一種檢測乳品摻假的指紋圖譜方法
【專利摘要】一種檢測乳品摻假的指紋圖譜方法，首先采用非線性化學(xué)指紋圖譜儀建立正常奶粉圖譜庫；其次再取未知品牌的奶粉進(jìn)行測試，進(jìn)行圖譜比對，如果被測奶粉的指紋圖譜與正常乳品庫中某品牌奶粉指紋圖譜相似，并且兩種比對奶粉的相似度值大于等于98％?99％，說明被測奶粉是正常乳品，否則為摻雜奶粉。本發(fā)明同已有的摻假檢驗(yàn)方法相比，最大的特點(diǎn)在于并不是針對某一特定摻假物，不需要對每一種可能的摻假物進(jìn)行檢測，只需要進(jìn)行一次指紋圖譜的測定，然后同判定圖譜進(jìn)行比較即可，而且在摻假物種類未知的情況下該方法同樣有效。
【專利說明】
一種檢測乳品摻假的指紋圖譜方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于乳品檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種檢測乳品摻假的指紋圖譜方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 奶業(yè)是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)入新階段后增長最快、對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整作用最大、最 富有朝氣的重要產(chǎn)業(yè)之一，也是推動第一、二、三產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，改善居民膳食結(jié)構(gòu)的重要 戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。近年來，在國務(wù)院食品安全委員會的統(tǒng)一部署下，國家加大奶業(yè)監(jiān)管力度，加強(qiáng) 政策扶持，促進(jìn)了奶業(yè)恢復(fù)和振興。我國奶業(yè)正在逐步擺脫嬰幼兒奶粉事件影響，加快轉(zhuǎn)型 升級步伐，奶業(yè)正在由數(shù)量擴(kuò)張型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變。隨著全國鮮乳及乳制品消費(fèi)量的提 高，乳及乳品的質(zhì)量安全問題也顯得越來越重要，對其質(zhì)量的保證措施以及有效質(zhì)量檢測 手段的建立已經(jīng)成為有關(guān)部門科技工作者和消費(fèi)者共同關(guān)心的話題。
[0003] 針對牛乳、羊乳中的非法添加物質(zhì)（如水、尿素、淀粉、糊精、脂肪和糖等)摻假檢驗(yàn) 方法國內(nèi)外報(bào)道很多，一些方法也已經(jīng)在生產(chǎn)中得到應(yīng)用。比如通過測量密度檢測是否摻 水，通過一些顯色反應(yīng)檢測是否添加了米湯、淀粉、蔗糖、尿素等。但是除了這些非蛋白物質(zhì) 外，目前還有大量對牛、羊乳及其制品（乳酪等）中摻入外源真蛋白特別是其他乳源蛋白類 物質(zhì)的現(xiàn)象。對這些乳源蛋白類摻假物質(zhì)的檢測方法國內(nèi)外均有研究，相關(guān)的ELISA檢測試 劑盒等甚至在國外已有產(chǎn)品上市，但是價(jià)格昂貴，不適宜企業(yè)的廣泛應(yīng)用，目前國內(nèi)的相關(guān) 檢測方法仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。這些針對外源蛋白特別其他乳源蛋白的檢測方法基本都 是基于蛋白質(zhì)差異性建立起來的，其涉及了色譜、質(zhì)譜、免疫、P C R、電泳、光譜學(xué)、分析化 學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域。具體見下表：
[0005]
