（动物营养与饲料科学专业论文）乳中乳果糖测定方法的优化及其在乳品质量评定中的应用.pdf

摘要 本研究在优化i s o 酶法的基础上，进一步探讨了乳果糖在液态乳不同加工条件下 的变化规律 试验一本试验以快速稳定的检测乳中乳果糖含量为目的，采用析因实验在i s o ( 1 1 2 8 5 - 2 0 0 4 ) 酶法的基础上，将其中的乳果糖水解步骤条件修改为培养时间l h 、 培养温度5 0 1 3 、b 半乳糖苷酶添加量3 0 0 u 。新方法平均回收率为9 8 ，6 ，与i s o 酶 法( 11 2 8 5 - 2 0 0 4 ) 测定结果差异不显著( p = o 3 3 ) 。比i s o 酶法的测定周期缩短9 小时， 并显著降低微生物污染的几率。 试验二研究不同杀菌温度、杀菌时间及复原乳添加量对巴氏杀菌乳和超高温灭 菌乳中乳果糖含量的影响。结果表明：在巴氏杀菌条件下，牛乳中的乳果糖含量随着 杀菌温度( 8 5 、9 0 、9 5 、1 0 0 ) 和杀菌时间( 1 5 s 、3 0 s 、4 5 s 、7 5 s 、9 0 s ) 的 升高呈线性上升趋势( 舻 0 9 4 ) ，且杀菌温度对乳果糖值的影响大于杀菌时间对它 的影响。复原乳( 8 5 ，1 5 s ) 添加比例( 2 、5 、1 0 、2 0 ) 与乳果糖含量呈正相 关( r 2r 2 = o 9 9 ) ：在u i _ r i 灭菌条件下，牛乳中的乳果糖含量随着杀菌温度( 1 3 7 1 4 2 ) 和杀菌时间( 2 s 、5 s 、1 5 s ) 的升高呈曲线上升趋势( 酽 0 9 5 ) 可根据u h t 灭菌乳中乳果糖的含量判断其大致加热时间分布u h t 灭菌乳中的复原乳( 1 3 9 ， 4 s ) 添加比例( 1 0 、2 0 、3 0 ) 与乳果糖含量呈负相关( r 2 = o 9 7 ) 。 试验三研究4 种商业u h t 灭菌乳在1 9 2 条件下储存2 个月间的乳果糖含量变 化情况。结果表明：u h t 灭菌乳中乳果糖含量在货架前期( 4 2 d 以前) 相对稳定，后 期随储存时间的延长而增高( p _d器一iihl西p12lo 6 6 _ 出分i叮莹莒-采6ib*8_女ji叮言乏 磐蟑g一峰咯k状譬鬈握*雹嚼答 锵窨翻豁掣耳堪并离g嚣葛丰疆蕊霉醯描倒橱k辩摹斟捌如嘲嚣辞矗乎辞球虽 翠椒雹掣蝤譬雾掌 并横睇鼙求g荣忙露舡豁嚼辖鬲 菩g享制匡瘩棒越博冥譬隶装武忙眯溢霉摹蕃捌辞。摹制g掣黑匣擎铲静埋掣烬g嚣雾罩薅埘辞霉簧忙掣鼋簧带冁咀社裕，箍廿g 争，酥扎，盛鑫寒薛管，毒略g斗一雕荣疆谣g爵龌埯忸曲誉匠议露*足硼爝*d1一联擘；掣旺蹬圳钆烬w龌商1v求肇卜 锯#譬m蔓f瑙协雌畸p。一状越赠埘 一i ，暑e o n m筚壬辞襁k燃靶 举毫e最*握哥辞龌k宝f11，暑昌80n *恒乎辞饵嵌啦廿赠豫噎口_8啼h巾挺魁 限 扭钲譬乎辞襁惜越们槲隧箭i砷寸塔铷翻苗 。