[发明专利]牛奶中游离的缬氨酸含量的中红外快速批量检测方法

说明书

本发明属于奶牛性能测定和牛奶品质检测领域，具体涉及牛奶中游离的缬氨酸含量的中红外光谱快速批量检测方法。申请人在特征波段的选择方面，打破了常用的使用算法筛选特征，而是使用人工手动选择+多次遍历的方法。最终选取了缬氨酸的特征吸收波段。经过比较确认选用了同一个牛奶样本测定第一次的MIR进行建模效果更好，提供了参考依据。选取了缬氨酸模型建立的最优预处理与算法组合，确定了最优参数，提高了模型的准确性。实现了原料奶中缬氨酸含量的快速、准确、低成本的检测，将可广泛应用于奶牛性能测定和牛奶质量品质检测。

技术领域

本发明属于奶牛性能测定和牛奶品质检测领域，具体涉及牛奶中游离的缬氨酸含量的中红外光谱快速批量检测方法。

背景技术

牛奶食用价值极高，是与人类健康保障密切相关的天然食品。牛奶中蛋白质含量丰富且品质较高，是机体优质的蛋白质来源。动物摄取蛋白质即是为了获得其中的氨基酸，尤其是对动物生长发育至关重要的必需氨基酸^[1]。

缬氨酸(Valine,Val)是一种含有五个碳原子的支链α-氨基酸，分子式为C₅H₁₁NO₂，是牛奶氨基酸中较为主要的构成成份，属于人体八种必需氨基酸之一，也是三种支链氨基酸之一，在生命体内物质代谢调控和信息传递等许多方面扮演着重要角色，具有重要的生物学功能，如促进乳腺系统的发育、促进组织修复、提高谷胱甘肽氧化酶活性^[2]、增强免疫力^[3]等。根据氨基酸的存在状态，牛奶中的氨基酸可分为游离氨基酸和水解氨基酸两种形式，缬氨酸在这两种形式中均存在，本发明中使用的含量即为牛奶游离氨基酸中缬氨酸含量，即牛奶中游离存在的缬氨酸含量。

奶及奶制品中游离缬氨酸含量的检测方法多样，常见的方法有氨基酸自动分析仪分析法[4-^6]、高效液相色谱法^[7-8]等，采用此类方法研究牛奶中游离缬氨酸含量耗时耗财，红外光谱技术是一种成本低、操作简单、效率高，适用于对待测物进行大规模、批量快速检测的分析技术，在分析化学领域被誉为分析“巨人”^[9]。中红外光谱定量分析的原理主要是朗伯-比尔定律，即物质对某一波长下的光的吸收强弱与吸光物质的浓度成正比，据此，通过扫描获取样品的吸光度，引入中红外在此波段处的透射率，即可求得样品中待测组分的含量^[10]。随着中红外光谱技术日趋成熟及相关科学理论的发展，该技术被广泛应用于牛奶中化学成份分析和品质检测，且在该研究领域具有广阔发展前景，但目前暂无基于中红外光谱技术的牛奶中游离缬氨酸含量的快速批量检测模型，因此需要建立能够在中国牛群上大规模应用的牛奶中游离缬氨酸含量的快速批量检测方法，一方面可为蛋白质掺假和奶牛遗传改良的研究提供数据基础；另一方面可为配方乳制品以及功能性乳制品的发展提供参考，促进乳制品加工标准化、品质识别智能化。本发明的目的即建立牛奶中游离的缬氨酸含量的快速批量检测技术，突破牛奶中游离氨基酸含量快速检测的技术瓶颈，为中国乳业和乳制品加工而的发展提供技术保障。

发明内容

本发明的目的在于提供了牛奶中游离的缬氨酸含量的中红外光谱的快速批量检测方法，方法简单，快速，与真实值相比，准确率高。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术措施：

牛奶中游离的缬氨酸含量的中红外光谱的快速批量检测方法，包括下述步骤：