黑龍江市售乳制品蛋白質(zhì)質(zhì)量評價

王麗穎，付 莉，李志成*，郭 麗

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院， 陜西 楊凌 712100；2.大慶乳品廠有限責(zé)任公司，黑龍江 大慶 163311；3.遼寧醫(yī)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 錦州 121001；4.綏化學(xué)院生物與食品工程系，黑龍江 綏化 152061)

黑龍江市售乳制品蛋白質(zhì)質(zhì)量評價

王麗穎1,2，付 莉3，李志成1,*，郭 麗4

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院， 陜西 楊凌 712100；2.大慶乳品廠有限責(zé)任公司，黑龍江 大慶 163311；3.遼寧醫(yī)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 錦州 121001；4.綏化學(xué)院生物與食品工程系，黑龍江 綏化 152061)

為評價黑龍江省市售乳制品中蛋白質(zhì)的質(zhì)量，采用凱氏定氮法和三氯乙酸沉淀法測定黑龍江市售不同廠家生產(chǎn)的全脂加糖乳粉、純酸牛乳、配制型乳飲料和滅菌純牛乳中的蛋白質(zhì)和非蛋白氮含量，計算各乳制品的蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)。結(jié)果表明， 利用蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)評價乳制品中蛋白質(zhì)質(zhì)量是可行的，并建立了4種乳制品的蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)模型。黑龍江市售合格的全脂加糖乳粉、純酸牛乳、配制型乳飲料和滅菌純牛乳的蛋白氮指數(shù)范圍分別為0.990～0.995、0.870～0.956、0.402～0.633和0.929～0.943，其非蛋白氮指數(shù)范圍分別為0.005～0.010、0.084～0.130、0.367～0.598和0.069～0.071?？傮w來說，黑龍江市售乳制品蛋白質(zhì)含量大多數(shù)符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，但部分乳制品的蛋白質(zhì)質(zhì)量有待提高。

乳制品；蛋白質(zhì)質(zhì)量；評價；蛋白氮指數(shù)；非蛋白氮指數(shù)

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展、人民生活水平的不斷提高和營養(yǎng)知識的普及與宣傳，消費者對乳制品的需求日益增加，我國城鄉(xiāng)居民乳制品年人均消費量逐年遞長，1992年消費量為6.32kg/人，2001年則增加至17kg/人[1]，2006年達(dá)到25.29kg/人[2]，而目前中國已成為世界第三大產(chǎn)奶國——奶類人均占有量為28.3kg，增長了61.6倍[3]。同時由于乳制品在改善膳食結(jié)構(gòu)、補充營養(yǎng)、增強體質(zhì)等方面發(fā)揮著重要作用，也帶動了消費者對乳制品的需求由數(shù)量型向質(zhì)量需求型和膳食營養(yǎng)型過渡，因此乳制品的質(zhì)量安全問題必然受到人民大眾的關(guān)注。

蛋白質(zhì)是人類最重要的營養(yǎng)物質(zhì)之一， 是生物體細(xì)胞的重要組成成分，它具有許多生物學(xué)功能。蛋白質(zhì)的含量是評價食物營養(yǎng)價值的最重要的指標(biāo)之一，因此乳制品中蛋白質(zhì)的含量和質(zhì)量將直接決定產(chǎn)品的營養(yǎng)價值和質(zhì)量[4]。