路茁o _ i 辞粮啪世町啊惶状惦琳掣嚣采镍一po捌翘略避赠脚氧壤g辞廿墨群掣睦州甜蛙譬零晕辩捌-l蠡壬辞褪塥世劬 嫌螺赢科酥11；i唾铸避霉恃妞啭啦叮最5蕞i(掣_莹岛1v赢露掘旨一举医最眯旱f 蝤嚣梅蛆医叫骚鸯葛蕊曼器辞秘k世叮 髓吾i雕文壤雹 嚏辞最凶鬃匠墨时 爵糟堠世町赠罐足辞 粗礞世叮幕鳓巾旺 眯 凝掘瑙睇疆礞世叮 皿哪箭辞- a 髓嚣睾辱麓薛 ( d r r v )畦斑罐掣譬 聪米聋斌 幢警越器小 掣熔避匿 磐馨心冢 陋豫般冢匣孵 蟑耱 =0，量goo；co：*曼2c_o_-o；竺口兰。三=cq”二日qc 墼i鬻链鼙瘫譬旺鞋搿叫垣嘎c-一群 i u o e 吕o o oil卜n二!o卜 髫姆* ，豫 仪秘掣扑书器堪扑京期丑岳 5 窨冠静g-g一 -8宥静21吒-豢_静营葚oa 豢_静8103oo是事量-a畏一和!口呵日_*点-晷_和鼍!mn盘交_静再孳画善，-966_事8itlo=_a&_事分g￥ 磐嶂爿晕 卜正3。议豢卜萃1蠡龋k蛞辱醇租k量)隶 露扭嗽阜in假硼最 营爿、o一 凶莨n66i)u冥n66i)粤aij奢110n= 挚詹睃嚣卅嘲墩壤 爵暖铎燃椒心磊燃锰 q _ 6 警器盟捌扣g姆眯辞昏辞楫堠戗叮越辏甜苗 譬嘬簖鬲吼巾匠砖 舔鼙荦馘匾罴悼犟蚶迸1莓辣心譬罢f搿*遥嚣屿帮g黎磷魁孵趔哒t苫!_苫冥割文壤妖擎辄盟霉如草棘盥辑篁咀最婺求醑收掌斛蒜翠鼍彘瞎挺丧雹毯赠谁型越举龃g匡莹雌越埋如g湖嚣子雕材雉议咯器昂甜 掣蟑 爿犯肇爿蒜 ，on z q 一，u 面 文帅、f，单：r赣赋褂姐篷峰吼警。一学v捌钾盛晡雠坤j，lhuv一扣勰 眯辞茁畸仨06一，崎liio!状瓤姐嚣暖辣 午餐遇占。一常辞苔联擘；襁k-i_|i)抓i 糕帐悼越醇诬k宝f1蕊霉；轻坂瑚雹滏腻嚣缸龌乎肾随营l帝斗呕棘1蠡 口k量f1露啦_v06一a盖o-。爵匮w忙姐采议甜暮曾n薅基最卜斟撼1蠡粗k卜13弧。醇匪宝f1 醇嚼w忙如最锻爿m嗵暑q套青_ 巾k手薛圈啭皿口。议褒驿蛤辕并盛丑秣蟮吼_8一景。 啦单聚鼋捌姐搿憾群1盂龌张蚁们心聚科督 磊睡w 锥如阻峨薛髓k-l-in懵 薛扭嗡啦叮世崩最挚瞎睃鹄呻嘲谋壤 墨疃谅鬲凶巾旺目 蕊辑g 赣 廿舞辞暇巾旺隧ti 睇墨k军职举哇醇髓k阜ln求凶避雕锹霉嘬霉磊一幂 姆啭醇 锚晡髯 罩i ) 崔髯搠 嫩 囊* 聋斑 誊目落书 掣挥篷阻 i l 馨心皤 田糖设蒙匠赠 蜷鞍 帮靳* 豫 议刁掣扑书爵毽扑饔刳髅丑子 中围农业科学院硕士学位论文 第一章绪论 1 3 乳果糖的生成与结构 乳果糖( 4 - o - l g a l a c t o p y r a n o s y l d - f r u c t o - f h i a n o s e ) 又名半乳糖苷果糖、1 - - 4 5 半乳糖苷果糖， 乳酮糖( l a c t u l a x ；c o n s t i l a c ；d u p h a l a c ) 含有一分子半乳糖和一分子果糖它是在牛乳热处理 过程中，乳糖在酪蛋白的游离氨基集团的催化条件下碱基异构化而形成的一种合成双糖 ( a n d r e w s ，1 9 8 4 ；c o l z o 等，1 9 8 6 ) 乳果糖与乳糖是同分异构体，两者的结构式见图1 - 1 h 乳果糖c 。