“糠氨酸”是英文單詞furosine的中文暫譯名，也有人將其譯為“喃素”，它是一種有機(jī)化合物的通俗名稱，按照“國際純粹和應(yīng)用化學(xué)化合物系統(tǒng)命名法”，其學(xué)名是“ε-N-2-呋喃甲基L-賴氨酸”。
簡介
奶制品中的糠氨酸，是乳蛋白質(zhì)在高溫條件下與α-乳糖發(fā)生“美拉德反應(yīng)”所產(chǎn)生的系列產(chǎn)物之一。國際奶業(yè)早在上世紀(jì)80年代就對它有了足夠的認(rèn)識并于1992年被歐盟各國政府所接受，作為判斷液態(tài)奶成品質(zhì)量優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)；其檢測方法于1996年被國際奶業(yè)聯(lián)合會(huì)（IDF）正式確認(rèn)，為國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)認(rèn)可的時(shí)間是2004年，頒布標(biāo)準(zhǔn)號：18329。
生鮮乳中的含量
生奶里的糠氨酸含量微乎其微，每公斤里約含0.15毫克，且不受奶牛處在正常飼養(yǎng)范圍內(nèi)的條件變化影響，但是在不同的奶制品成品里的含量變化卻很大。巴氏殺菌奶、直接法超高溫瞬間滅菌奶和間接法超高溫瞬間滅菌奶（UHT）、以及保持法二次滅菌奶，依次分別約為：0.2、2.2和26、以及270（mg/L）；全脂奶粉兌水復(fù)原奶的糠氨酸含量一般在每公斤20-250毫克之間。含量幅度變化如此之大，其最主要的原因是生奶在不同的加工工藝過程中所經(jīng)受熱處理的強(qiáng)度不同，即高溫和在此溫度下保溫時(shí)間的組合差異，不當(dāng)?shù)倪^熱處理，其實(shí)比使用復(fù)原奶的后果更嚴(yán)重；而更進(jìn)一步的研究表明，攝入過量的糠氨酸對人體健康有害。
當(dāng)人們加熱生奶，企圖殺滅其中的致病菌、繼而希望徹底殺滅所有細(xì)菌時(shí)，所利用的原理是：熱量促使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)變性而喪失活性。與此同時(shí)，生奶中的乳蛋白質(zhì)也無可避免地發(fā)生了不同程度的改變，隨著熱殺菌的越來越徹底，營養(yǎng)物質(zhì)的變化也越來越大，表觀表現(xiàn)是牛奶的“色香味”變了，內(nèi)在實(shí)質(zhì)是梅拉德反應(yīng)逐步升級，產(chǎn)物越來越復(fù)雜，糠氨酸只是其中之一，屬于這類產(chǎn)物的還有乳果糖、羥甲基糠醛等。在加熱牛奶的過程中，早在梅拉德反應(yīng)發(fā)生之初，對生命體具有重要營養(yǎng)功能的另一類物質(zhì)，乳清蛋白質(zhì)自身就已經(jīng)變性而丟失其應(yīng)有的生理活性了。如其中的“總-β-乳球蛋白”的變性率（%）：巴氏殺菌奶為0.48，直接法超高溫瞬間滅菌奶為21.7，間接法超高溫瞬間滅菌奶為95.6，保持法二次滅菌奶為99.9。再如乳清蛋白中具有“助睡眠”功能的“α-乳球蛋白”的變性率（%）：巴氏殺菌奶為0.32，直接法超高溫瞬間滅菌奶為3.96，間接法超高溫瞬間滅菌奶為61.8，保持法二次滅菌奶為99.9。比較上述兩類物質(zhì)的含量變化，就不難理解：為什么國際社會(huì)歷來愛好“僅僅殺滅致病菌”的傳統(tǒng)巴氏殺菌奶，以及滅菌奶生產(chǎn)和奶粉制造技術(shù)日趨向“直接法加熱”“靠攏”的原因了。有意思的是，上世紀(jì)80年代起，自從人們感到有必要判斷液態(tài)奶受熱強(qiáng)度的測試以來，選所擇的對象，都來自于這兩類物質(zhì)。國際奶業(yè)聯(lián)合會(huì)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織已經(jīng)頒布了近十個(gè)這方面的檢驗(yàn)方法國際標(biāo)準(zhǔn)，在不同的熱處理強(qiáng)度段使用時(shí)具有不同的敏感度和精確度，ISO-18329/2004是其中的一個(gè)。最近各地技術(shù)監(jiān)督部門在“駐廠監(jiān)管復(fù)原奶”期間，也首次運(yùn)用國際標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法對國內(nèi)產(chǎn)品進(jìn)行糠氨酸含量測試，其結(jié)果在顯示“復(fù)原奶”標(biāo)簽方面存在一些問題的同時(shí)，也暴露了“過熱”處理牛奶的另外一些問題。筆者認(rèn)為，該是我們加強(qiáng)和規(guī)范技術(shù)基礎(chǔ)工作的時(shí)候了！否則，以借助“一杯牛奶強(qiáng)壯一個(gè)民族”來推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的良好愿望，將會(huì)受到負(fù)面影響。
