化合物, 通过0A 值法可确定盐水鸭关键风味化合物,但各 样品间关键风味化合物成分不完全相同,故各品牌盐 水鸭整体香气存在差异,该试验结果与电子鼻分析结 果一致。由此可以看出,电子鼻技术和SPME。GC—MS 技术二者检测结果相互呼应。 与其余5个样品距离较远,说明其整体香气成分与其 余5个样品差异明显;“桂花鸭”、“白鹭1 kg'’、“白鹭 800 g”、“宝迪”和“雨润”5个品牌距离较近,说明这5 个样品整体香气成分接近;6种样品电子鼻PCA分析 无重叠部分,说明电子鼻能对不同品牌盐水鸭的整体 g ■ — 香气进行区分。该试验结果与《基于电子鼻和电子舌 分析不同品牌盐水鸭风味的差异性》一文结果基本一 致。SPME—GC.MS技术可对样品中挥发性风味物质的 具体种类和含量进行检测与比较,但不能分析这些物 质作为一个整体时对样品风味特征的贡献,而电子鼻 穹 N .镫 +“ ④ ▲好花人鸭缘 // /▲/  ・蛊迪 ★雨润 』▲/ ◆自糯ll(g t/ ・自鹭800g▲/ 与之相反,得到的不是被测样品中各挥发性物质的定 性或定量结果,而是样品的整体风味信息,因此两者 配合有利于同时从宏观和微观上研究样品风味, 356 主成分t.99.532% 图1盐水鸭样品的主成分分析图 Fig.1 PCA of salted duck 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2016,Vo1.32,No.12 2.3氨基酸自动分析仪检测结果 滋味的产生是由于呈昧物质溶于水后进入味蕾孔 口刺激味细胞产生的,主要有4种基本味道:甜、酸、 咸和苦。此外,其它的一些感觉,如涩味、金属昧、 酸,除半胱氨酸仅在“好人缘”检测到,“宝迪”样品未 检测到组氨酸外,其余l4种氨基酸在6个样品中均被 检测到;各品牌氨基酸总含量在700 ̄1400 ng/20此 之间;LSD法分析可知,除“好人缘”与其余品牌盐水 鸭氨基酸总量差异显著(p<0.05)外,其余5个品牌 盐水鸭之间氨基酸总量差异不显著( 0.05),同时同 种氨基酸在各样品间差异不显著(p>O.05)。说明6种 市售盐水鸭在滋味上差异不大,该试验结果与《基于 电子鼻和电子舌分析不同品牌盐水鸭风味的差异性》 痛感(热资食物和冰冻食物)和美味也可感知。肉中的 滋味呈味物质主要是氮基酸、肽、蛋白质、核酸代谢 产物及无机盐,不同氨基酸反应的味道不同【14J,滋味 强度与氨基酸的含量有关。表3为氨基酸自动分析仪 分析结果,6种市售盐水鸭样品中共检测出16种氨基 一文,电子舌试验结果基本一致。 表3不同品牌盐水鸭氨基酸含量 Table 3 Amino acid contents of d.仃erent brands of salted duck 注:表中字母a、b、C和d表示差异显著性(p<0.05)。 3结论 3.1采用固相微萃取一气.质联用(SPME—GC.MS)、 含量无明显差异( >0.05)。 3.2本研究为鉴别不同品牌盐水鸭提供理论依据和 技术参考,为建立盐水鸭风味指纹图谱提供数据支持。 电子鼻(E-Nose)和全自动氨基酸分析仪三种技术, 对市售不同品牌盐水鸭的风味和滋味从宏观和微观角 度进行全面分析。采用SPME.GC.MS法,6种样品共 参考文献 [I】 谢伟,徐幸莲,周光宏.不同生产工艺对盐水鸭风味的影响 鉴定出65种挥发性风味化合物,其中共有化合物为 1O种(醛类7种、烃类2种及醇类1种),各样品间 在化合物种类和含量上存在明显差异。采用“OAV值” 法确定盐水鸭关键风味化合物主要为醛类。电子鼻分 析显示盐水鸭样品的整体香气趋势与SPME—GC—MS 技术检测的具体香气物质结果一致。市售盐水鸭在滋 味上差异不大,氨基酸分析结果显示,盐水鸭样品氨 基酸总含量在700~1400 ng/ao 之间,氨基酸种类和 [J].食品科学,2010,31(8):1 10一l 15 XIE Wei,XU Xing・lian,ZHOU Guang-hong.Effects of different processing procedures Oil volatile flavor composition of water boiled salted duck[J].Food Science, 2010,31(8):110.115 [2] 刘源鹏肉风味及其在加工过程中的变化研究[D].南京:南 京农业大学,2006 LIUYuan.Studies ontheflavor compounds ofduckmeat& 357 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2016,Vo1.32,No.12 (上接第336页) [13] ̄masald M,Takahashi N,Hirose M.Crystal structure of S.ovalbumin aS a non—loop-inserted thermostabilized serpin igi H,Okamura K,Kijima D,et a1.An overoxidized [15】 Shipolypyrrole/dodecylsulfonate micelle composite film for form[J].Journal of Biological Chemistry,2003,278(37): 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