h 。z 0乳糖 c , 2 hz2 0 围i l 乳果稽与乳辘的结构式 f i g u r ei lt h en m c m r eo f l a e t u l o s ea n dl a c t o s e a d a c h i 于1 9 5 8 年首先发现牛乳中存在乳果糖，并指出乳果糖是由l a 转运而形成的，并可 以由乳果糖苷赖氨酸的a m a d o r i 重捧反应生成。p c h a r & 和c h a n d r a s e k h a m ( 1 9 6 0 ) 在5 5 c 下贮 存脱脂乳粉2 l 天后检测乳果糖、甘油醛、塔格糖和酸性产物他们发现游离乳果糖在碱性条件 下降解产生，这种降解反应是在乳蛋白中游离氨基催化下进行。a n d r e w s 在随后的研究表明乳果 糖的形成主要有两个条件：l a 转运和a m a d o r i 重排反应 1 4 牛乳中乳果糖含量的测定方法 由于乳果糖可以作为衡量牛乳热处理效应的指标，国内外关于测定牛乳中乳果糖含量的方法 也逐渐成为研究热点目前检测乳果糖含量存在的主要问题是：牛乳中乳糖含量很高( 约4 ) 而乳果糖含量很低( o 0 6 ) 。在测定乳果糖时高含量的乳糖会对其产生干扰因此不同的测定 方法针对这一问题提出了不同的解决方案( 表1 4 ) 从表中可以看出各种方法均有各自的缺点， 其中i s o 酶法是目前较成熟且应用广泛的一种方法，它被国际标准化组织( i s o ) 于2 0 0 4 年列为 标准方法，我国的农业部行业标准巴氏杀菌乳和u h t 灭菌乳中复原乳的鉴定中也规定使用 该方法测定液态乳中乳果糖的含量。但酶法也有一定的缺点，需要进一步的改进 6 嘶霹哑鞲蒜丑茁n鹫酶薛柑钿硒晦肄毒-姆啭辞掣雹馨眯1蠡=k嚼韩譬豫fi蠡乎嘻磊磊毒雄n晨啊 耦舡姆碳蒜g乎疃喜爵g恒铎茁捌钿辟辔 8 0 艺 辱隶十理智慧习g榧堆霉 露掘：避赠骥暴 一曹8一 1tlnoh辱堆瓣埘薏)p06卜_61眦 pn一暑晨一p羚一赠索世畔-埘嚼#塞-pooc趟嚼椎 露帮即镀避慕埔-p8n趟嚼椎馨瓣-蜞肆雄埔壬，on哇特岱x o竹状霉心匾m撑掰缸景胛刍e博g曼乜。状噬骺期墨骞暑饼ox兽n。坩密田剥2gds。状章蜗嚣田姆啭辞髫导攥嚣坎嚣蟑霍震摹癸缝 静_葛8鼍 睬求匣采鞭账辞辱辣辞巾母 疆世器，掣坦鞋嚣 0 0 n 姆龋晕a也郴*美一oo匮掣嚣翘呈艇簦盔辱餐髓g乎簖牛措蟮 燃密邮罂r 嘶爵嘤辘 群田雹n譬姆辞钳如硒晦肄 删翠嚣蠹n!no篇璃罂稃器 量鼙眯l盖掣捌g姆哦醇*k r霉，鹞埘毯口lf零o匠状叫墨否量v*错s山譬 。璐罄端 缎g锯辞导咀哥薛霹雌蚪 撑卅键墨犀球谶匠。埘霸肇：(学8o。暑ocp|髻墨v8自 霉求十厘富孽丑稚犟霉 袋景 j 曹8 竺 。蚶磐田!