运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法技术

本发明专利技术属于食品安全检测技术领域，具体为一种运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法。本发明专利技术以生鲜乳和掺加不同比例奶粉的还原乳为研究对象，通过三维激发发射光谱，得到真实牛乳和不同掺假比例的还原乳三维荧光光谱和等高线图，最终来实现区分生鲜乳和还原乳的目的。本发明专利技术方法成本低廉、操作简单快速，在牛乳品质检测中具有潜在的应用推广前景。

Detection of reducing milk and fresh milk by internal fluorescence spectroscopy

The invention belongs to the field of food safety detection technology, in particular to a method for detecting reduced milk and fresh milk by using internal fluorescence spectrum technology. The present invention reduced milk with fresh milk and adding different proportions of milk powder as the research object, through the three-dimensional excitation emission spectra, real milk and different proportion of milk adulteration reduction of three-dimensional fluorescence spectra and contour map, and finally realize the distinction between fresh milk and milk to restore. The method has the advantages of low cost, simple and fast operation, and has potential application and popularization prospect in the quality detection of milk.

【技术实现步骤摘要】
运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法
本专利技术属于食品安全检测
，具体的说，涉及一种运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法。
技术介绍
还原乳又称“还原奶”或者“复原乳”,是将生鲜乳经浓缩和干燥等过程将其变成浓缩粉或者干燥乳粉，再按照生鲜乳的标准，向其中添加适当比例的水等勾兑成为新鲜牛乳。因还原乳经两次高温杀菌，经二次加工的还原乳由于受加工过程中高温的影响，其牛乳的赖氨酸与碳水化合物会发生美拉德反应，营养成分流失，使其营养价值变低，此外，牛乳的风味也会发生改变。由于其检测技术的相对缺失，此种掺假行为不仅损害了消费者的消费权和知情权，而且对整个乳品行业产生不良的影响。荧光图谱技术是一种灵敏度非常高的检测方法。由于牛乳中存在独特发色团的氨基酸如酪氨酸，色氨酸及苯丙氨酸等具有独特的共轭双键结构，因此具有较强的荧光属性。并且，它们的荧光激发波长因其分子结构的不同而不同。例如，酪氨酸，色氨酸及苯丙氨酸相应的激发波长分别为217nm，232nm及280nm。因此，若采用某一激发波长，则无法涵盖样品的整体荧光信息，得到较少的荧光信息，从而无法达到区分还原乳和生鲜乳的目的。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法；其基于三维激发发射光谱(excitation-emissionmatrixspectroscopy,EEMspectroscopy)的三维网格图谱的内源性荧光无损检测技术，涵盖样品的整体荧光信息，从而达到区分还原乳和生鲜乳的目的。本专利技术利用牛乳自身成分的荧光性质，使用酶标仪建立了内源荧光检测技术，并在前期对样品激发波长和释放波长的筛选，最终使用全波长荧光扫描，测定生鲜乳和不同掺假比例的还原乳，建立无损快速检测还原乳的技术。本专利技术的技术方案具体介绍如下。本专利技术提供一种运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法，首先分别以生鲜乳和掺杂还原乳的样品为对象，将所有测定的样品冻干；冻干后的样品充分研磨；随后，通过三维激发发射光谱技术，用酶标仪采集得到三维荧光图谱，将用酶标仪采集到的原始数据转化为生鲜乳和掺杂还原乳的样品的荧光三维图和等高线图，实现可视化区分，进而区分样品中的生鲜乳中是否掺杂还原乳。本专利技术中，采用酶标仪，设置激发波长为230～390nm，释放波长为400～600nm，步长设置为2nm，激发和释放的带宽设置为5nm，gain设置为50，进行全波长荧光扫描采集数据，得到三维荧光图谱。本专利技术中，将用酶标仪采集到的原始数据从Excel导入到MATLABR2013a软件分析，作图得到生鲜乳和掺杂还原乳的样品的荧光三维图和等高线图。