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乳及乳制品具有较高的营养价值,其味道鲜美,深受消费者喜爱。随着乳及乳制品消费群体与消费量的逐渐增加,乳及乳制品的质量安全问题也显得越来越重要。然而,近年来由于种种原因,一些危害人们健康,甚至导致消费者死亡的重大乳及乳制品安全事件屡有发生,这使得人们对乳及乳制品的质量安全产生恐慌,同时也迫切要求给出更加切实可行的乳品质控方法来保证其质量。研究表明,非线性化学指纹图谱检测方法作为一种新型的指纹图谱技术,已被成功应用于食品的质量控制中,事实表明,该技术能够较好地解决食品的内在质量的定性和定量控制问题,从而能够有效地保证食品这类复杂样本的安全。本课题以奶粉为研究对象,采用非线性化学指纹图谱技术,利用两种振荡体系,对不同品牌奶粉、不同种类奶粉及掺杂奶粉进行检测,根据试验所得非线性化学指纹图谱的信息,实现对不同品牌奶粉、不同种类奶粉及掺杂奶粉的质量进行鉴别和评价。本论文完成的研究内容如下：(1)在用于奶粉检测的非线性化学指纹图谱振荡体系的条件优化试验中,选择体系工和体系Ⅱ,即H2SO4-CH2(COOH) 2-NaBrO3-NH4Ce(SO4) 2体系和H2SO4-CH3COCH3-MnSO4-NaBrO3体系,采用非线性化学指纹图谱技术,以奶粉指纹图谱的最大振幅和诱导时间为检测指标,分别通过单因素试验考察温度、奶粉样品的用量和两种体系主要试剂的浓度对振荡体系的影响,并经响应面试验设计得到两种体系用于奶粉检测的最优条件组合。体系Ⅰ的最佳检测条件为：温度50℃,奶粉样品用量1.0g,硫酸铈铵溶液浓度为0.05 mol/L,用量为3mL,溴酸钠浓度为0.8mol/L,用量为5mL,硫酸浓度为1.Omol/L,用量为25mL,丙二酸浓度为10 mol/L,用量为10mL;体系Ⅱ的最佳检测条件为：温度50℃,奶粉样品用量1.0g,硫酸的浓度为1.0mol/L,用量为25 mL,硫酸锰的浓度为008 mol/L,用量为12mL,丙酮的浓度为1.0 mol/L,用量为15mL,溴酸钠浓度为0.8 mol/L,用量为5mL。(2)使用经过条件优化的体系工和体系Ⅱ对不同品牌奶粉中添加的糊精进行定量分析,获得具有掺杂糊精的混合奶粉的非线性化学指纹图谱,用最小二乘法构建糊精添加量与指纹图谱的特征参数值之间的数学模型,进而确定：在体系工中,当糊精添加量为0-30%时,糊精含量与诱导时间线性关系良好,相关系数R2为0.9982～0.9998,回收率为94.00%-108.75%,相对标准偏差RSD≤1.96%,检测范围为0～0.30g/g,奶粉1#检出限为4.5μg/g,奶粉2#检出限为7.9μg/g,奶粉3#检出限为6.6μg/g；在体系Ⅱ中,当糊精添加量为0～0.30 g/g时,糊精含量与诱导时间线性关系良好,相关系数R2为0.9972～0.9991,回收率为94.00%～104.89%,相对标准偏差RSD≤1.17%,检测范围为0～0.30 g/g,奶粉1#检出限为2.6μh/g,奶粉2#检出限为3.0μg/g,奶粉3#检出限为4.7μg/g。通过对两个体系的比较,从非线性化学指纹图谱的特征性来看,利用体系Ⅱ测得的指纹图谱特征性相对较强,而从检测时间的角度分析,利用体系工进行检测时所用时间较短。基于两种体系的非线性化学指纹图谱法均具有操作简单、样品不用预处理和分析成本低廉的优点是一种切实可行的测定奶粉中添加糊精的方法。(3)在将经过条件优化的体系工用于奶粉中人为添加尿素的检测试验中,获得具有掺杂尿素的混合奶粉非线性化学指纹图谱,用最小二乘法对尿素添加量与指纹图谱的特征参数值进行数学模型的构建,进而确定：在尿素掺入量为0-40mg/g时,奶粉中掺入的尿素含量与相应掺杂奶粉指纹图谱的诱导时间之间存在很好的线性关系,相关系数R2为0.9987～0.9995,回收率在95.48%～104.06%之间,相对标准偏差RSD≤1.82%,奶粉2#检出限为0.17μg/g,奶粉6#检出限为0.33μg/g,奶粉7#检出限为045μg/g。吉果表明,该方法能较好地完成奶粉中人为添加尿素的检测。(4)在将经过条件优化的体系工用于奶粉中同时人工掺入糊精和尿素的检测试验中,发现当奶粉中一元掺杂时,掺杂物含量与相应奶粉所获得的指纹图谱的特征参数诱导时间线性关系良好;当奶粉中同时掺杂糊精和尿素且两种掺杂物的质量比为1：1时,混合奶粉的指纹图谱的特征参数诱导时间与掺杂物糊精与尿素含量也呈线性关系。根据糊精和尿素对非线性化学指纹图谱诱导时间的影响的加和性,本文采用带有不同混合比例的糊精和尿素的奶粉标样,以及在不同温度下所获得的非线性化学指纹图谱诱导时间值,采用最小二乘法得出系统分析模型,通过这个模型可求出混合奶粉中同时掺杂的糊精和尿素的含量。试验结果表明,非线性化学指纹图谱技术结合最小二乘法用于奶粉中同时掺杂糊精和尿素的定量分析和质量评价是可行的,而且具有较高的精密度和准确度,奶粉2#中糊精和尿素的检出限分别为8.0μg/g和9.8μg/g。(5)利用体系Ⅱ对不同品牌奶粉、不同种类奶粉及掺杂的奶粉进行鉴别。采用系统相似度模型,以纯奶粉指纹图谱的共有模式参数信息的平均值为比较标准,对掺杂奶粉与相应纯奶粉指纹图谱的整体系统相似度进行计算,根据待检样品同正常样品非线性化学指纹图谱的比对来确定该样品是否掺假。试验结果表明,对纯羊奶基粉和纯牛奶基粉以及不同品牌的配方奶粉中分别掺杂淀粉、三聚氰胺及亚硝酸钠的混合奶粉所得到的指纹图谱,可直观的进行鉴别,结合非线性化学指纹图谱技术及整体系统相似度方法得出：同种类纯奶粉相似度可达0.9905,而不同种类的试验样品相似度最高也仅为0.9379；同品牌奶粉的系统相似度较高,而同品牌掺杂的奶粉相似度最高仅为0.8978。通过直观图谱和系统相似度计算实现了对不用种类及掺杂奶粉的鉴别。