[发明专利]牛奶中游离的蛋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，公开了牛奶中游离的蛋氨酸含量的中红外快速批量检测方法。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。最终选取了蛋氨酸（甲硫氨酸）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，选取了蛋氨酸（甲硫氨酸）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。最终实现了原料奶中蛋氨酸（甲硫氨酸）含量的快速、准确、低成本的检测。

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蛋氨酸含量的中红外快速批量检测方法。

背景技术

牛奶是人类公认的优良、可口食品，富含多种营养物质，如氨基酸、不饱和脂肪酸、维生素、矿物质等，尤其是牛奶中的各种必需氨基酸，如蛋氨酸(甲硫氨酸)、色氨酸、缬氨酸等对人体的生长发育至关重要。因此牛奶被营养学家誉为“最接近完善的食物”，目前已成为国人最重要的营养来源之一。

蛋氨酸(Methionine,Met)又称甲硫氨酸，分子式为C₅H₁₁O₂NS，是牛奶中重要的含硫必需氨基酸，与苏氨酸、赖氨酸等同属于天冬氨酸家族。已有文献表明，蛋氨酸在动物的生长发育和新陈代谢等方面起着至关重要的作用，如增强机体抗氧化能力^[1]、为蛋白质的合成提供原料、调节机体免疫力^[2-3]、调节肠道健康^[4]、解毒及促进动物生长^[5]等。根据氨基酸的存在形式，可将牛奶中的氨基酸分为水解氨基酸和游离氨基酸，蛋氨酸(甲硫氨酸)在牛奶水解氨基酸和游离氨基酸中均存在，本发明中使用的含量为牛奶游离氨基酸中蛋氨酸(甲硫氨酸)含量，即游离存在的蛋氨酸(甲硫氨酸)含量。

蛋氨酸(甲硫氨酸)在人体健康和发育过程中发挥着重要作用，深受研究者的关注，因此，牛奶中蛋氨酸(甲硫氨酸)含量的检测技术在近年来迅速发展，并得到了不断的完善与优化。目前，常见的方法有氨基酸自动分析仪分析法^[6-8]、高效液相色谱法^[9-10]等，虽然上述方法能满足牛奶中游离的蛋氨酸(甲硫氨酸)定量测量的检测要求，但样品前处理复杂、成本高、效率低等缺点在一定程度上限制了其应用。红外光谱是分子的转动光谱或某些官能团的振动光谱，红外光谱技术可通过确定物质分子结构，进而得到样品中丰富的化学成分信息，是近年来迅速发展的无损检测技术，具有高灵敏度、高分辨率、高度计算机化、高效等特点^[11]，目前在我国已将中红外光谱技术应用于牛奶中乳蛋白、乳脂等指标的定量分析。

在我国，通过中红外光谱技术预测牛奶营养物质含量及奶牛的生理状况已经逐渐兴起，现已建立起对牛奶中蛋白总含量和脂肪总含量等指标进行预测的模型，但无适合于中国奶牛的牛奶中游离的蛋氨酸(甲硫氨酸)含量的检测方法，用于快速批量检测游离的蛋氨酸(甲硫氨酸)含量，不仅可明显提高牛奶品质检测和奶牛遗传改良的工作效率，推动牛奶的产业发展，而且对稳定牛奶市场、监管牛奶质量有重要的理论意义和应用前景。本发明的目的即突破技术瓶颈，建立牛奶中游离的蛋氨酸(甲硫氨酸)含量的快速批量检测技术，为中国奶业低碳、健康、可持续发展提供技术支撑。

发明内容

本发明的目的在于提供了牛奶中游离的蛋氨酸含量的中红外快速批量检测方法，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：

牛奶中游离的蛋氨酸含量的中红外快速批量检测方法，包括下述步骤：