2008年，添加三聚氰胺以提高乳粉中蛋白質(zhì)含量的毒奶粉事件被曝光后，乳制品蛋白質(zhì)摻假問題亟待解決。造成乳粉中蛋白質(zhì)不合格的原因主要是原料乳中蛋白質(zhì)的含量不足[5]。針對原料乳蛋白含量不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象，一些不法分子通過添加尿素、縮二脲、羥甲基尿素、氨水、硫酸銨、氯化銨等非蛋白氮和水解蛋白、谷朊粉等外源蛋白來提高蛋白質(zhì)含量[6]。加入這些物質(zhì)后，雖然按照國標(biāo)GB/T 5009.5——2003《食品中蛋白質(zhì)的測定》測定其蛋白質(zhì)含量達(dá)到了原料奶的標(biāo)準(zhǔn)，但其乳蛋白含量卻較低，所加工的乳制品的乳蛋白含量也較低，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)已完全改變。在食品摻假檢測技術(shù)中，乳品蛋白質(zhì)的摻假檢測是一項復(fù)雜而艱難的定性與定量工作。在檢測的方法方面，國外在結(jié)合牛奶的理化性質(zhì)的基礎(chǔ)上應(yīng)用了許多新技術(shù)對牛奶中摻入外源蛋白進行檢測。例如運用夾心法酶聯(lián)免疫法及免疫技術(shù)檢測綿羊奶中是否摻入山羊奶[7-8]， 應(yīng)用快速蛋白液相色譜及紅外線光譜檢測牛、羊奶中是否混有豆奶[9]， 通過副κ-酪蛋白的電泳和高效液相色譜檢測羊奶中是否混有牛奶[10-11]等。從以上檢測方法可以看出，國外對牛乳摻假多采用大型儀器或高精尖技術(shù)，費用基本都比較高，難以在中國推行。我國專家也建立了一些檢測方法，如建立了對牛乳中尿素的檢測方法[12]；利用濃鹽酸水解的方法檢測牛乳中混有的羥脯氨酸，最小檢出量為1.0mg/L[13]等。但對乳制品中摻入外源性蛋白質(zhì)還沒有一個總的檢測方法。本研究針對乳制品中蛋白質(zhì)摻假問題，以市售不同生產(chǎn)廠家常見的幾種乳制品為檢測對象，對其蛋白質(zhì)和非蛋白氮含量進行測定，并對蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)進行計算，初步提出乳制品的蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)及蛋白質(zhì)摻假的鑒定方法，為評價乳制品蛋白質(zhì)質(zhì)量的優(yōu)劣提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

全脂加糖乳粉、純酸牛乳、配制型含乳飲料、滅菌純牛乳均來自標(biāo)號為1～5的5個生產(chǎn)廠家。

蔗糖、三氯乙酸、硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、氫氧化鈉、甲基紅溴甲酚綠混合指示劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

T-214分析天平 賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；FOSS SCINOTM凱式定氮裝置 丹麥FOSS公司。

1.3 方法

1.3.1 實驗設(shè)計

在黑龍江市場上抽取5個具有代表性的乳品廠家生產(chǎn)的不同批次的全脂加糖乳粉、純酸牛奶、配制型含乳飲料和滅菌純牛乳各30份，共120份，編號，然后測定其蛋白質(zhì)含量和非蛋白氮含量，計算蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)。用每種產(chǎn)品其中的20份建立蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)模型，用其余的10份驗證模型。

1.3.2 蛋白質(zhì)含量的測定

采用國標(biāo)GB/T 5009.5—2003《食品中蛋白質(zhì)的測定》中微量凱氏定氮法測定[14]。

1.3.3 非蛋白氮含量的測定

按照GB/T 21704—2008《乳與乳制品中非蛋白氮含量的測定》方法測定[15]。

1.3.4 蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)的計算

蛋白氮含量=總蛋白質(zhì)含量－非蛋白氮含量蛋白氮指數(shù)＝蛋白氮含量/總蛋白質(zhì)含量非蛋白氮指數(shù)=非蛋白氮含量/總蛋白質(zhì)含量

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 13.0進行統(tǒng)計分析，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 全脂加糖乳粉和純酸牛奶中的蛋白質(zhì)含量和非蛋白氮含量

不同廠家生產(chǎn)的全脂加糖乳粉中蛋白質(zhì)含量從18.375%～24.427%不等，樣品1與其他4種樣品具有極顯著差異(P＜0.01)，樣品3與樣品4之間差異不顯著(P＞0.05)(表1)，從樣品中測得的蛋白質(zhì)含量基本與全脂加糖乳粉包裝上標(biāo)簽所示蛋白質(zhì)含量相近。除樣品3蛋白質(zhì)含量略低于國家標(biāo)準(zhǔn)18.5%[16]外，其余廠家的全脂加糖乳粉蛋白質(zhì)含量均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。全脂加糖乳粉蛋白質(zhì)含量的差異主要是各廠家對于該類產(chǎn)品在市場中的定位不同所決定的。樣品3蛋白質(zhì)含量較低的原因也可能是該廠家存在檢測誤差造成的。通常工廠中采用同一種檢測蛋白質(zhì)方法的誤差在0.2%左右，對于不同方法檢測同一乳品中蛋白質(zhì)含量，凱氏定氮法測定值最低，之后依次為考馬斯亮蘭法、雙縮脲法和等電點沉淀法，最大值和最小值差距約在15%左右[17]，但對外應(yīng)選擇國家標(biāo)準(zhǔn)方法進行檢測。