鑒定意義
試驗(yàn)研究了生乳與巴氏殺菌乳中糠氨酸含量及其測定方法，并提出糠氨酸作為巴氏殺菌乳中復(fù)原乳成分的標(biāo)示物質(zhì)，可鑒定巴氏殺菌乳中是否摻入復(fù)原乳。研究結(jié)果表明，生乳中糠氨酸含量應(yīng)低于7 m g/100 g;奶粉中糠氨酸含量大于135 m g/100 g;不含復(fù)原乳的巴氏殺菌乳中糠氨酸含量應(yīng)小于12 m g/100 g。使用高效液相色譜(HPLC)紫外檢測糠氨酸平均偏差<5%(n=5);回收率為98.2%。
通過改進(jìn)液相色譜條件及樣品前處理方式，優(yōu)化乳品中糠氨酸含量的定量分析方法，并研究不同熱處理溫度與乳品中糠氨酸含量之間的關(guān)系。方法：采用液相色譜法檢測乳品中糠氨酸含量，通過改進(jìn)色譜條件縮短單個(gè)樣品檢測時(shí)間，并使用微波消解代替普通水解縮短樣品前處理時(shí)間優(yōu)化檢測方法，同時(shí)比較不同溫度的熱處理對乳制品中糠氨酸含量的影響。采集不同乳品的中紅外光譜圖和不同濃度復(fù)原乳近紅外譜圖，建立紅外精準(zhǔn)模型實(shí)現(xiàn)乳品中復(fù)原乳含量的檢測分析。結(jié)果：1.色譜條件實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用改進(jìn)后的ISO18329色譜檢測方法，糠氨酸保留時(shí)間短(3.59min)、單一樣品檢測時(shí)間短(25min),穩(wěn)定性好(CV=0.088),糠氨酸回收率較好(89.9%)。2.微波消解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：應(yīng)用微波消解處理牛奶，可將水解時(shí)間由普通酸水解的24h大幅縮短到4h,且樣品穩(wěn)定性好(CV=0.013),糠氨酸回收率較高(90.0%)。當(dāng)生鮮乳中摻入5%復(fù)原乳時(shí)，糠氨酸含量達(dá)到6.01mg/100g蛋白，超過國標(biāo)規(guī)定生鮮乳中糠氨酸含量上限(5mg/100g蛋白),因此該法能夠準(zhǔn)確地檢測出生鮮乳中是否含有復(fù)原乳。3.熱處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)熱處理溫度低于75℃時(shí)，復(fù)原乳中糠氨酸含量隨溫度變化緩慢,85℃時(shí)復(fù)原乳中糠氨酸檢測含量為159.8mg/100g蛋白質(zhì)。85℃時(shí)生鮮乳中糠氨酸檢測含量為32.5mg/100g蛋白質(zhì)，是未經(jīng)過加熱的生鮮乳中糠氨酸含量(5mg/100g蛋白質(zhì))的6倍。4.紅外模型檢測實(shí)驗(yàn)表明：糠氨酸在1724.0cm-1處存在基團(tuán)特征峰，復(fù)原乳在此處特征峰比生鮮乳高。采用偏最小二乘法建立預(yù)測數(shù)學(xué)模型，定量模型的最佳光譜區(qū)間為7200.9cm-1-4481.76cm-1。采用光纖分析法建立復(fù)原乳近紅外模型，穩(wěn)定性好，相關(guān)系數(shù)為為0.984,預(yù)測均方差為0.045,計(jì)算均方差為0.075。結(jié)論：1.改進(jìn)后的ISO18329色譜方法其保留時(shí)間及單一樣品檢測時(shí)間均明顯縮短，樣品穩(wěn)定性好、回收率高。采用微波消解法替代普通水解法，樣品前處理時(shí)間大幅縮短，樣品穩(wěn)定性好、回收率高，該種方法適于檢測復(fù)原乳摻入量在5%以上的生鮮乳樣品。2.生鮮乳、巴氏殺菌乳、UHT滅菌乳和復(fù)原乳中的糠氨酸含量隨熱處理溫度升高而升高，其中生鮮乳中糠氨酸含量在85℃條件下明顯超過國家規(guī)定的檢測上限(5mg/100g蛋白質(zhì)),過度加熱容易導(dǎo)致生鮮乳中糠氨酸含量超標(biāo)。3.紅外建模確定糠氨酸在1724.0cm-1處存在羰基團(tuán)特征峰，模型的最佳光譜區(qū)間為7200.9cm-1-4481.76cm-1,相關(guān)性良好。應(yīng)用該方法樣品不需預(yù)處理，能夠快速分析乳制品中復(fù)原乳含量，并對生鮮乳中摻有5%以上的復(fù)原乳具有較好的檢測能力。
參考資料 >
生乳與巴氏殺菌乳中糠氨酸含量及其測定方法研究.中國知網(wǎng).2005-11-20
乳品中糠氨酸定量分析及熱處理對糠氨酸含量影響的研究.中國知網(wǎng).2012-04-20