鉴别复原乳和超高温灭菌乳的方法技术

本发明专利技术涉及鉴别复原乳和超高温灭菌乳的方法。所述方法包括：a)采用高效液相色谱‑高分辨质谱分别采集复原乳和超高温灭菌乳的乳样的非靶向代谢组学数据，并分别提取两者的特征信息；b)建立分析模型，对特征信息进行分析，确定复原乳和超高温灭菌乳的差异性代谢物；c)构建鉴别复原乳与超高温灭菌乳的拟靶向代谢组学检测方法以筛查步骤b)中所述差异性代谢物，获得差异性代谢物的特征信息；d)基于步骤c)中获得的差异性代谢物的特征信息，构建PCA‑Class判别分析模型，并基于所述PCA‑Class判别分析模型实现对待测乳样的判定。该方法方便、灵敏、精确，能够实现对超高温灭菌乳和复原乳的快速自动化判别。

Methods of distinguishing reconstituted milk and UHT milk

The invention relates to a method for identifying reconstituted milk and ultra-high temperature sterilized milk. The methods include: a) collecting non-target metabonomics data of reconstituted milk and UHT milk by high performance liquid chromatography-high resolution mass spectrometry, and extracting the characteristic information of them respectively; b) establishing analysis model, analyzing the characteristic information, and determining the different metabolites of reconstituted milk and UHT milk; c) constructing the method for distinguishing reconstituted milk and UHT milk The target metabonomics detection method is proposed to screen the differential metabolites in step b) to obtain the characteristic information of the differential metabolites; d) based on the characteristic information of the differential metabolites obtained in step c), a PCA \u2011 class discriminant analysis model is constructed, and the judgment of milk samples to be tested is realized based on the PCA \u2011 class discriminant analysis model. This method is convenient, sensitive and accurate, and can realize the rapid and automatic discrimination of UHT milk and reconstituted milk.

