奶制品中蛋白质的检测仪器和方法研究

奶制品中蛋白质的检测仪器和方法研究

论文摘要

本文针对国内奶制品中蛋白质含量测定与质量控制过程中长期存在的检测仪器成本较高、检测方法耗时较长以及对掺假(伪)物识别能力较差等难题,研制了3种小型化检测仪器和4种快速检测方法,可用于快速测定原奶总蛋白和奶制品中真蛋白、皮革水解蛋白、植物蛋白的含量,基本上满足了奶制品中蛋白质主要掺假(伪)物检测的需求,具有显著的实用价值。基于近红外光谱法,研制开发出一种原奶中总蛋白含量测定专用的新型低成本短波近红外漫透射光谱测量仪器,该仪器基于卤钨灯光源—固定光栅—阵列检测光电传感器设计,可用于原奶样品的现场或在线检测,无需样品前处理操作,不消耗化学试剂,单样品检测时间在15s以内;检测结果与凯氏定氮法相比无显著性差异。采用有机染料作为探针,建立了一种奶制品中真蛋白含量的褪色—比色测定方法,并研制出与该方法配套的专用小型仪器检测系统。对显色温度、时间和非蛋白氮干扰物质等测量影响因素进行了系统考察研究,结果表明,该检测系统测定结果准确、检测速度快,单样品的处理和检测时间在10min以内,并可避免常见非蛋白氮物质的干扰。根据皮革水解蛋白中羟脯氨酸含量较高的特点,通过对皮革水解蛋白质的高温催化消解和羟脯氨酸显色系统研究,建立了奶制品中皮革水解蛋白专用检测方法,并研制出多通道高温催化消解设备和皮革水解蛋白检测仪;通过对催化消解条件的优化,使单批样品(25个)的前处理时间在35min以内完成,检测结果与国标方法吻合。基于胶束电动毛细管色谱法对不同尺寸蛋白质分子的分离能力,提出了一种可对奶制品中特征乳蛋白和掺杂大豆蛋白分布情况进行快速筛查的新方法。通过对分离条件的优化,实现了对奶制品中特征乳蛋白含量的定量测定和大豆蛋白的定性分析。

