[發(fā)明專利]牛奶中游離的賴氨酸含量的中紅外快速批量檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111356587.6
• 申請(qǐng)日: 2021-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN114166780A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張淑君;樊懿楷;褚楚;羅雪路;劉文舉;王海童;蘇俊東;上官愛哨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/3577
• 分類號(hào): G01N21/3577
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所(普通合伙) 42001
• 代理人: 龔瑩瑩

本發(fā)明屬于奶牛性能測(cè)定和牛奶品質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及牛奶中游離的賴氨酸含量的中紅外光譜快速批量檢測(cè)方法。申請(qǐng)人在特征波段的選擇方面，打破了常用的使用算法篩選特征，而是使用人工手動(dòng)選擇+多次遍歷的方法。最終選取了賴氨酸的特征吸收波段。經(jīng)過比較確認(rèn)選用了同一個(gè)牛奶樣本兩次測(cè)定的平均光譜進(jìn)行建模效果更好，選取了賴氨酸模型建立的最優(yōu)預(yù)處理與算法組合，確定了最優(yōu)參數(shù)，提高了模型的準(zhǔn)確性。實(shí)現(xiàn)了原料奶中賴氨酸含量的快速、準(zhǔn)確、低成本的檢測(cè)，將可廣泛應(yīng)用于奶牛性能測(cè)定和牛奶質(zhì)量品質(zhì)檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于奶牛性能測(cè)定和牛奶品質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及牛奶中游離的賴氨酸含量的中紅外光譜快速批量檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

牛奶是人類飲食中蛋白質(zhì)的重要來源，牛奶中蛋白質(zhì)的氨基酸組成與人乳較相近，含有人體內(nèi)不能合成的8種必需氨基酸，如賴氨酸、纈氨酸、亮氨酸等，合成人體蛋白時(shí)生物效價(jià)高，氨基酸的利用率也高。

賴氨酸(Lysine,Lys)分子式為C₆H₁₄N₂O₂，是人體最重要的一種必需氨基酸，決定著其他氨基酸的利用程度^[1]。已有研究表明，賴氨酸是人體第一限制氨基酸，具有重要的生物學(xué)功能，如提高機(jī)體免疫力^[2-4]、增進(jìn)食欲^[5]、促進(jìn)礦物質(zhì)的吸收^[6]、參與酮體的生成和葡萄糖的代謝(在禁食情況下,是重要的能量來源之一)^[7]、維持體內(nèi)酸堿穩(wěn)態(tài)、增強(qiáng)胃液分泌、緩解焦慮情緒^[8-10]等。同時(shí)，賴氨酸也能促進(jìn)某些營(yíng)養(yǎng)素的吸收，能與一些營(yíng)養(yǎng)素協(xié)同作用，更好地發(fā)揮各種營(yíng)養(yǎng)素的生理功能^[11]。牛奶中氨基酸共有兩種存在狀態(tài)，一是以單個(gè)氨基酸的形式游離存在，二是以蛋白質(zhì)或肽的形式結(jié)合存在，本發(fā)明中使用的含量即為牛奶中游離存在的賴氨酸含量。

近年來，奶中營(yíng)養(yǎng)成份含量的研究成為一大熱點(diǎn)，賴氨酸作為牛奶的重要功能性營(yíng)養(yǎng)成份深受關(guān)注。牛奶中游離賴氨酸含量的傳統(tǒng)檢測(cè)方法主要有氨基酸自動(dòng)分析儀分析法^[12-14]、高效液相色譜法^[15-16]等，目前暫無國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法用于奶制品中游離的賴氨酸含量的測(cè)定。傳統(tǒng)方法均存在成本較高、耗時(shí)長(zhǎng)、自動(dòng)化程度低等問題，雖然應(yīng)用較多，但難以滿足牛奶檢測(cè)現(xiàn)代化與標(biāo)準(zhǔn)化的需求。中紅外光譜(Mid-Infrared Spectroscopy)是由特定官能基團(tuán)基本振動(dòng)而引起的吸收條帶，可用于鑒定有機(jī)物成份的結(jié)構(gòu)，并且可用于定量分析。隨著數(shù)字時(shí)代的到來，中紅外光譜技術(shù)得到迅速發(fā)展，可將化學(xué)計(jì)量學(xué)方法與中紅外光譜大數(shù)據(jù)結(jié)合并運(yùn)用到牛奶的快速分析檢測(cè)中，以提高牛奶營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)定量分析的效率，實(shí)現(xiàn)牛奶品質(zhì)簡(jiǎn)便、無污染、無損耗檢測(cè)。

我國(guó)奶業(yè)雖然在中紅外光譜技術(shù)研究領(lǐng)域起步較晚，但也取得了較大的成果，目前我國(guó)已經(jīng)可以通過中紅外光譜技術(shù)對(duì)牛奶中蛋白總含量和脂肪總含量等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，但暫無基于中紅外光譜的牛奶中游離賴氨酸含量的快速批量檢測(cè)模型，因而急需準(zhǔn)確性高、適應(yīng)性強(qiáng)的牛奶中游離賴氨酸含量的快速批量檢測(cè)方法，用于高通量、大規(guī)模地測(cè)定牛奶中游離的賴氨酸含量，構(gòu)建牛奶中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的快速、高效、低成本、高精度、無損傷、智能化檢測(cè)系統(tǒng)，解決牛奶品質(zhì)安全信息無法有效獲取的關(guān)鍵科技問題，開發(fā)我國(guó)鮮奶產(chǎn)后商品化處理產(chǎn)業(yè)存在的巨大潛在市場(chǎng)^[17]。本發(fā)明的目的即建立牛奶中游離的賴氨酸含量的快速批量檢測(cè)技術(shù)，為中國(guó)奶業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)保障和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了牛奶中游離的賴氨酸含量的中紅外快速批量檢測(cè)方法，方法簡(jiǎn)單，快速，與真實(shí)值相比，準(zhǔn)確率高。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)措施：

牛奶中游離的賴氨酸含量的中紅外快速批量檢測(cè)方法，包括下述步驟：