全脂加糖乳粉中非蛋白氮含量在0.072%～0.208%之間。樣品1、2、5之間差異不顯著(P＞0.05)，這3個廠家樣品與樣品3和樣品4之間具有極顯著性差異(P＜0.01)，這可能是各個廠家所用的奶牛的品種、飼料和飼養(yǎng)方法相似或不同造成的。

表1 不同生產(chǎn)廠家全脂加糖乳粉和純酸牛乳中蛋白質(zhì)含量和非蛋白氮含量Table 1 Protein content and non-protein nitrogen content in sweetened whole milk powder and yoghurt from different manufacturers

由表1可知，不同生產(chǎn)廠家純酸牛奶中的蛋白質(zhì)含量中，樣品1和樣品4差異不顯著(P＞0.05)，樣品3與樣品1、2、4、5之間差異極顯著(P＜0.01)。樣品5的蛋白質(zhì)的含量為1.604%，明顯低于國家標(biāo)準(zhǔn)(2.9%)[18]。樣品5系地方小企業(yè)生產(chǎn)，可能對產(chǎn)品營養(yǎng)素含量控制存在問題。其余廠家的產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量基本與純酸牛乳包裝上標(biāo)簽所示蛋白質(zhì)含量相近，均在國家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

純酸牛乳的非蛋白氮含量在0.131%～0.385%之間，各廠家純酸牛乳中非蛋白氮含量差異極顯著(P＜0.01)且其含量較全脂加糖乳粉高，可能的原因一是不同廠家在純酸牛乳中添加的蛋白糖等不同，二是不同廠家酸奶的發(fā)酵劑的發(fā)酵活力不同，對蛋白質(zhì)分解為肽類的能力不同造成的。

2.2 滅菌純牛乳和配制型乳飲料中的蛋白質(zhì)含量和非蛋白氮含量

不同廠家生產(chǎn)的滅菌純牛乳蛋白質(zhì)含量，樣品1、3、4、5之間差異不顯著(P＞0.05)，但它們與樣品2之間差異極顯著(P＜0.01)，樣品中測得的蛋白質(zhì)含量基本與滅菌純牛乳包裝上標(biāo)簽所示蛋白質(zhì)含量相近，并均符合國家標(biāo)準(zhǔn)(2.9%)[19]的要求。其非蛋白氮含量在0.182%～0.277%之間，且樣品1、2、3與樣品4和樣品5之間差異顯著(P＜0.05)(表2)。

表2 不同生產(chǎn)廠家滅菌純牛乳和配制型乳飲料蛋白質(zhì)含量和非蛋白氮含量Table 2 Protein content and non-protein nitrogen content in sterilized pure milk and milk beverage from different manufacturers

不同生產(chǎn)廠家配制型乳飲料中蛋白質(zhì)含量均符合國家標(biāo)準(zhǔn)(1.0%)的要求[20](表2)。樣品1與樣品2(或樣品3或樣品4)和樣品5之間差異顯著(P＜0.05)。

配制型乳飲料的非蛋白氮含量較高，在0.386%～0.936%之間。樣品3含量高達(dá)0.936%，與其他樣品比較差異極顯著(P＜0.01)。在有些配制型乳飲料配方表中顯示含有酪蛋白磷酸肽、阿斯巴甜(含苯丙氨酸)和甜蜜素等物質(zhì)，這些物質(zhì)屬于非蛋白態(tài)的含氮化合物，因此使非蛋白氮含量有所提高。有些產(chǎn)品中沒有標(biāo)明，分析其非蛋白氮含量的升高可能由于添加其他非蛋白氮導(dǎo)致的。