()乏lx寸*砸棼一椎蘑彝辩峪一姐暑姆睬fi占士饕嚣 坦 裘i嚣ii l o h 昧求匣震姆碟辞品姆露*母 厦心器，掣疆擎错 0j、锄goon 心犀罂田罂餐崧埋嗳幕呈f麓蠕磐巽蟮嘲g壬辞廿璐蜉柔赠蛙旺霹 密霉簪鬃幢 警g掣议露姆 啭辞键鞭窿蒜孵雾蝌强：菡晦 手觯材芈举掣醛鬯f忙昧嘬棼嚣翎：半匿富戗露犍幡援 氆嵇希曰辱掣辩瓣，i、要v增嗟田翱譬掣侧嚣 扣g姆眯睇乎哩棼簖廿假露譬磐曰捌靛昏g罨口景柑薯d(iv乏议璐翘嘲菩瓮司z墨 封侧州k盛菇口姆咎窜譬*髓蛹霉搿龋口赣留幕霹鞋替舞巾 嘤霹锰罄，口姆留簿状草棹卜匠壮避嚣昧辣晕镫肇惮糖碟墨圳k蓬 霉罢奄嚣巾议露晕世嚏姆翟犟佩篷鲞晕耳姆譬擎曩踌越赠瓤 _ i 曹一 眯冥姆龌器最譬*幕求辣啭辞品孽ri蠡雹壬嚷棼簖斗冀箍枷姆薛*矗匣 燃鞋o s i 麓* 本牲 幢瘩 8 鞋习颦 郫嚼 翠5 椒 兰一e p i ，口i i euoln萏三is三日c_ko膏o qlq=，一olq芒 羊；恹假麓霉船蛊嚣酶辞，一琳 窄耨* 豫 议帮掣扑书匿避扑窿爿碟丑哥 9 6 警和b旮=i= l 颦g 嗯豫k 丽囊悱蔚壤群嵌状整!糍呵撒 瞄鑫袄摩侧搿艚皿雄坩文遥 嚷龚辞牛墨嚣眯忙扣 静兰!目iv 球幡披露罐睁”群嵌农铎晕鞲 _ 博越 蔚噼啜臀罨世磊 缒趟藉嘁一骥曩翌世幕 捌姐譬辣眯辞七b哩棼习鞲嚏塔口窖删扎薯珥馊幕捌删商筠哥封峨摹0p嚣善单崇岳黜艟攥惮(f白苦山状草蜱曾赢难眩秤粤f爻舀菖状锹睾睾工葶星彝壬孵材篁姑姆碟6醯以键蛐逍堪饕*鞋骊霉姆唯鲁摹咀鞯卜蹄末互z已 嚣掌罐搿槲姆哦呈f姆眯震饕*姆啭辞罅超舡姆辞*t暖霹 羊5表撼呻鲁馘 藤辱捌心口卜毕媾|坩4睾憾装采隶旺 霹峰辱牲gg星e毫窨叫隧椎暴州k壬餐辨遵嶙州挝=d) 疆裔缮壬螫玺岬呈譬*硅埘霉辣眯辍髓埘姆眯营槲雉芒毫v翘 一lo一 蝥曦摹谢臣枢惴姆醇井霉冀眯状姆眯睇壬簖生隶鞋绺舞辞非矗旺翠邮吲仨皇 一如暑姆球辞哥瓣拓瞎畔 l 警g 昭龈k 薪 钕日j匣震*塔隶水霉掣帮霉n妒呈i聪雅蟹喙簖霹妒姆_ld絮明螭呈f 嗽椎掰米髯妊震猫擎避叫蛾 遣遥 捌g姆氍辞譬妇掣丑璐避堪葚锹i_id坍嚼+蓄划k舞哦冥辫龋晕睡暴 兽是涉昌n眢j 酃鑫恹露懈铆牲皿谁槲文涅 菪谳辅罨运憎露 j、一g善lo 盛嚣姆叮姆眯辱姆龋幕震姆啭辞圩姆辞哥爵譬求髓杠嚣露非n暖霹 莘i舡篙隶耀 霹嚣鲁佩是蕾蚶霸举日imd譬目月v iv厶譬d。舌e3蓉40ia埘豫求暑日5x量真v一山譬do七b3 l骧害翠椒嚣蟮 恒埘蟮嘁虽!罨 藿ola。状毕壤襄邮tiu荨b吒最辚曾=h熊_舞蕊辑扑晕廿巡孽挚 誉一静椒议曩 器嗟趟皑嗡奉s举寝羽铤 匾假露，路驻擘鞲 i曹z0，。 h镛i蹿露颦扑尊口。苫嗽燃嚣。芏d墨畦筝密田巾镥8n甚g萏 瘿襄m 般 瓣鬃聋取 幄毫 8 蹉嚣钽 剐隧 蜒椒 中国农业科学院硕士学位论文第一章绪论 1 5 牛乳热处理过程中乳果糖的生成规律研究 1 5 1 生鲜牛乳中的乳果糖含量 研究表明，生鲜牛乳中乳果精的含量很低，在1 2 m g l 6 4 m g l 之间( s c h l i m m e 等1 9 9 4 ； d eb l o c k ，1 9 9 6 ) 1 5 2 巴氏杀菌乳中乳果糖的变化规律 目前国外对巴氏杀菌乳中乳果塘含量随具体热处理程度变化情况的研究较少，只将其作为区 分巴氏杀菌乳和u 】盯灭菌乳的辨别指标。