【技术实现步骤摘要】
鉴别复原乳和超高温灭菌乳的方法
本专利技术涉及仪器分析、食品检验领域，具体而言，涉及鉴别复原乳和超高温灭菌乳的方法。
技术介绍
复原乳又称“还原乳”或者“还原奶”，是指牛奶经浓缩、干燥成为浓缩乳或者乳粉，再添加适量的水，制成与生乳中水、非脂固形物比例相当的乳液。由于复原乳是由乳粉勾兑而成，乳粉经过高温处理后，营养成分在氨基酸、蛋白质、维生素和糖类等方面与原料奶相比有较大的损失，特别是一些维生素、免疫球蛋白、乳铁蛋白、含硫氨基酸、赖氨酸等损失严重，而纯牛奶中的营养成分基本保存。目前存在的以复原乳冒充鲜奶的做法，不仅降低了乳品的营养价值，而且严重侵犯了消费者合法权益。因此，研究合适的鉴别指标及完善复原乳的检测方法十分必要，既能够有效保护消费者的知情权，又能够净化和规范乳品市场。目前，检测复原乳的方法主要集中在热处理后所导致的热损害产物的检测方面，如乳品中的荧光物质、热变性蛋白以及美拉德反应产物(糠氨酸、乳果糖)等。已有的国标方法中，利用高效液相色谱和酶解法检测液态乳中的糠氨酸和乳果糖的含量，这种方法检测周期长、前处理复杂、操作繁琐，而且上述两种指标容易受到储藏时间和环境的影响，很容易造成假阳性，不能适应大批量的抽样检测。因此，建立更加准确、高效地判别复原乳和超高温灭菌乳的检测方法具有重大的现实意义。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供鉴别复原乳和超高温灭菌乳的方法，所述方法基于高效液相色谱-高分辨质谱联用，方便、灵敏、精确，能够实现对超高温灭菌乳和复原乳的快速自动化判别。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：鉴别复原乳和超高温灭菌乳的方法，其包括步骤：a)采用高效液相色谱-高分辨质谱分别采集复原乳和超高温灭菌乳的乳样的非靶向代谢组学数据，并分别在两者的非靶向代谢组学数据中提取两者的特征信息；b)建立分析模型，并对所述特征信息进行分析，确定所述复原乳和所述超高温灭菌乳的差异性代谢物；c)构建鉴别所述复原乳与所述超高温灭菌乳的拟靶向代谢组学检测方法以筛查步骤b)中所述差异性代谢物，获得所述差异性代谢物的特征信息；d)基于步骤c)中获得的所述差异性代谢物的特征信息，构建PCA-Class判别分析模型，并基于所述PCA-Class判别分析模型实现对待测乳样的判定。可选地，步骤a)中，采用高效液相色谱采集数据的条件包括：以流动相A和流动相B进行梯度洗脱；正离子模式下，流动相A为0.05v/v％～0.15v/v％的甲酸-水溶液，优选为0.1v/v％的甲酸-水溶液；流动相B为0.05v/v％～0.15v/v％的甲酸-乙腈溶液，优选为0.1v/v％的甲酸-乙腈溶液；负离子模式下，流动相A为3mM～8mM乙酸胺-水溶液，优选为5mM乙酸胺-水溶液；流动相B为3mM～8mM乙酸胺-乙腈溶液，优选为5mM乙酸胺-乙腈溶液。可选地，所述梯度洗脱的程序为：正离子模式下，0～5min时，流动相B2v/v％；5～8min时，流动相B2v/v％～10v/v％；8～18min时，流动相B10v/v％～95v/v％；18.1min以后，流动相B100v/v％，并平衡1～2min；负离子模式下，0～5min时，流动相B2v/v％；5～8min时，流动相B2v/v％～10v/v％；8～16min时，流动相B10v/v％～95v/v％；16.1min以后，流动相B100v/v％，并平衡1～2min。可选地，所述梯度洗脱的流速为0.2～0.5mL/min，优选0.4mL/min。作为一种实施方式，步骤a)中，采用高效液相色谱采集数据的条件包括：正离子模式下：流动相A和B分别为0.1％甲酸-水和0.1％甲酸-乙腈溶液，流动相B梯度为0min，2％；5min，2％；8min，10％；12min，95％；18min，95％；18.1min，100％；平衡1.9min，流速0.4mL/min，进样量为5μL，柱温40℃。负离子模式下：流动相A和B分别为5mM乙酸胺-水和5mM乙酸胺-乙腈溶液，流动相B梯度为0min，2％；5min，2％；8min，10％；12min，95％；16min，95％；16.1min，100％；平衡1.9min，流速0.4mL/min，进样量为5μL，柱温40℃。可选地，步骤a)中，采用所述高分辨质谱采集数据的条件包括：采集模式为数据关联采集模式(IDA)；采用电喷雾离子源(ESI)，数据采集范围m/z为50Da～1000Da；正离子模式下，喷雾电压(IonSprayVoltage)为4000V～6000V，优选5500V；去簇电压为20V～120V，优选80V；负离子模式下，喷雾电压为-6000V～-4000V，优选-4500V；去簇电压为-20V～-120V，优选-80V；气帘气压力(CurtainGas，CUR)为15Psi～40Psi，优选35Psi；喷雾气压为15Psi～70Psi，优选50Psi；加热辅助气压力(GS2)为0Psi～70Psi，优选50Psi；离子源温度(Temperature，TEM)为450℃～550℃，优选550℃；碰撞能为35±15eV。可选地，所述高分辨质谱为高分辨飞行时间质谱。作为一种实施方式，利用高分辨质谱HPLC-Q-TOF，对乳样进行非靶向代谢组学分析。本专利技术的技术方案中，采用高分辨四极杆飞行时间质谱仪，其具有高通量、高灵敏度、高精密度的分析技术，能够全面分析特定生物样品中的所有代谢物，并对提取液中的代谢物进行定性、定量的分析，检测能力能够达到痕量水平。同时，结合化学计量学方法，能够鉴别出超高温灭菌乳和复原乳中各表征因子，并建立可行性强，准确度高的复原乳和超高温灭菌乳判别模型，能够为乳品的真实性鉴别提供了强有力的技术支撑。可选地，步骤a)中在提取特征信息之前，还包括对所述非靶向代谢组学数据进行预处理的步骤；所述预处理包括：进行噪音过滤及基线校正后，对色谱峰进行提取、对齐、标准化和归一化。可选地，所述色谱峰的提取范围为50Da～1000Da；质量宽度为0.01Da～0.03Da，优选为0.02Da。可选地，当所述色谱峰的强度<100或者信噪比<3时，不进行提取。作为一种实施方式，所述预处理包括对原始数据进行提取、滤噪、基线校正、保留时间校准、峰识别、峰匹配以及获得二维数据矩阵，包括质荷比、保留时间、峰面积等。可选地，提取所述特征信息的过程包括：将经预处理的色谱峰数据中缺失值>50％的特征信息剔除，剩余缺失值以该特征信息最小值的1/2计算，进行缺失值填充；将相对标准偏差>20％的特征信息剔除，并对色谱峰数据进行标准化处理，提取特征信息。可选地，步骤b)中，所述分析模型选自非监督分析、有监督分析或化学计量学分析中的至少一种。可选地，所述分析模型包括主成分分析、偏最小二乘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.鉴别复原乳和超高温灭菌乳的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：/na)采用高效液相色谱-高分辨质谱分别采集复原乳和超高温灭菌乳的乳样的非靶向代谢组学数据，并分别在两者的非靶向代谢组学数据中提取两者的特征信息；/nb)建立分析模型，并对所述特征信息进行分析，确定所述复原乳和所述超高温灭菌乳的差异性代谢物；/nc)构建鉴别所述复原乳与所述超高温灭菌乳的拟靶向代谢组学检测方法以筛查步骤b)中所述差异性代谢物，获得所述差异性代谢物的特征信息；/nd)基于步骤c)中获得的所述差异性代谢物的特征信息，构建PCA-Class判别分析模型，并基于所述PCA-Class判别分析模型实现对待测乳样的判定。/n

