CN107367494A - 运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法 - Google Patents

运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107367494A
CN107367494A CN201710571781.3A CN201710571781A CN107367494A CN 107367494 A CN107367494 A CN 107367494A CN 201710571781 A CN201710571781 A CN 201710571781A CN 107367494 A CN107367494 A CN 107367494A
Authority
CN
China
Prior art keywords
milk
recombined
sample
fresh milk
fresh
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710571781.3A
Other languages
English (en)
Inventor
陆维盈
杜丽娟
张亚琼
牛宇戈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN201710571781.3A priority Critical patent/CN107367494A/zh
Publication of CN107367494A publication Critical patent/CN107367494A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N2021/6417—Spectrofluorimetric devices
    • G01N2021/6419—Excitation at two or more wavelengths

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

本发明属于食品安全检测技术领域，具体为一种运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法。本发明以生鲜乳和掺加不同比例奶粉的还原乳为研究对象，通过三维激发发射光谱，得到真实牛乳和不同掺假比例的还原乳三维荧光光谱和等高线图，最终来实现区分生鲜乳和还原乳的目的。本发明方法成本低廉、操作简单快速，在牛乳品质检测中具有潜在的应用推广前景。

Description

运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法
技术领域
本发明属于食品安全检测技术领域，具体的说，涉及一种运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法。
背景技术
还原乳又称“还原奶”或者“复原乳”,是将生鲜乳经浓缩和干燥等过程将其变成浓缩粉或者干燥乳粉，再按照生鲜乳的标准，向其中添加适当比例的水等勾兑成为新鲜牛乳。因还原乳经两次高温杀菌，经二次加工的还原乳由于受加工过程中高温的影响，其牛乳的赖氨酸与碳水化合物会发生美拉德反应，营养成分流失，使其营养价值变低，此外，牛乳的风味也会发生改变。由于其检测技术的相对缺失，此种掺假行为不仅损害了消费者的消费权和知情权，而且对整个乳品行业产生不良的影响。
荧光图谱技术是一种灵敏度非常高的检测方法。由于牛乳中存在独特发色团的氨基酸如酪氨酸，色氨酸及苯丙氨酸等具有独特的共轭双键结构，因此具有较强的荧光属性。并且，它们的荧光激发波长因其分子结构的不同而不同。例如，酪氨酸，色氨酸及苯丙氨酸相应的激发波长分别为217nm，232nm及280nm。因此，若采用某一激发波长，则无法涵盖样品的整体荧光信息，得到较少的荧光信息，从而无法达到区分还原乳和生鲜乳的目的。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法；其基于三维激发发射光谱(excitation-emission matrixspectroscopy,EEM spectroscopy)的三维网格图谱的内源性荧光无损检测技术，涵盖样品的整体荧光信息，从而达到区分还原乳和生鲜乳的目的。
本发明利用牛乳自身成分的荧光性质，使用酶标仪建立了内源荧光检测技术，并在前期对样品激发波长和释放波长的筛选，最终使用全波长荧光扫描，测定生鲜乳和不同掺假比例的还原乳，建立无损快速检测还原乳的技术。本发明的技术方案具体介绍如下。
本发明提供一种运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法，首先分别以生鲜乳和掺杂还原乳的样品为对象，将所有测定的样品冻干；冻干后的样品充分研磨；随后，通过三维激发发射光谱技术，用酶标仪采集得到三维荧光图谱，将用酶标仪采集到的原始数据转化为生鲜乳和掺杂还原乳的样品的荧光三维图和等高线图，实现可视化区分，进而区分样品中的生鲜乳中是否掺杂还原乳。
本发明中，采用酶标仪，设置激发波长为230～390nm，释放波长为400～600nm，步长设置为2nm，激发和释放的带宽设置为5nm，gain设置为50，进行全波长荧光扫描采集数据，得到三维荧光图谱。
本发明中，将用酶标仪采集到的原始数据从Excel导入到MATLAB R2013a软件分析，作图得到生鲜乳和掺杂还原乳的样品的荧光三维图和等高线图。
本发明中，实现可视化区分时，参考的图谱特征为：生鲜乳或者掺入质量体积比为0.5％还原乳的生鲜乳样品，在激发波长340～360nm，释放波长在400～420nm时，其荧光三维图和等高线图出现峰值；掺入质量体积比为10％还原乳的生鲜乳样品，最强的荧光峰落在激发波长360～370nm和释放波长440～480nm范围之间。
和现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明方法无需前处理，可直接用于检测，其中并未引入任何化学试剂，是一种环境友好的检测技术，而且其成本低廉，可包含样品的大量荧光信息，能够反应真实牛乳自身的信息，图谱稳定可靠，得到的结果稳定性好及准确度高，具有潜在的应用推广价值。
附图说明
图1为生鲜乳的三维荧光图谱。
图2为生鲜乳的等高线图。
图3为掺假0.5％(w/v))奶粉还原乳的三维荧光图谱。
图4为掺假0.5％(w/v)奶粉还原乳的等高线图谱。
图5为掺假10％(w/v)奶粉还原乳的三维荧光图谱。
图6为掺假10％(w/v)奶粉还原乳的等高线图谱。
图7为重复测定掺假10％(w/v)奶粉还原乳的三维荧光图谱。
图8为重复测定掺假10％(w/v)奶粉还原乳的等高线图谱。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明进一步阐述。
实施例1
1.样品制备：将储存于-25℃生鲜乳，在常温放置，待解冻后作为牛乳掺假底物。将N品牌的奶粉按照0.5％和10％(w/v)的比例添加到已解冻的生鲜乳中，涡旋1min，超声20min至充分溶解。将所有测定的样品冻干。冻干后的样品充分研磨。称取10mg的冻干粉，小心转移到96孔板中，待测。
2.荧光三维图谱采集：启动Tecan infinite M1000Pro酶标仪，在Fluorescenceintensity scan模式，设置激发波长为230～390nm，释放波长为400～600nm，步长设置为2nm，激发和释放的带宽设置为5nm，gain设置为50。在此同一条件下，采集所有样品的三维光谱。
3.数据分析：将采集到的数据从Excel数据格式导入到MATLAB R2013a统计分析软件，编写专用程序，扣除96孔板的空白荧光值，分别做三维荧光图和等高线图。
从图1和图2可以看出，生鲜乳在激发波长340～360nm，释放波长在400～420nm荧光较强，其具有一个较强的荧光峰。从图3和图4可知，掺假0.5％还原乳的三维荧光图谱与生鲜乳并没无明显差异，而掺假0.5％奶粉的还原乳等高线图与生鲜乳有些许差异，但并不显著，最强的荧光峰也落在激发波长340～360nm和400～420nm范围之间。重复采集0.5％还原乳的三维荧光图谱，其结果表现出较好的重复性，说明该方法重现性较好。
从图5和图6可以看出，掺假10％奶粉的还原乳与真实的生鲜乳的三维荧光图谱和等高线图有极度明显的差异。掺假10％的还原乳最强的荧光峰落在激发波长360～370nm和440～480nm范围之间。出现这种结构的可能原因为：牛乳在高温加工过程中，因其高含量的蛋白和碳水化合物，易在加工过程中发生美拉德反应，产生羰基化产物。而且在其过程中，还原乳中的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和维生素的降解。因此其三维荧光图谱与真实的生鲜乳具有明显的差异。而且，当重新配置10％掺假奶粉的还原乳，再次测定后，其重现性良好(图7、图8)，说明该方法可靠度较高。而且该方法能够满足还原乳经济掺假的需求。从最终的分析结果可知，荧光检测技术能够基于真实的生鲜乳和还原乳的自身成分差异所释放的荧光的信号，用来区分两者。
该测定技术样品无需前处理，采集到数据后无需进行复杂的数据处理，从三维荧光图谱中可直观的看出还原乳和生鲜乳的差异。本发明已建立简洁快速的区分还原乳和生鲜乳的方法荧光检测方法，该检测方法成本低廉，实用性强，具有很强的推广价值。
虽然本发明已将具体实例及具体分析方法一一阐明，然而其并非用以限定本发明的内容，任何熟悉牛乳掺假检测技术研究者，在不脱离本发明的主要精神和内容范围内，当可作各种更改与润色，因此发明的保护范围应以申请专利的实际权利要求范围为准。