[0006] 這些檢測方法的研宄和應(yīng)用對牛乳、羊乳摻假起到了一定的遏制作用，但是存在 一定的局限性。首先都是針對羊奶和牛奶中某種組分的差別進(jìn)行分析檢測，比如高效液相 色譜技術(shù)就是根據(jù)羊奶與牛奶中所含各種脂肪酸含量的不同為依據(jù)進(jìn)行檢測分析;而等電 點(diǎn)聚焦則是以酪蛋白的水解產(chǎn)物作為指標(biāo)建立的檢測方法。而奶及其制品的成分十分復(fù) 雜，主要成分包括水、脂肪、磷酸、蛋白質(zhì)、乳糖和無機(jī)鹽等多種物質(zhì)。僅憑若干個(gè)成分的分 析指標(biāo)來進(jìn)行鑒別和質(zhì)量評定，往往易給假冒偽劣產(chǎn)品進(jìn)入市場提供可乘之機(jī)。其次目前 國家制定的常規(guī)檢驗(yàn)方法和現(xiàn)行的摻假檢驗(yàn)研究，大多針對某假定的單一物質(zhì)進(jìn)行定性定 量檢測，要實(shí)現(xiàn)多個(gè)項(xiàng)目的檢測操作繁瑣，尤其是對可能出現(xiàn)的未知物將難以評判。因此， 很有必要建立對牛奶、羊奶及其制品的成分進(jìn)行整體和綜合的分析評價(jià)的快速準(zhǔn)確的檢測 方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種檢測乳品摻假的指紋圖譜方法，該方法通過構(gòu)建不同 來源正常乳及摻假乳的化學(xué)指紋圖譜庫和并據(jù)此建立正常乳的判定模型，根據(jù)待檢樣品的 化學(xué)指紋圖譜同判定模型的比對確定該樣品是否摻假。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0009] -種檢測乳品摻假的指紋圖譜方法，首先采用非線性化學(xué)指紋圖譜儀建立正常奶 粉圖譜庫;其次再取未知品牌的奶粉進(jìn)行測試，進(jìn)行圖譜比對，如果被測奶粉的指紋圖譜與 正常乳品庫中某品牌奶粉指紋圖譜相似，并且兩種比對奶粉的相似度值大于等于98%-99%，說明被測奶粉是正常乳品，否則為摻雜奶粉。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，建立正常奶粉圖譜庫的具體過程如下：
[0011] (1)將25~35mL硫酸溶液、3~4mL硫酸鈰銨溶液、10~15mL丙二酸溶液、0.5~lmL 溴化鈉溶液、8~15mL蒸餾水和0.6~lg純奶粉于非線性化學(xué)指紋圖譜儀反應(yīng)池中；
[0012] (2)打開循環(huán)栗和磁力攪拌器，開始采集數(shù)據(jù)，攪拌后加入5~6mL溴酸鈉溶液，數(shù) 據(jù)采集到所測電位E不再隨時(shí)間t變化為止。
[0013] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述硫酸溶液濃度為0.7~1.5mol/L，硫酸鈰銨溶液濃 度為0.05~0.08mol/L，丙二酸溶液濃度為0.9~1.2mol/L，溴化鈉溶液濃度為0.03~ 0.1111 〇1/1，溴酸鈉溶液濃度為0.7~1111〇1/1。
[0014] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，采集數(shù)據(jù)是在40~55°C下進(jìn)行的。
[0015]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，磁力攪拌器的轉(zhuǎn)速為650~900r/min。
[0016]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，攪拌時(shí)間為3~5min。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果:本發(fā)明通過先構(gòu)建不同來源正常乳及 摻假乳的化學(xué)指紋圖譜庫并據(jù)此建立正常乳的判定模型，根據(jù)待檢樣品的化學(xué)指紋圖譜同 判定模型的比對確定該樣品是否摻假。本發(fā)明所采用的非線性指紋圖譜技術(shù)B-Z振蕩新體 系，是基于非線性化學(xué)原理，對復(fù)雜成分體系各種物質(zhì)電化學(xué)行為的綜合表征，得到的圖譜 是樣品中所有成分共同作用的結(jié)果，反應(yīng)的是樣本復(fù)雜體系的綜合信息。利用它可對復(fù)雜 成分體系準(zhǔn)確的辨認(rèn)和評價(jià)，無須對其中某種成分的含量和化學(xué)行為進(jìn)行精密考察。
[0018] 本發(fā)明同已有的摻假檢驗(yàn)方法相比，最大的特點(diǎn)在于并不是針對某一特定摻假 物，不需要對每一種可能的摻假物進(jìn)行檢測，只需要進(jìn)行一次指紋圖譜的測定，然后同判定 圖譜進(jìn)行比較即可，而且在摻假物種類未知的情況下該方法同樣有效。因此該方法的建立 和應(yīng)用不僅可以減少企業(yè)的檢測成本，而且對一些未知的新的摻假物質(zhì)的非法使用同樣可 以起到遏制作用，避免類似三聚氰胺事件中因無相應(yīng)的檢測方法而導(dǎo)致質(zhì)量安全事故再次 發(fā)生。