从表1 5 中可看出，在研究早期，由于检测方法灵敏 度的局限性并未检出巴氏杀菌乳中含有乳果糖随着新的、更加灵敏的检测方法的陆续涌现。这 一问题得到了解决。巴氏杀菌乳中乳果糖含量范围分布在2 7 m g l 3 2 1 m g l 问，而高温巴氏杀 菌乳中的乳果糖含量范围为6 7 m g l 5 s m g l ，巴氏杀菌乳中的乳果糖含量低于高温巴氏杀菌乳 的乳果糖含量。 琏着生产工艺的不同，巴氏杀菌乳中的乳果糖含量也有所差别而从p e l l e g r i n o 等( 1 9 9 5 ) 和f e t n b e r g 等c 2 0 0 6 ) 的试验可以看出巴氏杀菌乳中的乳果糖会随加工温度和时闻的增高而增高， 但乳果耱在巴氏杀菌乳中随温度和时间的具体变化规律目前尚不清楚。 袭1 - 5 巴氏杀菌乳中乳果糖的含量范围 ! ! ! ! ! ：i ! b 宝1 2 2 1 1 翌! ! ! ! i 2 21 1 翌墨12 11 ! ! ! 1 2 1 1i 璺p ! ! ! ! 竺! 窿! 璺巴i ! 兰 巴氏杀菌乳类型 芝竺理王艺 乳果糖含量 资料来源 9 中国农业科学院硕士学位论文 第一章绪论 1 5 3 嗍t 灭菌乳中乳果糖的变化规律 目前针对在u h t 灭菌乳中乳果糖含量检测的报道较多，但乳果糖随热处理温度和时间的变 化规律的研究较少( 表i - 6 ) u h t 灭菌乳中乳果糖含量为5 0 m g l x 0 6 5 1 m g l ，其中直接u i - i t 灭菌乳中乳果糖含量为1 2 0 m g i , 4 2 7 5 0 , g l ，间接u h t 灭菌乳中乳果糖含量为2 2 6 8 m g 亿 1 0 6 5 i m g l 尽管直接u h t 杀菌温度为1 5 0 ，而间接u h t 只有1 4 0 ，但由于问接u h t 经过 预热、冷却的强度大，是非瞬时灭菌过程，受热损害更大，因此直接加热法u h t 灭菌乳的乳果 稽含量比间接加热法u h t 灭菌乳低 表l - 6u h t 灭菌乳中乳累糖的含量范围 t a b l e1 6t h ec o n c c n t t a t j o na r a ao fl a c t u l o s oi nu h tm i i k 1 5 4 乳果耱与复原乳的关系 “复原乳”又称“还原乳”( r e c o n s t i t u t e d m i l k ) 是指炼乳或和全脂乳粉与水勾兑成的原料乳市 场上常见的复原乳通常是由工业乳粉制成的。乳粉和炼乳的生产过程中的浓缩和干燥阶段热处理 强度均低于u h t 和保持法灭菌工艺的热处理强度，处理温度相对比较温和，因此乳果糖的形成 比较少 近几年国内外对复原乳中的乳果糖含量进行了研究。c o r z o 等( 1 9 9 4 ) 研究结果表明。复原 乳中乳果稽的含量在2 3 o 7 8 s m g l 之闻，而m o n t i l l a 等( 2 0 0 5 ) 利用气相色谱法测定复原乳 中的乳果糖含量为2 4 2 4 8 8 m g l p e l l e g r i n o 等( 1 9 9 5 ) 研究表明由于牛乳干燥过程中的热处 理温度相对超高温灭菌工艺温和，乳果塘的形成比较少。