Claims (4)

1.一种运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法，其特征在于，首先分别以生鲜乳和掺杂还原乳的样品为对象，将所有测定的样品冻干；冻干后的样品充分研磨；随后，通过三维激发发射光谱技术，用酶标仪采集得到三维荧光图谱，将用酶标仪采集到的原始数据转化为生鲜乳和掺杂还原乳的样品的荧光三维图和等高线图，实现可视化区分，进而区分样品中的生鲜乳中是否掺杂还原乳。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用酶标仪，设置激发波长为230～390nm，释放波长为400～600nm，步长设置为2nm，激发和释放的带宽设置为5nm，gain设置为50，进行全波长荧光扫描采集数据，得到三维荧光图谱。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将用酶标仪采集到的原始数据从Excel导入到MATLAB R2013a软件分析，作图得到生鲜乳和掺杂还原乳的样品的荧光三维图和等高线图。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，实现可视化区分时，参考的图谱特征为：生鲜乳或者掺入质量体积比为0.5％还原乳的生鲜乳样品，在激发波长340～360nm，释放波长在400～420nm时，其荧光三维图和等高线图出现峰值；掺入质量体积比为10％还原乳的生鲜乳样品，最强的荧光峰落在激发波长360～370nm和释放波长440～480nm范围之间。
CN201710571781.3A 2017-07-13 2017-07-13 运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法 Pending CN107367494A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710571781.3A CN107367494A (zh) 2017-07-13 2017-07-13 运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710571781.3A CN107367494A (zh) 2017-07-13 2017-07-13 运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107367494A true CN107367494A (zh) 2017-11-21

