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乳制品安全的核心问题是乳源蛋白质的检测。本课题研究比较了凯氏定氮法(Kjeldahl)和四种分光光度法对牛乳与其模拟掺假样中蛋白质的定量检测,并应用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)法和高效毛细管电泳(HPCE)法对牛乳中的蛋白质进行分离分析。
牛乳蛋白含量的凯氏定氮法测定,以牛乳及掺入不同浓度的尿素及三聚氰胺为样品,凯氏定氮法结合三氯乙酸沉淀确定牛乳蛋白质的理论值,含不同量尿素样品的蛋白测定值的误差率小于3.54%、相对标准偏差(RSD)小于1.93%,该类样品中蛋白含量和理论值没有显著性差异,P值大于0.05;而掺入不同量三聚氰胺样品中蛋白测定值和理论值存在显著性差异,P值小于0.05,且随着掺假比例的增高,误差率不断增大。可见,凯氏定氮法能准确检测到牛乳与掺入尿素牛乳的蛋白量,但对掺入三聚氰胺牛乳的蛋白量难以准确检测。
牛乳蛋白含量的分光光度法测定,以凯氏定氮法测定的牛乳蛋白质理论值为依据,应用双缩脲法(Biuret)、福林酚法(Lowry)、考马斯亮蓝法(Bradford)和4,4'-二羧基-2,2'-联喹啉法(BCA),对掺假牛乳进行检测,其中考马斯亮蓝法不能准确测定牛乳蛋白质含量,在牛乳中掺入尿素和三聚氰胺的检测中误差率均大于21.56%和20.4%,且P值小于0.05。双缩脲比色法,福林酚法和4,4'-二羧基-2,2'-联喹啉法能准确检测牛乳蛋白质含量。这三种方法在检测牛乳中掺入尿素和三聚氰胺的样品时误差率依次为:双缩脲比色法小于2.99%和1.55%、福林酚法小于2.99%和2.04%、4,4'-二羧基-2,2'-联喹啉法小于3.13%和1.54%;且三种方法的P值大于0.05,实测值和理论值没有显著性差异。结果表明,除考马斯亮蓝法外,其它三种方法均能真实的测定出牛乳中掺入尿素和三聚氰胺时的蛋白含量。
牛乳及掺假乳中蛋白质的十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析技术研究。确定分离胶浓度为12.5%、浓缩胶浓度为3%的不连续垂直稳流电泳,实验可以得到较好的乳蛋白分离分析图谱。对牛乳中掺入不同浓度大豆蛋白粉、明胶和乳清粉分别用SDS-PAGE电泳检测,应用凝胶图像分析软件分析电泳图谱,结果表明SDS-PAGE可以检测牛乳中掺入的乳源蛋白质(乳清粉)和异源蛋白质(明胶、大豆蛋白粉),其检出限分别为4.4mg/mL、0.87mg/mL和0.79mg/mL。
牛乳及掺假乳中蛋白的高效毛细管电泳分析应用研究。毛细管电泳条件为未涂层的熔融石英毛细管,磷酸盐缓冲液(pH=2.5),柱温35℃,分离电压26kV,紫外检测波长214nm,在30min内可以实现牛乳及掺假牛乳中蛋白质的分离,5种主要乳蛋白在不同线性范围内的线性相关系数均大于0.997,各乳蛋白的迁移时间和峰面积的RSD分别小于0.34%和4.65%。通过牛乳混样与不同比例的掺假乳(大豆分离蛋白,明胶,乳清蛋白)比较分析,可以确定出掺假蛋白的特征峰,可用于定性测定,样品掺入30%的大豆分离蛋白、明胶、乳清粉溶液通过峰面积可以计算牛乳中掺假蛋白的添加量分别为0.98mg/mL、1.61mg/mL、0.68mg/mL。
通过对牛乳与掺假乳样中蛋白质的定量检测多种方法的比较分析研究,为乳品非蛋白质掺假定量分析提供了指导;SDS-PAGE和毛细管电泳能实现蛋白质的精细分离,是乳品掺入非乳源蛋白分析的重要技术方法,牛乳蛋白质定性定量分析是保障乳品营养安全的关键。