因此含有复原乳的u h t 灭菌乳中乳果 糖含量小于直接由生鲜牛乳生产的u i - i t 灭菌乳中的乳果耱含量。目前我国已经将乳果糖作为测 1 0 中目农业科学院硕士学位论文 第一章绪论 定u h t 灭菌乳中是否含有复原乳的指标之一。但是，巴氏杀菌乳中乳果糖含量与复原乳问的关 系以及复原乳在巴氏杀菌乳和u h t 灭菌乳中添加比例与乳果糖含量的关系尚不清楚 1 6u h t 灭菌乳在储存期间的乳果糖变化规律 由于有些u h t 灭菌乳的货架期长达1 8 0 d 以上，因此u i t t 灭菌乳中的乳果糖在整个储存期 问的变化情况值得研究国外研究表明，贮存条件( 储存温度和时间) 对u i t f 灭菌乳中乳粟糖 的含量有影响，但由于各自国家u h t 灭菌乳的生产工艺千差万别，其研究结果不尽相同 a n d r e w s ( 1 9 m ) 的研究指出，牛乳中乳果糖含量随储存期变化的趋势受牛乳中乳果糖含量 的多少而决定，他的研究表明u h t 灭菌乳储存6 个月后，乳果糖含量保持不变t 而保持法灭菌 乳在储存4 0 天后乳果耱含量逐渐增高他在1 9 8 7 年的研究进一步表明不同加工工艺的u h t 灭 菌乳在室温，黑暗条件下储存7 0 天后的乳果糖变化趋势不同，既有逐渐增加的也有保持不变 c o r z o 等，1 9 9 4 证明u h t 灭菌乳在2 2 和3 0 下分别贮藏9 0 天后，乳果糖增加量分别为 2 0 士4 m g l 和9 5 士l o t n g ，l p e l l e g r i n o 等( 1 9 9 5 ) 利用乳果糖作为反应乳糖异构化和初级美拉德反应的指标来评价牛 乳中杀菌过程两过度热处理他对保持法灭菌乳样品在4 、2 3 、3 5 温度条件下每馈存6 0 天的乳果糖含量进行了测定，结果表明乳果糖异构化反应仅在3 5 有发生：每储存6 0 天灭菌 乳中乳果糖增加1 2 9 i n g l a n m o n y 等( 2 0 0 5 ) 将u h t 灭菌乳在室温条件下( 2 0 2 5 ) 储存了2 4 星期，结果表明u h t 灭菌乳中乳果糖含量基本保持稳定但间接u h t 有微小的浮动。 f 由b e r g 等( 2 0 0 6 ) 采用1 s o l l 8 6 8 ：1 9 9 7 酶法研究了储存时间对牛乳中乳果话含量的影响，结 果表明乳果塘异构化反应在2 5 和3 5 均能发生 目前我国对此研究尚属空白 i 7 乳果糖在乳品质量评价中的应用 国际奶业联合会( m f ) 和欧盟( e u ) 均规定乳果糖为区别u h t 灭菌乳和保持法灭菌乳的 参数并相继出台了对应的标准和检测方法标准。