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羊乳中掺入牛乳的检测技术研究进展

2018-01-25魏艳敏

中国乳业 2018年6期
关键词:羊乳酪蛋白牛乳

文/魏艳敏

(黑龙江立高仪器设备有限公司)

羊乳营养丰富,营养物质的配比接近母乳。相关研究表明,羊乳蛋白质、脂肪含量均高于母乳和牛乳,干物质含量比牛奶高10%左右,比母乳高5%左右;羊乳蛋白质凝块细软、颗粒小,利于人体的消化吸收,不会引起婴幼儿的过敏,是乳制品的最佳选择[1~3]。在欧美和澳大利亚等国家,羊乳制品在乳制品中的比例较高,主要产品有羊奶粉、羊奶片、羊奶酪等,成为人们生活中必不可缺的食品[4]。目前我国乳制品市场还是以牛乳制品为主,羊乳产品很少,且主要是羊奶粉等粉类制品。限制我国羊乳制品发展的因素很多,如奶山羊分布不合理,奶山羊饲养规模较小、奶产量较低,羊乳的加工特性与牛乳有很大差别,开发的羊乳制品少,以及消费者对羊乳的认识不够等[5~6]。由于诸多因素的限制,羊乳价格远高于牛乳价格,因此市面上出现了一些掺假羊乳。羊乳中如果掺入非乳制品,比较容易检测,而如果掺入牛乳,则检测比较困难。为了确保羊乳及其制品的品质,保障生产厂家以及消费者的利益,建立快速、方便、准确的羊乳掺假检测技术体系越来越重要。本文比较了牛乳、羊乳的成分差异,通过查阅国内外相关文献,对羊乳中掺入牛乳的检测技术进行了综述。

1 牛乳与羊乳的成分差别

羊乳中营养物质含量高于牛乳和母乳,营养配比更接近母乳。羊乳干物质含量一般比牛奶高10%左右,比母乳高5%左右,矿物质含量也高于牛乳。羊乳的免疫球蛋白含量高,某些有效成分含量也远高于母乳[7,8]。

羊乳脂肪平均含量为3.8%,牛乳脂肪平均含量为3.5%,脂肪酸组成不同。羊乳加热时会有淡淡的膻味,主要是由于羊乳中油酸、正辛酸(俗名“羊脂酸”)和葵酸含量高[9]。羊乳脂肪的存在形式是脂肪球,平均直径2 µm左右;而牛乳的脂肪球平均直径3 µm。

羊乳蛋白质含量高于牛乳,羊乳中β-酪蛋白(β-CN)含量比牛乳高,且羊乳的β-CN比牛乳的β-CN少2 个氨基酸残基[10~12];牛乳中αs1-酪蛋白(αs1-CN)含量比羊乳高;羊乳中有较高含量的α-乳清蛋白(α-LA),且β-乳球蛋白/α-乳清蛋白(β-LG/α-LA)值较低。羊乳的苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、胱氨酸、酪氨酸含量低于牛乳,其它含量均高于牛乳;羊乳的必需氨基酸中,色氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸含量高于牛乳,异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸含量则低于牛乳[13]。

2 羊乳中掺入牛乳的检测技术研究进展

从2 种乳中蛋白质种类及含量差异、脂肪酸含量差异,抗原抗体特异性结合,线粒体DNA的保守序列,矿物质和维生素种类差异等方面,检测羊乳中是否掺入牛乳。

2.1 色谱技术

2.1.1 高效液相色谱法

Iverson等[14]利用高效液相色谱法测定乳中脂肪酸C12/C10值,建立了测定羊乳掺入牛乳比例的检测体系,结果表明,纯羊乳C12/C10值是0.46,纯牛乳C12/C10值是1.16,随着牛乳掺入量的增加,C12/C10值逐渐增大。Sadini[15]利用色谱技术,测定了C4/(C6+C8)、C12/C10值,能够较好地定量测定牛乳的掺入比例。但是,根据脂肪酸差异建立的检测方法缺点较多,不利于普遍应用。

Kuzdzal-Savoie等[16]根据羊乳、牛乳中β-胡萝卜素含量差异建立了羊乳掺入牛乳的检测方法,结果表明,纯羊乳中几乎不含β-胡萝卜素,而纯牛乳中β-胡萝卜素含量约17.4 µg/100 g,当羊乳掺入牛乳时,其β-胡萝卜素含量增加,因此可以检测出羊乳中是否掺入牛乳。李宝宝等[17]也根据β-胡萝卜素含量差异建立了高效液相色谱检测方法。由于β-胡萝卜素是脂溶性维生素,此法不能检测羊乳与脱脂牛乳的混掺情况。

