[发明专利]乳制品中微晶纤维素的检测方法及其应用

说明书

一.技术领域

本发明属于食品质量安全检测技术领域，具体涉及乳制品中微晶纤维素的检 测方法及其应用。

二.背景技术

微晶纤维素是由天然植物原料经稀酸水解成α-纤维素后，再经部分解聚后形 成的结晶状纤维，其本质是葡萄糖单体通过β-1，4糖苷键结合形成的直链多糖， 聚合度一般不超过400。微晶纤维素在制药和食品工业中被广泛使用。晶体颗粒 大小为0.1-5μm的胶态微晶纤维素可分散在乳饮料中形成三维网状结构，在不影 响乳饮料黏度和流变性前提下提高乳饮料的稳定性，使之获得与纯牛奶类似的口 感并起到脂肪替代作用，因此常被用作含乳饮料的稳定剂和脂肪替代物。然而， 一些不法厂商在巴氏杀菌乳等纯牛奶制品中也通过添加微晶纤维素的方法维持 产品的口感和稳定性，从而弥补牛奶纯度和品质的缺陷。因此，建立乳制品尤其 是巴氏杀菌乳中微晶纤维素的检测方法对乳制品质量控制具有重要的实践意义。

目前，包括各国药典、JECFA和FCC在内的所有标准中关于微晶纤维素检 测和定量的唯一方法是使用硫酸重铬酸钾氧化-硫酸亚铁铵滴定的氧化还原滴定 法。然而，这种方法主要适用于药品制剂中高纯度微晶纤维素的定量，乳制品成 分复杂，其中多种还原性物质如还原酶类、巯基蛋白和乳糖等均可被硫酸重铬酸 钾氧化而对微晶纤维素的测定产生干扰，因此，此方法由于特异性过低而不能用 于乳制品中微晶纤维素的检测。目前，乳制品中微晶纤维素的检测方法尚为空白。

三.发明内容

本发明需要解决的问题是利用透析处理、纤维素酶水解加还原糖测定的方法 流程，对乳制品尤其是巴氏杀菌乳中的微晶纤维素进行检测，从而弥补乳制品中 微晶纤维素检测方法的空白，为乳品的质量控制和安全检测探索新的途径。

本发明中，我们从微晶纤维素的结构特征出发，利用特异性地作用于β-1，4 糖苷键的纤维素酶对巴氏杀菌乳中的微晶纤维素进行水解，通过测定反应后牛奶 中还原糖水平的变化检测微晶纤维素，为乳制品中微晶纤维素的检测探索了一种 可靠、灵敏、便捷、安全的新方法。

本发明的技术方案包括：1.对牛奶等乳制品的透析处理，以降低其还原糖 本底水平。2.牛奶中纤维素酶水解微晶纤维素的活力、纤维素酶最佳用量以及 最佳酶反应时间的确定，建立纤维素酶法测定乳制品中微晶纤维素的方法流程， 并考察方法的特异性和灵敏度。3.根据以上方法流程对模拟样品的测定结果， 总结乳制品中微晶纤维素检测的判定标准和大致定量的经验公式。

1.将巴氏杀菌乳200mL于4℃对去离子水5000mL透析24h，沉淀蛋白 后定容，使用碱性酒石酸铜法滴定分别测定透析前后的还原糖水平。结果表明， 透析前后巴氏杀菌乳的还原糖水平(以葡萄糖计)分别为25.0mg/mL和0.4 mg/mL。因此，通过透析可使牛奶中的还原糖降低了98％以上，基本去除了牛奶 中还原糖的本底值，从而可达到增大取样量、提高检测灵敏度的目的。

2.将经透析处理的巴氏杀菌加入过量的乳微晶纤维素标准品和不同浓度的 纤维素酶溶液，PH4.8、50℃水浴24h，在含10mL牛奶的酶反应体系中，不 同浓度的纤维素酶水解过量微晶纤维素24h后产生还原糖的总量见附图1。由 图中可见，在纤维素酶使用量从5mg到100mg之间时，酶量与还原糖的产生总 量呈显著的线性关系，表明纤维素酶在牛奶中活力稳定。经计算，纤维素酶活力 在此区间的平均值为139±10U。由于乳制品中加入微晶纤维素的量一般在1.5-3 g/L之间，为了既保证牛奶中的微晶纤维素被充分水解，又结合成本上的考虑， 因此确定最佳的纤维素酶使用量为50mg。

在含10mL透析后牛奶的反应体系中加入过量的乳微晶纤维素标准品和50 mg纤维素酶，PH4.8、50℃水浴，反应体系中还原糖总量随时间变化曲线见附 图2。在反应的最初24h内，还原糖的产生与时间基本呈线性关系，24h后还原 糖生成速度显著降低。因此，确定24h为最佳反应时间。