Family

ID=60307249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710571781.3A Pending CN107367494A (zh) 2017-07-13 2017-07-13 运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107367494A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108051421A (zh) * 2018-01-18 2018-05-18 上海交通大学 基于二维外源荧光光谱结合主成分分析检测生鲜乳掺还原乳的方法
CN108267433A (zh) * 2018-01-18 2018-07-10 上海交通大学 一种基于二维内源荧光光谱技术检测黄油掺假的方法
CN110296964A (zh) * 2019-07-01 2019-10-01 上海交通大学 一种基于荧光显微镜技术检测区分生牛乳和全脂复原乳的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1645109A (zh) * 2005-01-31 2005-07-27 中国海洋大学 一种获取最优可变角同步荧光光谱的方法
CN101736072A (zh) * 2010-01-28 2010-06-16 中国检验检疫科学研究院 快速鉴别原料奶品质的方法
CN102645424A (zh) * 2012-03-02 2012-08-22 宁夏大学 一种快速检测食用油掺杂地沟油的方法
CN104267008A (zh) * 2014-09-04 2015-01-07 中国科学院南京土壤研究所 基于三维荧光光谱的土壤溶解性有机质的优化提取方法
CN105334198A (zh) * 2015-11-14 2016-02-17 常州大学 一种基于三维荧光光谱的水中溶解性有机物的分析方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1645109A (zh) * 2005-01-31 2005-07-27 中国海洋大学 一种获取最优可变角同步荧光光谱的方法
CN101736072A (zh) * 2010-01-28 2010-06-16 中国检验检疫科学研究院 快速鉴别原料奶品质的方法
CN102645424A (zh) * 2012-03-02 2012-08-22 宁夏大学 一种快速检测食用油掺杂地沟油的方法
CN104267008A (zh) * 2014-09-04 2015-01-07 中国科学院南京土壤研究所 基于三维荧光光谱的土壤溶解性有机质的优化提取方法
CN105334198A (zh) * 2015-11-14 2016-02-17 常州大学 一种基于三维荧光光谱的水中溶解性有机物的分析方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108051421A (zh) * 2018-01-18 2018-05-18 上海交通大学 基于二维外源荧光光谱结合主成分分析检测生鲜乳掺还原乳的方法
CN108267433A (zh) * 2018-01-18 2018-07-10 上海交通大学 一种基于二维内源荧光光谱技术检测黄油掺假的方法
CN110296964A (zh) * 2019-07-01 2019-10-01 上海交通大学 一种基于荧光显微镜技术检测区分生牛乳和全脂复原乳的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107367494A (zh) 运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法
CN101806740B (zh) 一种人体血浆表面增强拉曼光谱结合主成分分析检测方法
CN103575689B (zh) 近红外光谱和可见光分析仪快速检测稻米中直链淀粉含量的方法
CN101504363A (zh) 一种基于近红外光谱分析的食用油脂酸价检测方法
CN109580802A (zh) 同位素比率质谱仪、测试硫同位素方法、奶粉溯源方法
CN105181912A (zh) 一种大米储藏过程中的新鲜度检测方法
CN106596464A (zh) 一种奶粉中掺三聚氰胺的近红外自相关谱检测方法
CN109971465A (zh) 一种具有esipt和aie性质的多功能荧光探针及其制备方法和应用
CN105424660A (zh) 一种定量检测植物油掺伪的方法
Andrei et al. Cancer diagnosis by FT-IR Spectrophotometry
CN106959284A (zh) 一种区分转基因玉米和非转基因玉米的检测方法
CN105115910A (zh) 基于高光谱成像技术检测花生中蛋白质含量分布的方法
Pulgarín et al. Rapid simultaneous determination of four non-steroidal anti-inflammatory drugs by means of derivative nonlinear variable-angle synchronous fluorescence spectrometry
CN102435587B (zh) 纳米金共振散射光谱法快速测定水中亚硝酸盐的方法
Chen et al. Rapid binary visual detection of oxalate in urine samples of urolithiasis patients via competitive recognition and distance reading test strips
CN109406447A (zh) 一种高粱中单宁的近红外检测方法
CN108051421A (zh) 基于二维外源荧光光谱结合主成分分析检测生鲜乳掺还原乳的方法
CN108318446A (zh) 一种检测花生种子总维生素e含量的近红外光谱模型及应用
CN103728269A (zh) 一种近红外快速检测酿酒原料中理化指标的方法
CN106970058A (zh) 一种双荧光发射面的微量物质检测仪及检测方法
CN101368923A (zh) 一种乳中杂质检测设备及其检测方法
CN103063629A (zh) 检测钠/钾离子比的方法和试剂盒以及系统
CN106092993A (zh) 一种氰根离子的快速检测方法
CN101968422A (zh) 一种无损检测硝化棉粘度的方法
CN105842186A (zh) 基于二维相关红外光谱的掺杂肉糜定性定量检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20171121

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication