基于红外光谱的牛奶蛋白、脂肪结构精准分析模型及应用研究

乳清粉、脂肪油、水解蛋白等与牛奶营养成份一级结构高度近似外源性物质的非法添加是导致乳制品质量安全问题的主要因素，其分析技术不完善，成为国内外乳制品检测的难题。研究牛奶中蛋白质二级结构和脂肪酸结构精准红外分析技术是解决问题的有效途径，该技术的突破有赖于化学计量学对红外指纹信息和分子结构信息的系统解析。围绕上述问题，本项目拟研究不同蛋白二级结构的精准红外解析模型；研究不同脂肪酸精准红外定量模型；研究典型外源近似物质红外信息及量效关系；进而建立乳制品中内源、外源物质组成及结构的精准红外分析模型和检测方法。拟重点解决复杂液体环境中单一成份定量分析、微量外源物质精准描述及模型有效传递三方面问题。项目的实施，可以形成红外解析乳制品中单一蛋白二级结构、单一脂肪酸结构新技术，实现乳制品微量外源性近似物质定量精准检测，同时为未知外源性有机物质风险预警提供新的解析理论和快速定量的方法学依据。

牛奶营养成分一级结构高度近似外源性物质的分析检测是解决乳制品质量安全问题难点之一。红外光谱技术对营养物质指纹信息和分子结构信息的解析潜力，成为探索牛奶中外源结构近似物质分析检测方法的优选工具。本研究基于红外光谱化学计量学分析，选择典型的牛奶蛋白、脂肪外源结构近似物质进行研究，并探索了牛奶中碳水化合物、电解质等掺假物质红外光谱检测模型，共开展四方面的工作。. 基于二级结构的牛奶内源、外源蛋白精准定量红外分析模型方面的工作包括：牛奶中外源性水解蛋白检测机理研究及红外检测模型；复原乳的近红外检测研究；复原乳（糠氨酸）红外定量分析及热处理对糠氨酸含量影响的研究；牛奶中小分子非蛋白氮（尿素、蛋白胨、甘氨酸）红外光谱检测研究；牛奶中掺假水解植物蛋白的红外光谱检测研究。基于红外光谱的牛奶脂肪结构分析模型研究及掺假检测应用方面的工作包括：乳脂、橄榄油、花生油以及棕榈油中脂肪酸（硬脂酸、亚油酸、油酸、豆蔻酸、棕榈酸）红外快速检测模型及比对研究；牛奶中外源大豆油红外光谱法检测研究；牛奶中植脂末掺假的红外光谱检测研究。牛奶中碳水化合物掺假红外光谱检测研究方面的工作包括：牛奶中乳清粉掺假的红外光谱检测研究；牛奶中外源碳水化合物（蔗糖、葡萄糖和半乳糖）的红外光谱检测研究。牛奶中电解质（阴阳离子）及其他残留物检测方法研究方面的工作包括：牛奶中离子检测前处理方法研究；离子色谱技术测定牛奶中阴阳离子含量；牛奶中过氧化氢和β-内酰胺抗生素的电极法检测研究。. 项目研究中注意到牛奶内源营养成分一定程度干扰其中微痕量物质的检测，今后工作中需要消除（或减少）牛奶内源物质影响，进一步优化红外光谱分析检测模型潜力。项目工作，探索了牛奶中典型蛋白、脂肪、碳水化合物外源结构近似物质的红外光谱定性、定量分析技术，同时为牛奶中其他未知外源性物质风险预警提供新的解析理论和快速检测的方法学依据。