【CEM】發酵乳制品飲料中的蛋白質、脂肪和總固體分析

一、引言

過去十年中，發酵乳制品經歷了強勁的復蘇，這一趨勢始于希臘酸奶的流行度增加。希臘酸奶富含蛋白質，通常被視為非常健康的食物。隨著發酵乳制品的持續流行，最近幾年對開菲爾和其他基于乳制品的飲料的需求顯著增長。開菲爾是一種高蛋白的發酵乳制品飲料，便于攜帶和飲用。市面上有高脂和低脂的選擇，其中以水果口味最為受歡迎。傳統上，發酵乳制品的脂肪測試采用重量法提取，這種方法耗時長，需要熟練的技術員，并且需要使用危險的溶劑。各種快速技術（TD-NMR, NIR, FT-IR, 和 FT-NIR）已經被引入，但由于需要進行廣泛的校準開發和維護，每種技術都有自己的缺點。

蛋白質測定傳統上是通過凱氏定氮法來完成的，這同樣耗時，需要使用危險化學品，并且是一種間接方法，將總氮等同于蛋白質水平。

Sprint™是一種染料結合技術，直接測量蛋白質而非總氮，避免了由于調味料或添加劑中氮的存在而導致的錯誤。

ORACLE™是一種快速的時域核磁共振（TD-NMR）儀器，結合了專有技術，允許在任何乳制品樣本中直接測定脂肪。與其他快速技術不同，ORACLE能夠完荃隔離復雜基質中的脂肪檢測，消除了校準的需要。為了實現快速水分/固體和脂肪測試，ORACLE可以與SMART 6™水分/固體分析儀聯合使用。

為了展示Sprint、ORACLE和SMART 6在準確可靠地確定發酵乳制品樣本中的蛋白質、脂肪和總固體的能力，獲得了五種不同的樣本進行分析。這些樣本被選中是為了代表一系列蛋白質和脂肪濃度的范圍。

二、實驗

對于蛋白質分析，將1克樣品放入Sprint的樣品杯中，與染料混合，然后測量吸光度。對于脂肪和總固體的測定，每個樣品首先在SMART 6上預干燥大約3分鐘，然后準備在ORACLE中進行分析。一旦插入ORACLE的磁體中，樣品將進行35秒的NMR掃描分析。總的來說，獲得蛋白質結果所需的時間是四分鐘。獲得水分和脂肪結果所需的時間在四到五分鐘之間。樣品的大小范圍從2到3克不等。每個樣品都進行了兩次參考分析（AOAC批準的方法），以及三次Sprint、ORACLE和SMART 6的分析。

三、結果與討論

表1展示了Sprint、ORACLE和SMART 6結果的準確性，其中將平均參考結果與快速方法的平均結果進行了比較。蛋白質的平均差異范圍為0.02-0.06%，脂肪為0.03-0.13%，總固體為0.02-0.16%。Sprint、ORACLE和SMART 6的精密度如表2所示，所有蛋白質樣品的標準偏差為0.01。脂肪的標準偏差范圍為0.01-0.07%，總固體的標準偏差范圍為0.01-0.11%。

表1：Sprint測定蛋白質、ORACLE測定脂肪和SMART 6測定固體在各種開菲爾樣品中的準確度

表2：Sprint測定蛋白質、ORACLE測定脂肪和SMART 6測定固體在各種開菲爾樣品中的精密度

四、結論

這些結果表明，Sprint、ORACLE和SMART 6能夠可靠地測定發酵乳制品樣本中的蛋白質、脂肪和總固體含量，其準確度與參考方法非常接近。此外，與濕化學參考方法相比，它們具有內在的重復性優勢，因為濕化學方法容易受到多種實驗因素（例如提取時間、溶劑組成、溫度等）的影響而產生誤差。