本专利技术中，实现可视化区分时，参考的图谱特征为：生鲜乳或者掺入质量体积比为0.5％还原乳的生鲜乳样品，在激发波长340～360nm，释放波长在400～420nm时，其荧光三维图和等高线图出现峰值；掺入质量体积比为10％还原乳的生鲜乳样品，最强的荧光峰落在激发波长360～370nm和释放波长440～480nm范围之间。和现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术方法无需前处理，可直接用于检测，其中并未引入任何化学试剂，是一种环境友好的检测技术，而且其成本低廉，可包含样品的大量荧光信息，能够反应真实牛乳自身的信息，图谱稳定可靠，得到的结果稳定性好及准确度高，具有潜在的应用推广价值。附图说明图1为生鲜乳的三维荧光图谱。图2为生鲜乳的等高线图。图3为掺假0.5％(w/v))奶粉还原乳的三维荧光图谱。图4为掺假0.5％(w/v)奶粉还原乳的等高线图谱。图5为掺假10％(w/v)奶粉还原乳的三维荧光图谱。图6为掺假10％(w/v)奶粉还原乳的等高线图谱。图7为重复测定掺假10％(w/v)奶粉还原乳的三维荧光图谱。图8为重复测定掺假10％(w/v)奶粉还原乳的等高线图谱。具体实施方式下面结合附图和实例对本专利技术进一步阐述。实施例11.样品制备：将储存于-25℃生鲜乳，在常温放置，待解冻后作为牛乳掺假底物。将N品牌的奶粉按照0.5％和10％(w/v)的比例添加到已解冻的生鲜乳中，涡旋1min，超声20min至充分溶解。将所有测定的样品冻干。冻干后的样品充分研磨。称取10mg的冻干粉，小心转移到96孔板中，待测。2.荧光三维图谱采集：启动TecaninfiniteM1000Pro酶标仪，在Fluorescenceintensityscan模式，设置激发波长为230～390nm，释放波长为400～600nm，步长设置为2nm，激发和释放的带宽设置为5nm，gain设置为50。在此同一条件下，采集所有样品的三维光谱。3.数据分析：将采集到的数据从Excel数据格式导入到MATLABR2013a统计分析软件，编写专用程序，扣除96孔板的空白荧光值，分别做三维荧光图和等高线图。从图1和图2可以看出，生鲜乳在激发波长340～360nm，释放波长在400～420nm荧光较强，其具有一个较强的荧光峰。从图3和图4可知，掺假0.5％还原乳的三维荧光图谱与生鲜乳并没无明显差异，而掺假0.5％奶粉的还原乳等高线图与生鲜乳有些许差异，但并不显著，最强的荧光峰也落在激发波长340～360nm和400～420nm范围之间。重复采集0.5％还原乳的三维荧光图谱，其结果表现出较好的重复性，说明该方法重现性较好。从图5和图6可以看出，掺假10％奶粉的还原乳与真实的生鲜乳的三维荧光图谱和等高线图有极度明显的差异。掺假10％的还原乳最强的荧光峰落在激发波长360～370nm和440～480nm范围之间。出现这种结构的可能原因为：牛乳在高温加工过程中，因其高含量的蛋白和碳水化合物，易在加工过程中发生美拉德反应，产生羰基化产物。而且在其过程中，还原乳中的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和维生素的降解。因此其三维荧光图谱与真实的生鲜乳具有明显的差异。而且，当重新配置10％掺假奶粉的还原乳，再次测定后，其重现性良好(图7、图8)，说明该方法可靠度较高。而且该方法能够满足还原乳经济掺假的需求。从最终的分析结果可知，荧光检测技术能够基于真实的生鲜乳和还原乳的自身成分差异所释放的荧光的信号，用来区分两者。该测定技术样品无需前处理，采集到数据后无需进行复杂的数据处理，从三维荧光图谱中可直观的看出还原乳和生鲜乳的差异。本专利技术已建立简洁快速的区分还原乳和生鲜乳的方法荧光检测方法，该检测方法成本低廉，实用性强，具有很强的推广价值。虽然本专利技术已将具体实例及具体分析方法一一阐明，然而其并非用以限定本专利技术的内容，任何熟悉牛乳掺假检测技术研究者，在不脱离本专利技术的主要精神和内容范围内，当可作各种更改与润色，因此专利技术的保护范围应以申请专利的实际权利要求范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法，其特征在于，首先分别以生鲜乳和掺杂还原乳的样品为对象，将所有测定的样品冻干；冻干后的样品充分研磨；随后，通过三维激发发射光谱技术，用酶标仪采集得到三维荧光图谱，将用酶标仪采集到的原始数据转化为生鲜乳和掺杂还原乳的样品的荧光三维图和等高线图，实现可视化区分，进而区分样品中的生鲜乳中是否掺杂还原乳。

【技术特征摘要】
1.一种运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法，其特征在于，首先分别以生鲜乳和掺杂还原乳的样品为对象，将所有测定的样品冻干；冻干后的样品充分研磨；随后，通过三维激发发射光谱技术，用酶标仪采集得到三维荧光图谱，将用酶标仪采集到的原始数据转化为生鲜乳和掺杂还原乳的样品的荧光三维图和等高线图，实现可视化区分，进而区分样品中的生鲜乳中是否掺杂还原乳。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用酶标仪，设置激发波长为230～390nm，释放波长为400～600nm，步长设置为2nm，激发和释放的带宽设置为5nm，gain设置为50，进行全波长荧光...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆维盈，杜丽娟，张亚琼，牛宇戈，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31