[0019] 本發(fā)明采用的" /Γ + +價(jià)0; + + (7/2(096>//): "將體系檢測時(shí)間由原 來的70~90min縮短至20min。此外還具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、不需要對每一種可能的摻假物進(jìn)行 逐一檢測，因此操作相對簡便，而且檢測成本更低;2、對新的未知的摻假物的非法添加也能 檢測；3、檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠，樣品無需預(yù)處理、操作快捷省時(shí)、圖譜特征直觀和重現(xiàn)性好的 優(yōu)勢，因此，該技術(shù)具有極強(qiáng)的市場競爭力和很好的推廣應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0020] 圖1為體系"/Τ+Μ?2+ +姻石+ C//3COC/f3"測定某乳品所得圖譜。
[0021] 圖2為摻入不同比例牛奶粉對羊奶粉的非線性化學(xué)指紋圖譜的影響。
[0022]圖3為圖2的放大圖。
[0023] 圖4為摻入不同比例牛奶粉對羊奶粉的非線性化學(xué)指紋圖譜誘導(dǎo)時(shí)間的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 本發(fā)明采用非線性指紋圖譜技術(shù)B-Z振蕩新體系，基于非線性化學(xué)原理，對復(fù)雜成 分體系各種物質(zhì)電化學(xué)行為的綜合表征，得到的圖譜是樣品中所有成分共同作用的結(jié)果， 反應(yīng)的是樣本復(fù)雜體系的綜合信息。利用它可對復(fù)雜成分體系準(zhǔn)確的辨認(rèn)和評價(jià)，無須對 其中某種成分的含量和化學(xué)行為進(jìn)行精密考察。
[0025]先構(gòu)建不同來源正常乳及摻假乳的化學(xué)指紋圖譜庫和并據(jù)此建立正常乳的判定 模型，根據(jù)待檢樣品的化學(xué)指紋圖譜同判定模型的比對確定該樣品是否摻假。
[0026]具體的，購買大量不同品牌的正常奶粉進(jìn)行測試，首先采用非線性化學(xué)指紋圖譜 儀建立正常奶粉圖譜庫;其次再取未知品牌的奶粉進(jìn)行測試，進(jìn)行圖譜比對，并利用非線性 化學(xué)指紋圖譜儀自帶軟件進(jìn)行相似度計(jì)算。如果被測奶粉的指紋圖譜與正常乳品庫中某品 牌奶粉指紋圖譜相似，并且兩種比對奶粉的相似度值大于等于98%-99%，說明被測奶粉是 正常乳品，反之為摻雜奶粉。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] -種檢測乳品摻假的指紋圖譜方法，包括以下步驟：
[0029] (1)準(zhǔn)確量取25mL 0.7mol/L硫酸溶液、3mL 0.05mol/L硫酸鈰銨溶液、10mL lmol/ L丙二酸溶液、lmL 0.Olmol/L溴化鈉溶液、8mL蒸餾水和0.7g純羊奶粉于非線性化學(xué)指紋圖 譜儀反應(yīng)池中，連接好保溫水管，蓋好帶電極和注射孔的反應(yīng)池蓋；
[0030] (2)開啟儀器，將恒溫槽溫度設(shè)置為40°C，打開循環(huán)栗和磁力攪拌器(900r/min)， 打開菜單并開始采集數(shù)據(jù)，攪拌3min時(shí)通過注射器快速加5mL 0.8mol/L溴酸鈉溶液。數(shù)據(jù) 采集到所測電位E不再隨時(shí)間t變化為止。
[0031] 實(shí)施例2
[0032] 與實(shí)施例1不同在于，向純羊奶粉加入純羊奶粉質(zhì)量10%的牛奶粉，摻雜后仍取 〇.7g進(jìn)行測試。
[0033] 實(shí)施例3
[0034] 與實(shí)施例1不同在于，向純羊奶粉加入純羊奶粉質(zhì)量20%的牛奶粉，摻雜后仍取 〇.7g進(jìn)行測試。
[0035] 實(shí)施例4
[0036] 與實(shí)施例1不同在于，向純羊奶粉加入純羊奶粉質(zhì)量40%的牛奶粉，摻雜后仍取 〇.7g進(jìn)行測試。
[0037] 實(shí)施例5
[0038] 與實(shí)施例1不同在于，向純羊奶粉加入純羊奶粉質(zhì)量60%的牛奶粉，摻雜后仍取 〇.7g進(jìn)行測試。
[0039] 實(shí)施例6