【技术特征摘要】
1.鉴别复原乳和超高温灭菌乳的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
a)采用高效液相色谱-高分辨质谱分别采集复原乳和超高温灭菌乳的乳样的非靶向代谢组学数据，并分别在两者的非靶向代谢组学数据中提取两者的特征信息；
b)建立分析模型，并对所述特征信息进行分析，确定所述复原乳和所述超高温灭菌乳的差异性代谢物；
c)构建鉴别所述复原乳与所述超高温灭菌乳的拟靶向代谢组学检测方法以筛查步骤b)中所述差异性代谢物，获得所述差异性代谢物的特征信息；
d)基于步骤c)中获得的所述差异性代谢物的特征信息，构建PCA-Class判别分析模型，并基于所述PCA-Class判别分析模型实现对待测乳样的判定。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中，采用高效液相色谱采集数据的条件包括：
以流动相A和流动相B进行梯度洗脱；
正离子模式下，流动相A为0.05v/v％～0.15v/v％的甲酸-水溶液，优选为0.1v/v％的甲酸-水溶液；流动相B为0.05v/v％～0.15v/v％的甲酸-乙腈溶液，优选为0.1v/v％的甲酸-乙腈溶液；
负离子模式下，流动相A为3mM～8mM乙酸胺-水溶液，优选为5mM乙酸胺-水溶液；流动相B为3mM～8mM乙酸胺-乙腈溶液，优选为5mM乙酸胺-乙腈溶液；
优选地，所述梯度洗脱的程序为：
正离子模式下，0～5min时，流动相B2v/v％；5～8min时，流动相B2v/v％～10v/v％；8～18min时，流动相B10v/v％～95v/v％；18.1min以后，流动相B100v/v％，并平衡1～2min；
负离子模式下，0～5min时，流动相B2v/v％；5～8min时，流动相B2v/v％～10v/v％；8～16min时，流动相B10v/v％～95v/v％；16.1min以后，流动相B100v/v％，并平衡1～2min；
优选地，所述梯度洗脱的流速为0.2～0.5mL/min，优选0.4mL/min。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中，采用所述高分辨质谱采集数据的条件包括：
采集模式为数据关联采集模式；
采用电喷雾离子源，数据采集范围m/z为50Da～1000Da；
正离子模式下，喷雾电压为4000V～6000V，优选5500V；去簇电压为20V～120V，优选80V；
负离子模式下，喷雾电压为-6000V～-4000V，优选-4500V；去簇电压为-20V～-120V，优选-80V；
气帘气压力为15Psi～40Psi，优选35Psi；喷雾气压为15Psi～70Psi，优选50Psi；加热辅助气压力为0Psi～70Psi，优选50Psi；离子源温度为450℃～550℃，优选550℃；碰撞能为35±15eV；
优选地，所述高分辨质谱为高分辨飞行时间质谱。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，谭冬飞，朱丹，贾曼，苏美丞，王少雷，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11