鉴别原料乳、巴氏乳和UHT乳的方法

摘要

本发明公开了一种鉴别原料乳、巴氏乳和UHT乳的方法。该方法采用浊度法区分原料乳、巴氏乳和UHT乳。不同的热处理工艺，对乳成分的影响是大不相同的。原料乳经不同的热处理温度和时间处理以后，遇钙螯合盐类后，牛乳中的钙由胶体钙转化为可溶性钙，并且对酪蛋白胶粒进行了分散，会呈现出不同的浊度。因此，采用浊度法可以快速的区分原料乳、巴氏乳和UHT乳，该方法操作简便，检测速度快，费用低。本发明方法在液态乳制品快速检测领域具有广阔的应用前景。

说明书

技术领域

本发明涉及一种鉴别原料乳、巴氏乳和UHT乳的方法。

背景技术

不同的热处理方法，对乳成分的影响是大不相同的。目前主要有两种热处理方法 应用于液态奶加工上：巴氏杀菌和超高温灭菌。即使用相同原料生产的巴氏乳和UHT 乳其营养价值有着很大的区别。巴氏杀菌通常采用72℃、15s的高温短时杀菌，经巴 氏灭菌法消毒的牛奶被称为“巴氏奶”，是国际公认的真正的新鲜牛奶。而超高温灭菌 法(UHT)则采用137℃、4s瞬时消灭了所有细菌和酶，有些营养物质也被破坏殆尽， 经超高温消毒的牛奶在无菌状态下包装，保质期大大延长，所以被称为常温奶。

由于UHT奶货架期较长、便于运输和贮藏，可以满足生产与消费分离的要求， 使其获得了生产商和消费者的青睐，我国乳制品的消费结构逐渐呈现出了UHT奶大于 巴氏奶的现状，形成了具有中国特色的乳品消费结构。

巴氏奶营养丰富，在许多国家是液态奶的主导产品，而且整个加工过程简单、直 接、容易操作。而我国奶业发展由消费水平、冷链储存、交通状况等综合情况决定， 巴氏鲜奶在中国的液态奶市场占有率不足30％。因此，从长远来看，巴氏奶应该是未 来中国奶业的发展方向。

巴氏乳的盛行，必定会造成巴氏乳和UHT乳竞争的加剧，可能会导致个别企业 采用不正当手段，故意提高巴氏乳的杀菌温度或使用UHT乳来冒充巴氏乳来延长产品 的货架期。这种行为会极大的损害消费者的利益。那么，如何快速地识别巴氏乳和UHT 乳，是亟待解决的一个技术问题。

鉴于巴氏乳和UHT乳营养上存在的巨大差异，利用高效液相色谱法(HPLC)定 性和定量检测乳中乳果糖和糠氨酸的含量来区分巴氏乳和UHT乳。但该种检测方法存 在检测时间长、费用高、检测仪器设备价格昂贵等问题。利用同工酶电泳法分析巴氏 奶与超高温灭菌奶，同工酶电泳法的操作比较麻烦，而且很费时，运用在奶业的现场 监测上存在诸多不便。因此，急需开发一种快速、简便、成本低廉的鉴别方法，以满 足生产实践的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种鉴别原料乳、巴氏乳和UHT乳的方法。

本发明提供的辅助鉴别原料乳、巴氏乳和UHT乳的方法，包括如下步骤：将钙 螯合盐的水溶液与待测乳品混匀进行螯合反应后离心，去除上层脂肪后，测定下层液

若所述下层液的浊度为0-0.17，则所述待测乳品候选为原料乳；

若所述下层液的浊度为0.18-0.4，则所述待测乳品候选为巴氏乳；

若所述下层液的浊度为0.6-1.4，则所述待测乳品候选为UHT乳。

上述方法中，所述钙螯合盐选自柠檬酸盐和磷酸盐中的至少一种。

具体的，所述柠檬酸盐为柠檬酸三钠；

所述磷酸盐为六偏磷酸钠。

所述螯合反应步骤中，温度为4-40℃，具体为25-37℃或4-37℃或4-25℃；

时间为0-80min，具体为不大于10min，且反应时间不为0，更具体可为20min、 40min、60min、80min、20-80min、10-80min、10-20min或10-40min。螯合反应的时 间对浊度的影响不显著，故在实际检测时，可将待测乳样和钙螯合盐混合后即离心检 测其浊度。