[0040] 與實(shí)施例1不同在于，向純羊奶粉加入純羊奶粉質(zhì)量80%的牛奶粉，摻雜后仍取 〇.7g進(jìn)行測試。
[0041] 參見圖1，對純羊奶粉樣品進(jìn)行了 3次測定，對應(yīng)圖1中的3條曲線，可以看出，3條曲 線形狀相同。
[0042] 參見圖2和圖3,圖2中標(biāo)號1對應(yīng)實(shí)施例1，標(biāo)號2對應(yīng)實(shí)施例2,標(biāo)號3對應(yīng)實(shí)施例3， 標(biāo)號4對應(yīng)實(shí)施例4,標(biāo)號5對應(yīng)實(shí)施例5,標(biāo)號6對應(yīng)實(shí)施例6。從圖2和圖3可以看出，摻入不 同比例牛奶粉對羊奶粉的非線性化學(xué)指紋圖譜的影響。
[0043]參見圖4,從圖4可以看出，隨著牛奶粉含量的增加，相應(yīng)奶粉非線性化學(xué)指紋圖譜 的誘導(dǎo)時(shí)間在逐漸縮短，當(dāng)牛奶粉的含量在0-80%范圍時(shí)，相應(yīng)奶粉的指紋圖譜的誘導(dǎo)時(shí) 間與牛奶含量呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為R 2 = 〇. 9991。
[0044] 實(shí)施例7
[0045] -種檢測乳品摻假的指紋圖譜新方法，包括以下步驟：
[0046] (1)準(zhǔn)確量取25mL 0.9mol/L硫酸溶液、3mL 0.06mol/L硫酸鈰銨溶液、10mL lmol/ L丙二酸溶液、lmL 0.05mol/L溴化鈉、10mL蒸餾水和0.6g乳品于非線性化學(xué)指紋圖譜儀反 應(yīng)池中，連接好保溫水管，蓋好帶電極和注射孔的反應(yīng)池蓋；
[0047] (2)開啟儀器，將恒溫槽溫度設(shè)置為50°C，打開循環(huán)栗和磁力攪拌器(850r/min)， 打開菜單并開始采集數(shù)據(jù)，攪拌3min時(shí)通過注射器快速加入5mL 0.7mol/L溴酸鈉。數(shù)據(jù)采 集到所測電位E不再隨時(shí)間t變化為止。
[0048] 在此條件下所測乳品的非線性化學(xué)指紋圖譜的誘導(dǎo)時(shí)間為261.86s。
[0049] 實(shí)施例8
[0050] -種檢測乳品摻假的指紋圖譜新方法，包括以下步驟：
[0051 ] (1)準(zhǔn)確量取25mL 1.2mol/L硫酸溶液、3mL 0.08mol/L硫酸鈰銨溶液、10mL 0.9mol/L丙二酸溶液、lmL 0.05mol/L溴化鈉、15mL蒸餾水和0.9g乳品于非線性化學(xué)指紋圖 譜儀反應(yīng)池中，連接好保溫水管，蓋好帶電極和注射孔的反應(yīng)池蓋；
[0052] (2)開啟儀器，將恒溫槽溫度設(shè)置為55°C，打開循環(huán)栗和磁力攪拌器(650r/min)， 打開菜單并開始采集數(shù)據(jù)，攪拌5min時(shí)通過注射器快速加入5mL lmol/L溴酸鈉。數(shù)據(jù)采集 到所測電位E不再隨時(shí)間t變化為止。
[0053]在此條件下所測乳品的非線性化學(xué)指紋圖譜的誘導(dǎo)時(shí)間為249.32s。
[0054] 實(shí)施例9
[0055] -種檢測乳品摻假的指紋圖譜方法，包括以下步驟：
[0056] (1)準(zhǔn)確量取20mL lmol/L硫酸溶液、4mL 0.07mol/L硫酸鈰銨溶液、10mL 1.2mol/ L丙二酸溶液、lmL 0.03mol/L溴化鈉、10mL蒸餾水和0.8g乳品于非線性化學(xué)指紋圖譜儀反 應(yīng)池中，連接好保溫水管，蓋好帶電極和注射孔的反應(yīng)池蓋；
[0057] (2)開啟儀器，將恒溫槽溫度設(shè)置為45°C，打開循環(huán)栗和磁力攪拌器(700r/min)， 打開菜單并開始采集數(shù)據(jù)，攪拌5min時(shí)通過注射器快速加入6mL 0.8mol/L溴酸鈉。數(shù)據(jù)采 集到所測電位E不再隨時(shí)間t變化為止。
[0058]在此條件下所測乳品的非線性化學(xué)指紋圖譜的誘導(dǎo)時(shí)間為258.57s。
[0059] 實(shí)施例10
[0060] 一種檢測乳品摻假的指紋圖譜新方法，包括以下步驟：