2.1.2 液相色谱-质谱法

Ferreira等[18]以β-乳球蛋白为特征性指标,利用液相色谱-质谱联用的检测手段,鉴别羊乳中掺入牛乳的最小检测限和定量限分别是2%和5%,该法操作简单、快速。Cozzolino等[19]以β-乳球蛋白A和B为特征指标,检测出羊乳中掺入牛乳的最小检测限是5%。Nicolaou等[20]利用基质辅助激光解吸附-质谱法(MALDI-MS)精确测定羊乳中牛乳掺入量,检测范围为2%~10%。

2.2 电泳检测技术

2.2.1 聚丙烯酰胺凝胶电泳法

Furtado 等[21]采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法建立了巴氏山羊乳中掺入牛乳的检测方法体系,通过测定αs1-CN条带的光密度值,可以检测出5%以上的牛乳掺入量。Veloso等[22]用尿素变性胶(Urea-PAGE)分析αs1-CN,可检测出5%以上的牛乳掺入量。Kaminarides等[23]将para-κ-酪蛋白作为特征指标,可检测出1%以上的牛乳掺入量。Pesic等[24]通过非变性电泳(Native-PAGE)对羊乳中掺入牛乳进行定性和定量分析,以乳清蛋白条带作为标志条带,最低检测限为3%。

2.2.2 等电聚焦电泳法

等电聚焦电泳法是通过测定γ-酪蛋白来检测羊乳中是否掺入牛乳,最低检测限为0.5%。Suhaj等[25]以γ3-酪蛋白为特征性指标,牛乳掺入量的检测限、定量限分别为6.9%和11.2%;以γ2-酪蛋白为特征性指标,牛乳掺入量的检测限、定量限分别为5.4%和8.6%。该法不适用于羊乳中掺入牛乳清蛋白的情况。

2.2.3 毛细管电泳法

毛细管电泳法主要是以乳清蛋白为指标,牛乳掺入量的最低检测限为2%。De Jong等[26]用毛细管电泳法分析了羊乳、牛乳中的酪蛋白和乳清蛋白,并且成功检测出掺入1%牛乳的牛羊混合乳。Elena等[27]利用此方法,根据酪蛋白电泳图谱的分析,可对混合乳中牛乳含量进行定量检测。

2.3 免疫检测技术

目前免疫学方法已广泛地应用于羊乳掺假的快速检测中,主要产品是试剂盒。据有关研究,利用间接竞争酶联免疫吸附法(ELISA)检测β-酪蛋白、β-乳球蛋白,牛乳掺入量的最低检测限为0.1%。薛海燕等[28]研究了间接ELISA定量检测羊乳中掺入牛乳,最低检测限为4%,可用于经热加工处理的混乳样品的检测,该方法的灵敏度低于聚合酶链式反应法(PCR),但是操作灵活,可在现场乳品收购时直接根据颜色判定是否掺假。Hurlye等[29]应用酶联免疫法检测羊乳中掺入牛乳量,最低检测限为0.1%,变异系数低于10%,同时通过建立双抗体夹心酶联免疫法,检测灵敏度提高了10 倍,最低检测限为0.01%。陈筱婷[30]通过多重实时荧光聚合酶链式反应(RT-PCR)技术检测羊乳制品中动植物源性成分,结果表明,该方法对羊源、牛源、植物源性成分的检测灵敏度达0.1 ng/µL,羊乳掺入牛乳量的检测限可达到0.1 %,方法快速准确、特异性高、灵敏度高。

2.4 基于DNA的检测技术

基于牛乳中DNA的检测方法,虽然灵敏度非常高,但该法难以准确检测出混合乳中牛乳的含量。主要是因为DNA来源于乳体细胞,而体细胞数量会受到诸多不可控因素的影响。牛乳中体细胞数变化极大,当牛患病(如乳房炎)时,体细胞数会大量增加,而且体细胞数会受到加工工艺的影响[31]。Mayer等[32]根据牛乳特异性DNA序列,研究了酶联免疫检测方法,最低检测限是0.1%。C

[1] HAENLEIN G F W. Goat milk in human nutrition[J]. Small Ruminant Research,2004,51(2):155-163.

[2] Grant C,Rotherham B,Sharpe S,et al.Randomized,double-blind comparison of growth in infants receiving goat milk formula versus cow milk infant formula[J]. Journal of Paediatrics and Child Health,2005,41(11):564-568.

[3] Brown J R,Law A J R,Knight C H.Changes in casein composition of goats'milk during the course of lactation:physiological inferences and technological implications[J]. Journal of Dairy Research,1995,62(3):431-439.

[4] Aziz M A. Present status of the world goat populations and their productivity[J]. Lohmann Information,2010,45(2):42-52.

[5] 王坤,叶兴乾,关荣发. 羊乳及其奶酪中掺入牛乳检测的研究[J]. 食品与发酵工业,2005,31(10):136-138.

[6] Chen R K,Chang L W,Chung Y Y,et al. Quantification of cow milk adulteration in goat milk using high-performance liquid chromatography with electrospray ionization mass spectrometry[J]. Rapid Communications in Mass Spectrometry,2004,18(10):1167-1171.

