牛奶摻假檢測技術的研究進展

逯笑巖

（黑龍江八一農墾大學食品學院，黑龍江大慶 163319）

0 引言

素有“萬食之王”美稱的鮮牛奶，因其含有豐富的蛋白質、脂肪、維生素、乳糖、磷脂、無機鹽等營養(yǎng)物質而備受消費者青睞。鮮牛奶中含有的蛋白質為全價蛋白質，主要是因為含有9種人體必需氨基酸，并且鮮牛奶中蛋白質的吸收率要比大豆蛋白高出18%[1-2]。由于生活水平的不斷提高，人們對于高營養(yǎng)價值鮮牛奶的關注度逐漸攀升，牛奶及其奶制品業(yè)也增長迅速，因此一些不法商家，為了自身利益往原奶中添加如水、米湯等成分，來冒充牛奶降低生產成本。

目前，鮮牛奶中常見的摻假物質主要有電解質（NaCl，Ca（OH）2，Na2SO4等）、非電解質 （尿素、蔗糖等） 和膠體物質（豆?jié){、米湯等）、防腐劑（CH2O，NaNO2，H2O2等） 四大類。其中添加電解質的主要目的是能使變質牛奶的風味得到一定的改善；添加非電解質的目的是使鮮牛奶中的氮元素含量升高，便于應對官方檢測，如“三鹿奶粉”事件，同時還能提升原奶的相對密度；添加膠體物質的目的是為了使鮮牛奶的黏稠度增強；添加防腐劑的主要是為了起到殺菌的目的，從而延長牛奶的貯藏期。牛奶摻假現(xiàn)象嚴重危害人類的身心健康，目前現(xiàn)有的檢測技術主要有高效液相色譜技術、光譜技術、低場核磁共振技術、生物傳感器技術等。對目前現(xiàn)有的牛奶摻假檢測技術進行綜述，旨在為牛奶摻假研究提供理論參考。

1 基于高效液相色譜技術在牛奶摻假檢測研究中的應用

高效液相色譜技術是目前被廣泛應用于牛奶摻假的一種理化檢測方法，具有性質穩(wěn)定、成本低、檢測快速等特點。該方法通過借鑒氣相色譜的理論，設置了高壓泵、高效的固定相和高靈敏度的檢測器，使該技術更加自動化，幾乎能夠實現(xiàn)對所有的化合物和大分子物質的檢測。劉立萍[3]采用高效液相色譜法對含有三聚氰胺的牛奶進行檢測研究，結果表明，該方法的檢出限為0.15 μg/mL，并且加標的回收率在86.39%～102.60%，檢測結果具有準確性高、精度高的特點。林玲等人[4]采用高效液相色譜技術對牛奶中苯甲酸、糖精鈉和山梨酸進行檢測，結果發(fā)現(xiàn)該技術的檢測精度較高。但該技術僅僅能夠檢測出牛奶中是否摻假或者摻雜，對具體的摻假成分是什么無法確定，并且還有成本高、效率低等缺點。

2 基于光譜技術在牛奶摻假檢測研究中應用

紅外光譜是一種介于可見光譜與微波光譜之間的一種自然光，其波長范圍在760～1 000 000 nm，可以分為近紅外（780～2 500 nm）、中紅外（2 500～5 000 nm）、遠紅外 （5 000～1 000 000 nm） 3個譜區(qū)。中紅外光譜區(qū)因其吸收峰較高而窄的特點較適用于對牛奶的定性、定量分析，近紅外光譜區(qū)主要是分子中化學鍵的倍頻或合頻振動，其譜圖具有吸收強度弱、譜帶寬的特點，適用于對牛奶的定量分析。殷秀秀[5]對來自武漢的摻有尿素和葡萄糖的牛奶240個，采用衰減全反射傅里葉變換紅外光譜技術結合軟獨立模式分類識別法和偏最小二乘法進行定性和定量摻假檢測研究，結果表明，采用該方法在檢測牛奶摻假檢測研究中具有一定的可行性。李亮[6]采用近紅外光譜技術對59份純牛奶樣品、7種摻假牛奶398份（分別摻有還原奶、羊奶、植物蛋白、植物奶油、淀粉、蔗糖和NaCl）樣品進行研究發(fā)現(xiàn)，該技術能夠實現(xiàn)對摻假牛奶的快速檢測。范睿等人[7]采用近紅外光譜技術對摻有植物水解蛋白的牛奶進行檢測研究得到了較好的檢測效果，并且采用三氯乙酸對摻假牛奶進行預處理后，其檢測模型更加穩(wěn)定、檢測精度更高。該技術雖然具有快速高效的檢測特點，但是也存在對具體的摻假成分無法確定的局限性。

3 其他檢測技術在牛奶摻假檢測研究中的應用

低場核磁共振是指磁場的場強小于0.5特斯拉（Tesla，T），并且恒定不變，其主要是由于原子核自身的磁性而產生的磁力。該技術的原理是通過恒定磁場的原子核（如13C，1H等）會與交變磁場之間發(fā)生能量的相互交換[8]。劉梅紅[9]采用低場核磁共振技術分別結合主成分分析法、偏最小二乘法及線性判別法對摻水、摻尿素、摻蔗糖及摻食鹽的牛奶進行摻假研究。結果表明，該技術3種化學計量學算法均能實現(xiàn)對摻假牛奶的快速、準確甄別，并且線性判別法要明顯優(yōu)于其余2種。孫露等人[10]采用化學顯色方法對摻假牛奶進行檢測研究得到了很好的檢測效果。顯色方法雖然較為直觀，但是該方法操作較為繁瑣、最低檢測限高且成本昂貴。另有學者研究發(fā)現(xiàn)采用電導率法能實現(xiàn)對摻假牛奶的檢測[11]。生物傳感器技術是將生物的識別元件部分和信號轉換元件部分緊密結合起來，進而來實現(xiàn)對檢測化合物的分析鑒別。牛奶在貯藏放置過程中，由于脂解作用而產生的短鏈脂肪酸的含量會升高，根據(jù)這一特點可以采用生物傳感器技術來檢測牛奶的新鮮度[12]。該技術還處在研究及開發(fā)的前期，主要存在成本高、檢測方式復雜的特點，但其自身的獨特技術使其在未來應用上具有廣闊前景。王玲玲[13]研究發(fā)現(xiàn)，采用KI-NaClO技術能實現(xiàn)對鮮牛奶中摻入的銨鹽準確檢測，并且對NH4+的最低檢出限為1.35×10-8g/L，該方法具有選擇性強、穩(wěn)定性高、檢測快速的特點。

4 結語

牛奶是一種含有豐富營養(yǎng)物質的食物，但牛奶摻假現(xiàn)象屢見不鮮，針對牛奶檢測技術種類較多，如高效液相色譜技術、光譜技術、低場核磁共振技術等，但這些方法在檢測精度、檢測方法、檢測成本等方面還存在不足。因此，開發(fā)一種快速、高效、無損的檢測方式是亟待解決的問題，而且未來可以采用多種技術融合使用，來進一步完善對牛奶摻假問題的快速檢測。此外，還要建立完整的監(jiān)督管理體系，真正意義上從源頭杜絕牛奶摻假現(xiàn)象的發(fā)生。