[0061 ] (1)準(zhǔn)確量取35mL 1.5mol/L硫酸溶液、4mL 0.05mol/L硫酸鈰銨溶液、15mL lmol/ L丙二酸溶液、0.5mL 0.03mol/L溴化鈉、10mL蒸餾水和lg乳品于非線性化學(xué)指紋圖譜儀反 應(yīng)池中，連接好保溫水管，蓋好帶電極和注射孔的反應(yīng)池蓋；
[0062] (2)開啟儀器，將恒溫槽溫度設(shè)置為55°C，打開循環(huán)栗和磁力攪拌器(800r/min)， 打開菜單并開始采集數(shù)據(jù)，攪拌4min時(shí)通過注射器快速加入5mL lmol/L溴酸鈉。數(shù)據(jù)采集 到所測電位E不再隨時(shí)間t變化為止。
[0063]此條件下所測乳品的非線性化學(xué)指紋圖譜的誘導(dǎo)時(shí)間為242.28s。
[0064] 在實(shí)施例7-10中的測試條件下，同樣可以對乳品進(jìn)行檢測，條件改變了，即實(shí)驗(yàn)過 程中所用試劑濃度變了，所測奶粉指紋的誘導(dǎo)時(shí)間等特征參數(shù)都會變化。實(shí)施例7-10中的 方法同樣可以作為乳品摻假檢測的指紋圖譜的方法。
[0065] 本發(fā)明采用的" iT + Ce3+ +價(jià)〇3- +扮-+ γ//: (αχ)// 將體系檢測時(shí)間由原 來的70~90min縮短至20min。本發(fā)明方法的建立對落實(shí)國務(wù)院《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)嬰幼兒配 方乳粉質(zhì)量安全工作的意見》等文件的精神，做好奶業(yè)生產(chǎn)和生鮮乳質(zhì)量安全監(jiān)管工作可 望起到有力的支持作用。最終實(shí)現(xiàn)我國乳品工業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、健康的發(fā)展，保障全國數(shù)以億 計(jì)乳品消費(fèi)者的身體健康和生命安全。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種檢測乳品摻假的指紋圖譜方法，其特征在于，首先采用非線性化學(xué)指紋圖譜儀 建立正常奶粉圖譜庫;其次再取未知品牌的奶粉進(jìn)行測試，進(jìn)行圖譜比對，如果被測奶粉的 指紋圖譜與正常乳品庫中某品牌奶粉指紋圖譜相似，并且兩種比對奶粉的相似度值大于等 于98%-99%，說明被測奶粉是正常乳品，否則為摻雜奶粉。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測乳品摻假的指紋圖譜方法，其特征在于，建立正常奶 粉圖譜庫的具體過程如下： (1) 將25~35mL硫酸溶液、3~4mL硫酸鈰銨溶液、10~15mL丙二酸溶液、0.5~lmL溴化 鈉溶液、8~15mL蒸餾水和0.6~lg純奶粉于非線性化學(xué)指紋圖譜儀反應(yīng)池中； (2) 打開循環(huán)栗和磁力攪拌器，開始采集數(shù)據(jù)，攪拌后加入5~6mL溴酸鈉溶液，數(shù)據(jù)采 集到所測電位E不再隨時(shí)間t變化為止。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種檢測乳品摻假的指紋圖譜方法，其特征在于，所述硫酸溶 液濃度為〇 · 7~1 · 5mol/L，硫酸鈰銨溶液濃度為0 · 05~0 · 08mol/L，丙二酸溶液濃度為0 · 9~ 1.2mol/L，溴化鈉溶液濃度為0.03~0. lmol/L，溴酸鈉溶液濃度為0.7~lmol/L。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種檢測乳品摻假的指紋圖譜方法，其特征在于，采集數(shù)據(jù)是 在40~55°C下進(jìn)行的。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種檢測乳品摻假的指紋圖譜方法，其特征在于，磁力攪拌器 的轉(zhuǎn)速為650~900r/min。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種檢測乳品摻假的指紋圖譜方法，其特征在于，攪拌時(shí)間為 3~5min〇
【文檔編號】G01N27/26GK106018513SQ201610471290
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】董文賓, 馬永杰, 王世鵬, 樊成, 緱敬軒, 方悅
【申請人】陜西科技大學(xué)