2.3 乳制品蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)

表3 不同生產(chǎn)廠家不同乳制品中蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)Table 3 Protein index and non-protein nitrogen index of milk products from different manufacturerd

由表3可知，配制型乳飲料中，樣品3與其他樣品蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)差異均極顯著(P＜0.001)，表明配制型乳飲料樣品3雖然蛋白質(zhì)含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，但其蛋白氮指數(shù)很低，只有0.217，而非蛋白氮指數(shù)卻很高，達(dá)到0.783，說明其蛋白質(zhì)質(zhì)量較差，故將配制型乳飲料樣品3的蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)舍棄。滅菌純牛乳中，樣品1與其他4種樣品蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)差異極顯著(P＜0.001)，同理也將其值舍棄。全脂加糖乳粉中，樣品3的蛋白質(zhì)含量低于國家標(biāo)準(zhǔn)，計算所得的蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)與其他樣品相比差異顯著(P＜0.05)，故予以舍棄。合格的全脂加糖乳粉、純酸牛乳、配制型乳飲料和滅菌純牛乳的蛋白氮指數(shù)范圍分別暫定為0.990～0.995、0.870～0.956、0.402～0.633和0.929～0.943，其非蛋白氮指數(shù)范圍分別為0.005～0.010、0.084～0.130、0.367～0.598和0.069～0.071。

配制型乳飲料蛋白氮指數(shù)及非蛋白氮指數(shù)范圍與其他3類產(chǎn)品相比，差異極顯著(P＜0.01)，滅菌純牛乳與純酸牛乳的蛋白氮指數(shù)及非蛋白指數(shù)范圍基本接近，這與其加工工藝相近有直接關(guān)系，而全脂加糖乳粉的蛋白氮指數(shù)范圍最高，非蛋白指數(shù)范圍最低。

用標(biāo)號1～5生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的其他批次的全脂加糖乳粉、純酸牛奶、配制型含乳飲料和滅菌純牛乳各10份，測定蛋白質(zhì)含量與非蛋白氮含量，計算其蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)，結(jié)果表明，數(shù)值均在建立的模型范圍內(nèi)。

3 討 論

牛乳中的蛋白質(zhì)是乳中的主要含氮物質(zhì)，其中大約95%是乳蛋白質(zhì)，5%是非乳蛋白態(tài)氮。測定乳蛋白氮指數(shù)可以清楚了解乳蛋白質(zhì)及非乳蛋白態(tài)氮在乳制品中所占的比例，并換算出其含量，與理論值對照后，便可了解在蛋白質(zhì)方面是否摻假。通過檢測大量原料乳及乳制品的蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)，做出統(tǒng)計分析后即可得到樣品的合格值范圍。本實驗對4類乳制品檢測后，利用SPSS13.0建立初步模型，合格的全脂加糖乳粉、純酸牛乳、配制型乳飲料和滅菌純牛乳的蛋白氮指數(shù)范圍分別暫定為0.990～0.995、0.870～0.956、0.402～0.633和0.929～0.943，其非蛋白氮指數(shù)范圍分別為0.005～0.010、0.084～0.130、0.367～0.598和0.069～0.071。該數(shù)據(jù)的獲得對檢驗乳制品蛋白質(zhì)質(zhì)量的優(yōu)劣提供了一個新的方法，對評價企業(yè)生產(chǎn)的乳制品的蛋白質(zhì)質(zhì)量具有一定的指導(dǎo)意義。