论文目录

  • 提要
  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 奶制品中蛋白质检测的意义
  • 1.2 奶和奶粉的主要化学成分
  • 1.2.1 标准奶和奶粉的主要化学成分
  • 1.2.2 劣质奶和奶粉的掺伪化学成分
  • 1.3 蛋白质的组成及性质
  • 1.3.1 蛋白氨基酸
  • 1.3.2 蛋白质的合成与水解
  • 1.3.3 蛋白质的理化性质
  • 1.3.3.1 蛋白质的高分子性质
  • 1.3.3.2 蛋白质的两性解离及等电点性质
  • 1.3.3.3 蛋白质的极谱特性
  • 1.3.3.4 蛋白质的水合作用
  • 1.3.3.5 蛋白质的变性作用
  • 1.3.3.6 蛋白质的显色反应
  • 1.3.3.7 氨基酸的 -氨基及 -羧基反应
  • 1.4 蛋白质的检测方法
  • 1.4.1 凯氏定氮法
  • 1.4.1.1 凯氏定氮法的测量原理
  • 1.4.1.2 凯氏定氮法在国内的研究及应用状况
  • 1.4.1.3 凯氏定氮法在国外的研究及应用状况
  • 1.4.1.4 凯氏定氮法的优点和局限性
  • 1.4.2 燃烧定氮法
  • 1.4.2.1 燃烧定氮法的测量原理
  • 1.4.2.2 燃烧定氮法在国内的研究及应用状况
  • 1.4.2.3 燃烧定氮法在国外的研究及应用状况
  • 1.4.2.4 燃烧定氮法的优点和局限性
  • 1.4.3 近红外光谱法
  • 1.4.3.1 近红外光谱法的基本原理
  • 1.4.3.2 近红外光谱法在国内的研究及应用状况
  • 1.4.3.3 近红外光谱法在国外的研究及应用状况
  • 1.4.3.4 近红外光谱法的优点和局限性
  • 1.4.4 比色法
  • 1.4.4.1 比色法的测量原理
  • 1.4.4.2 双缩脲法
  • 1.4.4.3 Folin-酚试剂法
  • 1.4.4.4 BCA 法
  • 1.4.4.5 考马斯亮蓝法
  • 1.4.4.6 茚三酮法
  • 1.4.5 高效液相色谱法
  • 1.4.5.1 高效液相色谱法的基本原理
  • 1.4.5.2 高效液相色谱法在国内外的研究及应用状况
  • 1.4.5.3 高效液相色谱法的优点和局限性
  • 1.4.6 毛细管凝胶电泳法
  • 1.4.6.1 毛细管凝胶电泳法的基本原理
  • 1.4.6.2 毛细管凝胶电泳法在国内外的研究及应用状况
  • 1.4.6.3 毛细管凝胶电泳法的优点和局限性
  • 1.4.7 胶束电动毛细管色谱法
  • 1.4.7.1 胶束电动毛细管色谱法的基本原理
  • 1.4.7.2 胶束电动毛细管色谱法在国内外的研究及应用状况
  • 1.4.7.3 胶束电动毛细管色谱法的优点和局限性
  • 1.4.8 其它方法
  • 1.5 蛋白质的检测仪器
  • 1.5.1 多用型蛋白质检测仪器
  • 1.5.1.1 进口多用型蛋白质检测仪器
  • 1.5.1.2 国产多用型蛋白质检测仪器
  • 1.5.2 专用型蛋白质检测仪器
  • 1.5.2.1 进口专用型蛋白质检测仪器
  • 1.5.2.2 国产专用型蛋白质检测仪器
  • 1.5.3 现有蛋白质检测仪器的优点和局限性
  • 1.6 本文的立题依据和研究内容
  • 1.7 参考文献
  • 第2章 牛奶总蛋白快速检测的仪器和方法的研究
  • 2.1 检测仪器
  • 2.1.1 仪器总体设计
  • 2.1.2 吸收池的选择
  • 2.1.3 光电传感器选型
  • 2.1.4 色散系统设计
  • 2.1.5 光谱仪模块电控系统设计
  • 2.1.5.1 控制器
  • 2.1.5.2 A/D 转换器
  • 2.1.5.3 电源电路
  • 2.1.5.4 电平转换电路
  • 2.1.5.5 信号调理电路
  • 2.1.5.6 系统软件
  • 2.2 实验部分
  • 2.2.1 仪器
  • 2.2.2 试剂
  • 2.2.3 牛奶样品收集
  • 2.2.4 实验方法
  • 2.2.4.1 短波近红外光谱数据采集
  • 2.2.4.2 凯氏定氮法测定样品总蛋白含量
  • 2.2.5 PLS 建模过程
  • 2.3 结果与讨论
  • 2.3.1 异常样品剔除
  • 2.3.2 光谱数据预处理
  • 2.3.3 数学模型的建立和校验
  • 2.4 小结
  • 2.5 参考文献
  • 第3章 奶制品中真蛋白快速检测的仪器和方法研究
  • 3.1 检测仪器
  • 3.1.1 仪器总体设计
  • 3.1.1.1 光源
  • 3.1.1.2 比色池
  • 3.1.1.3 检测器
  • 3.1.1.4 微处理器
  • 3.1.1.5 存储器
  • 3.1.1.6 人机交互设备
  • 3.1.2 硬件电路
  • 3.1.3 系统软件
  • 3.2 实验部分
  • 3.2.1 仪器
  • 3.2.2 试剂
  • 3.2.3 检测原理
  • 3.2.4 试验方法
  • 3.2.4.1 样品前处理
  • 3.2.4.2 测量
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 蛋白质试剂吸收光谱
  • 3.3.2 与紫外-可见分光光度计对比试验
  • 3.3.3 标准曲线
  • 3.3.4 温度对测定结果的影响
  • 3.3.5 时间对测定结果的影响
  • 3.3.6 测量结果的重复性
  • 3.3.7 非蛋白氮干扰物试验
  • 3.3.8 方法及仪器的验证
  • 3.3.8.1 与奶粉蛋白校准物质的比对
  • 3.3.8.2 与商品化检测方法和仪器的对比
  • 3.3.9 实际样品检测
  • 3.4 小结
  • 3.5 参考文献
  • 第4章 奶制品中皮革水解蛋白快速检测的仪器和方法研究
  • 4.1 检测仪器
  • 4.1.1 仪器总体设计
  • 4.1.1.1 多通道消解槽
  • 4.1.1.2 供电电源
  • 4.1.1.3 加热器
  • 4.1.1.4 温度传感器
  • 4.1.1.5 温度采集电路
  • 4.1.1.6 微处理器
  • 4.1.1.7 人机交互设备
  • 4.1.2 消解系统硬件电路
  • 4.1.3 温度控制算法
  • 4.1.4 消解系统软件
  • 4.2 实验部分
  • 4.2.1 仪器
  • 4.2.2 试剂
  • 4.2.3 检测原理
  • 4.2.4 试验方法
  • 4.2.4.1 样品前处理
  • 4.2.4.2 羟脯氨酸的测定
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 羟脯氨酸显色产物吸收光谱图
  • 4.3.2 标准曲线
  • 4.3.3 仪器验证
  • 4.3.4 高温催化消解法消解条件考察
  • 4.3.4.1 硫酸浓度的影响
  • 4.3.4.2 硫酸体积的影响
  • 4.3.4.3 催化剂用量的影响
  • 4.3.4.4 消解时间的影响
  • 4.3.4.5 消解温度的影响
  • 4.3.4.6 消解条件的选择
  • 4.3.5 高温催化消解法回收率考察
  • 4.3.6 消解方法验证
  • 4.3.6.1 对皮革水解蛋白粉标物的测定
  • 4.3.6.2 与国标水解法的比对
  • 4.4 小结
  • 4.5 参考文献
  • 第5章 奶制品中乳蛋白及掺杂植物蛋白检测方法初步研究
  • 5.1 检测方法的选择
  • 5.1.1 牛奶蛋白质
  • 5.1.2 大豆蛋白质
  • 5.1.3 方法选择
  • 5.2 实验部分
  • 5.2.1 实验仪器
  • 5.2.2 试剂
  • 5.2.3 仪器操作条件
  • 5.2.4 缓冲溶液的配置
  • 5.2.5 样品制备
  • 5.3 结果与讨论
  • 5.3.1 分离条件的选择
  • 5.3.1.1 表面活性剂浓度的选择
  • 5.3.1.2 背景电解质酸度的选择
  • 5.3.1.3 尿素浓度的选择
  • 5.3.1.4 分离电压和柱温
  • 5.3.2 牛乳蛋白的定性及定量分析
  • 5.3.2.1 5 种乳蛋白的分离
  • 5.3.2.2 标准曲线和检测限
  • 5.3.2.3 重现性与回收率
  • 5.3.3 大豆蛋白质定性分析
  • 5.3.4 牛奶和奶粉中大豆蛋白质的检测
  • 5.4 小结
  • 5.6 参考文献
  • 作者简介及在学期间所取得的科研成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

    奶制品中蛋白质的检测仪器和方法研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