具体的，所述浊度均是在550-700nm的波长下测得，具体是在600nm的波长下测 得。

所述离心步骤中，温度为0-10℃，具体为4℃；

离心力为10000g-20000g，具体为15000g；

时间为5-30min，具体为15min。

所述钙螯合盐的水溶液的浓度为0.1-0.5mol/L，具体为0.4mol/L。

所述待测乳品与所述钙螯合盐的体积比为1-5∶1，具体为3∶1。

所述待测乳品为液态乳品，优选牛乳。

由于不同的热处理工艺，对乳成分的影响大不相同，且原料乳经不同的热处理温 度和时间处理后，遇钙螯合盐类后，牛乳中的钙由胶体钙转化为可溶性钙，并且对酪 蛋白胶粒进行了分散，会呈现出不同的浊度。柠檬酸盐和磷酸盐可以对酪蛋白胶粒进 行分散，分散后的原料乳、巴氏乳和UHT乳样品浊度明显降低。其中，柠檬酸三钠可 以有效的螯合牛乳中胶体钙，使得钙离子从酪蛋白胶束的羧基上解离下来，并且酪蛋 白胶束可能随之分解，也就减少了酪蛋白胶束间发生桥联聚集的可能性，从而降低了 牛乳的浊度。因此，采用本发明提供的方法，也即浊度法，可以快速的区分原料乳、 巴氏乳和UHT乳。该方法操作简便，检测速度快，整个检测过程在10-60min之内即 可完成，反应条件温和，无需加热，在4-40℃范围内即可进行，费用低，在液态乳制 品快速检测领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为实施例5中原料乳、巴氏乳及UHT乳离心所得悬浊液的实物照片。

图2为实施例5中原料乳、巴氏乳及UHT乳离心所得悬浊液在A600处的浊度。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实验材料：无水硫酸钠、无水碳酸钠、氯化钠、酒石酸钠、硝酸钠、无水乙酸钠、 柠檬酸三钠、柠檬酸、柠檬酸铵、柠檬酸氢二铵、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、焦磷酸 钠、六偏磷酸钠和多聚磷酸钠均为化学纯。六偏磷酸钠购自国药集团化学试剂有限公 司，货号为20039628。

下述实施例中，所用原料乳均为新鲜的、未经过加工的牛乳；所用巴氏乳均为经 过72℃、15s杀菌的牛乳；所用UHT乳均为经过137℃、4s杀菌的牛乳。

实施例1、不同螯合盐溶液对原料乳、巴氏乳及UHT乳浊度的影响

将0.4M钙螯合盐的水溶液分别与原料乳、巴氏乳和UHT乳均以1∶1的体积比 混合进行螯合反应30min后，于4℃、15000g离心15min，去除上层脂肪，使用分光 光度计检测离心所得下层液在600nm的浊度。

所用钙螯合盐分别为：无水硫酸钠、无水碳酸钠、多聚磷酸钠、氯化钠、酒石酸 钠、硝酸钠、无水乙酸钠、柠檬酸三钠、柠檬酸、柠檬酸铵、柠檬酸氢二铵、磷酸氢 二钠、磷酸二氢钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、多聚磷酸钠。

所得浊度检测结果如表1所示。

表1、钙螯合盐水溶液分别与原料乳、巴氏乳和UHT乳反应后600nm浊度

由上可知，柠檬酸三钠、柠檬酸铵、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、多聚磷酸钠和牛乳 等比例混合后，可以对乳中酪蛋白胶粒进行分散，经过离心后呈现出一定的浊度，并 且其浊度分布均在0-1。从鉴别效果及螯合盐对牛乳中离子的螯合能力综合判定，柠 檬酸三钠对原料乳、巴氏乳、UHT乳的区分最为明显。

实施例2、不同螯合反应温度对原料乳、巴氏乳及UHT乳浊度的影响

取原料乳、巴氏乳及UHT乳分别与0.4M的柠檬酸三钠以1∶1的体积比混合， 分别在4、25和37℃条件下进行螯合反应30min后，于4℃、15000g离心15min去 除上层脂肪，使用分光光度计检测离心所得下层液在600nm的浊度，所得结果见表1。

表2、不同反应温度对原料乳、巴氏乳及UHT乳的影响

*同列不同字母分别代表P＜0.05差异

由表2可知，4℃、25℃和37℃的放置时间都可以很好地将三种乳鉴别开来。但 37℃下放置30min后，原料乳、巴氏乳及UHT乳的浊度明显降低，说明柠檬酸三钠 在37℃下可以更好分散酪蛋白胶粒。考虑到检测便捷性，样品不需要加热，与柠檬酸 三钠混合后在室温下(25℃)便可检测。

实施例3、不同螯合反应时间对原料乳、巴氏乳及UHT乳浊度的影响

取原料乳、巴氏乳及UHT乳与0.4M的柠檬酸三钠以1∶1的体积比混合，25℃ 下分别进行螯合反应0min、20min、40min、60min、80min，去除上层脂肪，于4℃、 15000g离心15min，使用分光光度计检测离心所得下层液在600nm的浊度，所得结 果见表3。

表3、不同处理时间对牛乳A600的影响

0min、20min、40min、60min、80min结果显示，不同热处理牛乳和柠檬酸三 钠等比例混合后，螯合反应的时间对浊度的影响不显著。因此，检测乳样和柠檬酸三 钠混合后，即可离心检测其浊度。

实施例4、柠檬酸三钠的添加比例对原料乳、巴氏乳及UHT乳浊度的影响

原料乳、巴氏乳、UHT乳与0.4M的柠檬酸三钠分别以1∶1、3∶1和5∶1的体 积比例混合，进行螯合反应30min后，去除上层脂肪，于4℃、15000g离心15min， 使用分光光度计检测离心所得下层液在600nm的浊度，所得结果见表4。