但是，牛奶摻入外源性蛋白時，發(fā)生顯著變化的理化指標(biāo)有很多，綜合考慮還需對多種指標(biāo)進行檢測。鄭凌焱[6]研究摻入外源蛋白質(zhì)對原料奶理化性質(zhì)的影響，利用主成分分析，得到摻入水解蛋白、甘氨酸和乳清粉后，蛋白含量、非酪蛋白氮含量、非蛋白氮含量、游離氨基氮含量等指標(biāo)均有不同程度的影響，可見蛋白質(zhì)和非蛋白氮含量的檢測在一定條件下可反映出乳品的質(zhì)量。麻士衛(wèi)等[21]對原料乳體細(xì)胞數(shù)及總蛋白、非蛋白氮、尿素氮含量間相關(guān)性的研究指出，原料乳中體細(xì)胞數(shù)、總蛋白、非蛋白氮、尿素氮含量之間均有極顯著差異(均為P＜0.001)。本實驗中使用蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)作為乳制品質(zhì)量評價指標(biāo)，并初步得到成效。因此，在排除其他因素的干擾后，蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)可以作為乳制品蛋白質(zhì)質(zhì)量優(yōu)劣的一個重要指標(biāo)。但要真正應(yīng)用到實際生產(chǎn)中，利用蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)檢測乳及乳制品蛋白質(zhì)的摻假程度，得到確切的原料乳和各乳制品的蛋白氮指數(shù)與非蛋白氮指數(shù)模型，還需要擴大實驗范圍，例如不同時間、不同地區(qū)、不同品種奶牛所產(chǎn)的牛奶及食品添加劑的蛋白氮和非蛋白氮指數(shù)的情況，這都有待進一步研究。

4 結(jié) 論

建立了4種乳制品的蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)模型。4種乳制品的蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)在以下范圍內(nèi)時，乳制品質(zhì)量良好。全脂加糖乳粉、純酸牛乳、配制型乳飲料和滅菌純牛乳的蛋白氮指數(shù)范圍分別為0.990～0.995、0.870～0.956、0.402～0.633 和 0.929～0.943，其非蛋白氮指數(shù)范圍分別為0.005～0.010、0.084～0.130、0.367～0.598和0.069～0.071。驗證實驗表明該模型適用于4種乳制品。

利用蛋白氮指數(shù)和非蛋白氮指數(shù)檢測乳制品中蛋白質(zhì)的質(zhì)量是可行的，黑龍江省內(nèi)知名企業(yè)生產(chǎn)的乳制品蛋白質(zhì)含量基本符合國家標(biāo)準(zhǔn)，但部分乳制品的蛋白質(zhì)質(zhì)量有待提高。

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Evaluation of Protein Quality of Commercially Available Milk Products in Heilongjiang

WANG Li-ying1,2，F(xiàn)U Li3，LI Zhi-cheng1,*，GUO Li4
(1. College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, Yangling 712100, China；2. Daqing Dairy Factory Co.Ltd., Daqing 163311, China；3. Food Science and Engineering College, Liaoning Medical University, Jinzhou 121001, China；4. Department of Biology and Food Engineering , Suihua University, Suihua 152061, China)

In order to evaluate the protein quality of milk products commercially available in Heilongjiang, protein and nonprotein nitrogen contents in sweetened whole milk powder, yoghurt, milk beverage, and sterilized pure milk were determined by micro-Kjeldahl method and trichloroacetic acid precipitation method, respectively, and protein and non-protein nitrogen indexes were calculated. The results showed that it was feasible to evaluate protein quality of milk products based on protein and nonprotein nitrogen indexes. Four models for protein and non-protein nitrogen indexes in milk products were established. The protein nitrogen indexes of certified sweetened whole milk powder, yoghurt, milk beverage, and sterilized pure milk were in the range of 0.990 to 0.995, 0.870 to 0.956, 0.402 to 0.633, and 0.929 to 0.943, and the non-protein nitrogen indexes were in the range of 0.005 to 0.010, 0.084 to 0.130, 0.367 to 0.598, and 0.069 to 0.071, respectively. On the whole, protein content of commercially available milk products in Heilongjiang is generally consistent with the national standard, although part of them needs to be improved due to poor protein quality.

milk product；protein quality；evaluation；protein nitrogen index；non-protein nitrogen index

TS252.7

A

1002-6630(2011)05-0277-04

2010-09-19

“十一五”國家科技支撐計劃項目(2006BAD04A11)；西北農(nóng)林科技大學(xué)科研專項(07ZR005)

王麗穎 (1978—)，女，碩士研究生，研究方向為畜產(chǎn)品加工。E-mail：wangliying1978@yeah.net

*通信作者：李志成(1966—)，男，副教授，博士，研究方向為乳肉蛋貯藏與加工。E-mail：lzc20000@163.com