[7] 张小苗. 羊乳和牛乳理化特性比较及其掺假检测研究:[硕士论文][D]. 陕西:陕西科技大学,2012.

[8] Fontecha J,Goudjil H,Ríos J J,et al.Identity of the major triacylglycerols in ovine milk fat. International Dairy Journal,2005,15(12):1217-1224.

[9] Espie W E,Mullan W M A. Compositional aspects of goat milk in Northern Ireland[J].Milchwissenschaft-milk Science International,1990(45):361-362.

[10] Pesic M B,Barac M B,Vrvic M M,et al.The distributions of major whey proteins in acid wheys obtained from caprine/bovine and ovine/bovine milk mixtures[J].International Dairy Journal,2011,21(10):831-838.

[11] 任键,张宗岩. 山羊乳与绵羊乳的物理化学性质比较[J]. 中国乳品工业,2004,32(4):29-31.

[12] Guo M R. Ethanol stability of goat’s milk[J]. International Dairy Journal,1998,8(1):57-60.

[13] 刘蒙佳,周强. 羊乳与牛乳理化特性比较[J].饮料工业,2010,13(4):11-13.

[14] Iverson J L,Sheppard A J. Detection of adulteration in cow,goat,and sheep cheeses utilizing gas-liquid chromatographic fatty acid data[J]. Journal of Dairy Science,1989,72(7):1707-1712.

[15] Benassi R. Sulla composizione del grasso di latte di pecora[J]. Latte,1963,36:468.

[16] Kuzdzal-Savoie S,Kuzdzal W. La recherche du lait de vache ajouté au lait de chèvre application au cas du fromage[J]. Le Lait,1960,40:393-407.[17] 李宝宝,葛武鹏,耿伟等. 基于β-胡萝卜素检测的牛羊乳混掺鉴别技术[J]. 现代食品科技,2014,30(8):264-269.

[18] Ferreira I M ,Caçote H. Detection and quantification of bovine,ovine and caprine milk percentages in protected denomination of origin cheeses by reversed-phase high-performance liquid chromatography of beta-lactoglobulins[J].Journal of Chromatography A,2003,1015(1):111-118.

[19] Cozzolino R,Passalacqua S,Salemi S,et al. Identification of adulteration in milk by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry[J].Journal of Mass Spectrometry,2001,36(9):1031-1037.

[20] Nicolaou N,Xu Y,Goodacre R. MALDI-MS and multivariate analysis for the detection and quantification of different milk species[J].Analytical and Bioanalytical Chemistry,2011,399(10):3491-3502.

[21] Furtado M M. Detection of cow milk in goat milk by polyacrylamide gel electrophoresis[J]. Journal of Dairy Science,1983,66(9):1822-1824.

[22] Veloso A C,Teixeira N,Ferreira I M. Separation and quantification of the major casein fractions by reverse-phase high-performance liquid chromatography and urea–polyacrylamide gel electrophoresis:detection of milk adulterations[J]. Journal of Chromatography A,2002,967(2):209-218.

[23] Kaminarides S E,Koukiassa P. Detection of bovine milk in ovine yoghurt by electrophoresis of para-κ-casein[J]. Food Chemistry,2002,78(1):53-55.

[24] Pesic M,Barac M,Vrvic M,et al.Qualitative and quantitative analysis of bovine milk adulteration in caprine and ovine milks using native-PAGE[J]. Food Chemistry,2011,125(4):1443-1449.

[25] Suhaj M,Stankovska M,Kolek E.Quantification of ovine and bovine caseins in Slovakian bryndza ewes’ cheese by isoelectric focusing[J]. Journal of Food &Nutrition Research,2010,49(1):45-52.

[26] De Jong N,Visser S,Olieman C.Determination of milk proteins by capillary electrophoresis[J]. Journal of Chromatography A,1993,652(1):207-213.

[27] Molina E, Martnlvarez P J, Ramos M.Analysis of cows’,ewes’ and goats’milk mixture by capillary electrophoresis:quantification by multivariate regression analysis[J]. International Dairy Journal,1999,9(2):99-105.

[28] 薛海燕,胡围围,宋宏新,等. 羊乳中掺入牛乳的间接ELISA定量检测[J]. 食品科学,2010,31(24):370-373.

[29] Hurley I P,Coleman R C,Ireland H E,et al. Measurement of bovine IgG by indirect competitive ELISA as a means of detecting milk adulteration[J]. Journal of Dairy Science,2004,87(3):543-549.

[30] 陈筱婷,柯振华. 羊乳制品中动植物源性成分多重RT-PCR方法研究[J]. 食品研究与开发,2017,15(8):156-162.

[31] Sharma N,Singh N K,Bhadwal M S. Relationship of somatic cell count and mastitis:an overview[J]. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences,2011,24(3):429-438.

[32] Mayer H K,Bürger J,Kaar N.Quantification of cow’s milk percentage in dairy products-a myth[J]. Analytical& Bioanalytical Chemistry,2012,403(10):3031-3040.

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