表4、柠檬酸三钠与牛乳的添加比例对A600的影响

*同列不同字母分别代表P＜0.05差异

由表可知，随着牛乳比例的增加，其浊度也呈上升趋势。但牛乳和柠檬酸三钠溶 液的搭配比例不影响通过浊度法区分原料乳、巴氏乳和UHT乳。原料乳、巴氏乳及 UHT乳与0.4M的柠檬酸三钠溶液以1∶3的比例混合，在此比例条件下，浊度更接 近于0-1.0之间的分布，检测效果较好。

实施例5、最优条件的鉴别方法实施例

将乳样与0.4M的柠檬酸三钠水溶液以1∶3的体积比例混合后，25℃下进行螯合 反应10min，然后4℃、15000g离心15min，去除上层的脂肪，测定离心所得下层液 在600nm下的浊度。

表5、最优反应条件下的A600浊度

所得三种乳样离心后所得悬浊液的实物照片如图1所示，其在A600处的浊度如 图2所示。

实施例6、已知乳样的鉴别

将编号为1-8号的8个已知乳样品分别与0.4M的柠檬酸三钠水溶液以1∶3的体 积比例混合后，25℃下进行螯合反应10min，然后4℃、15000×g离心15min，去除上 层的脂肪，测定离心所得下层液在600nm下的浊度。

表6、最优反应条件下各已知乳样的浊度及鉴定结果

将表6所得鉴定结果和已知结果相对比发现，该方法的鉴别正确率为100％。

实施例7、柠檬酸三钠的水溶液对牛乳中可溶性钙、胶体钙及离子钙的影响

1、总钙的测定——火焰原子吸收法

微波消解：准确量取1mL牛乳于聚四氟乙烯溶样杯内，分别加入4mL硝酸和 0.9mL过氧化氢，将六联体消解罐置于微波消解仪中，按事先设定好的程序进行微波 消解，见表1。同时做空白对照。消解结束后，待样品冷却至室温后将溶样杯内液体 转移至容量瓶中，然后分别用2％氧化镧溶液定容至100mL用于测定牛乳中的钙和镁。

火焰原子吸收测定：对钙元素进行火焰原子吸收分光光度法测定过程中，检测波 长为422.7nm，灯电流10mA，光谱通带0.7nm，燃烧器高度为7mm，燃气类型为空 气-乙炔，燃气流量为2L/min。

2、可溶性和胶体性钙的测定

离心：准确称取不同牛乳样品于离心管中，需精确至10mg，后置于超速离心机， 100000g，1h，20℃进行离心，后小心将澄清液过Whatman40滤纸过滤，收集滤液

测定：可溶性钙按照总钙的测定方法进行。

计算：胶体钙的含量通过三元素的总量与可溶性含量之差计算即可。

3、离子钙的测定

以不同浓度梯度氯化钙溶液为横坐标，经智能型酸度计测得电位为纵坐标作钙离 子标准曲线，通过测定不同牛乳样品的电位值来求得其游离钙浓度。

表7、不同处理原料乳、巴氏乳和UHT乳中钙含量及分布

注：样品1、3、5分别为原料乳、巴氏乳和UHT乳与去离子水以1∶1的体积比 混合；

样品2、4、6分别为原料乳、巴氏乳和UHT乳与0.4M的柠檬酸三钠水溶液以1∶ 1的体积比混合。

钙为牛乳中主要的矿物盐类，对于维持牛乳体系的稳定性发挥着至关重要的作用。 钙在牛乳中以可溶相和胶体相两种形式存在，一般处于动态平衡状态，其存在形式和含 量的改变能够直接影响酪蛋白胶体的稳定性。在乳品工业生产中，热处理是一个不可 或缺的关键环节，热处理也会改变牛乳中盐类物质与酪蛋白胶体之间的平衡，从而对 乳制品品质和货架期造成一定的影响。

由表7可知，柠檬酸三钠与钙离子发生螯合作用，使得三种处理牛乳中的离子钙 含量急剧下降。同时牛乳经过柠檬酸三钠盐处理后，胶体钙和可溶性钙的天然平衡被 打破，随之胶体钙和可溶性钙含量也发生较大变化。主要表现在胶体钙含量下降，其 逐渐转化为可溶性钙，从而使可溶性钙含量大幅度增加。这说明柠檬酸三钠有效的螯 合了胶体钙，使得钙离子从酪蛋白胶束的羧基上解离下来，并且酪蛋白胶束可能随之 分解，也就减少了酪蛋白胶束间发生桥联聚集的可能性，从而降低了牛乳的浊度。

可见，柠檬酸三钠等钙螯合盐类主要通过螯合牛乳中的钙，对酪蛋白胶粒进行分 散，从而形成一种新的螯合盐和钙的复合物，从而改变了酪蛋白特性。新的螯合盐和 钙的复合物反应类型对酪蛋白的分散程度取决于螯合盐的种类、浓度、比例等因素。