此外欧盟( e u ) 还规定巴氏杀菌乳中乳果塘含 量应低于5 0m 班，u h t 灭菌乳中乳果糖含量低于6 0 0m g l 德国更将欧盟限制的u h t 灭菌乳 中乳果糖含量降到4 0 0 m g l 我国于2 0 0 5 年出台的农业部行业标准n y ，r 9 3 9 2 0 0 5 巴氏杀菌乳和u h t 灭菌乳中复原乳 的鉴定 中也规定u h t 灭菌乳中乳果糖含量应低于6 0 0 m g l ，并将其作为判定u h t 灭菌乳中是 否含有复原乳的指标之一该标准规定：若唧灭菌乳中糠氨酸含量在1 4 0 到1 9 0 m g h g 蛋白质 时，用乳果糖与糠氨酸的比值来判定是否含复原乳若乳果糖，糠氨酸含量比值 2 时则判定含有 复原乳。反之亦然。这是因为乳粉中糠氨酸含量都在2 0 0 m g h g 蛋自质以上，而乳果糖含量很低 ( 5 0 m g l ，按制成复原乳计算) 在1 l o 1 5 0 乳果糖异构化程度是梅拉德反应的3 4 倍 但在贮存期间梅拉德反应的程度大于乳糖异构化( 1 l i d 埘山，1 9 9 3 ) 如果u h t 灭菌乳中掺入复 原乳，则糠氨酸含量增加，而乳果糖含量下降，所以乳果糖，糠氨酸含量比值降低 中国农业科学院硕士学位论文第一章绪论 1 8 存在的问题和有待进一步深入研究的领域 综上所述。尽管国外对牛乳中的乳果糖含量作了大量的研究工作，但仍然存在如下问题： 1 ) 从嗣内外研究技术来看，现有的酶法测定乳果糖效率较低。限制了其推广迫切需要有 高教、低成本和抗干扰的替代方法； 2 ) 乳果糖在牛乳热处理时间和温度的条件下的具体变化规律并不清楚t 3 ) 复原乳在巴氏杀菌乳和u i t r 灭菌乳中添加比例与乳果糖含量的关系尚待研究； 4 乳果糖在储存期问的变化规律目前我国研究尚属空白 1 9 研究目的和意义 由于液态乳质量和复原乳问题，我国已经开始通过测定乳品中乳果耱的含量来进行液态乳质 量评侨。但目前乳果糖测定方法的缺点限制了其推广。迫切需要有高效、低成本和抗干扰的替代 方法。本研究通过对乳果糖测定方法的优化，探讨乳果糖在不同加工条件下的变化规律，进而建 立评价牛乳热处理效应的体系指标并为乳品企业质量控制提供理论依据 1 2 第二章乳果糖酶法测定方法的优化 i s o 酶法具有准确度高、检出限低的优点但该方法也具有明显的缺点：利用p 半乳塘苷酶 水解乳果糖是该方法的关键步骤，该步骤中的培养温度为4 0 ( i s ol1 2 8 5 - 2 0 0 4 ) t 而该温度正 是微生物适宜生长的温度牛奶中绝大多数微生物都属于中温微生物，其最适生长温度一般在 2 0 4 5 之阃在采用1 s o 方法对牛乳中乳果糖含量进行测定时发现若试验器皿的洁净度不高， 或试验环境中微生物较多，极易产生微生物污染而造成乳果糖测定值偏低；此外该步骤中培养时 同规定为1 0 h 以上，也造成整个测定周期过长，不利于该方法的推广和大批量测定酶水解反应 完全程度受温度、反应时间、酶量和p h 值的影响为了尽量缩短培养时间，减少测定周期，本 试验根据酶促反应动力学的原理：升高培养温度和加大酶的添加量可加速酶的反应速度而对水解 条件进行优化，从而建立出一种快速检测乳果糖的方法 2 1 材料与方法 2 1 1 试验内容 2 1 i 1 试验一b 半乳糖苷酶的筛选 通过对两种d 半乳糖苷酶的筛选和用量确定，选出最适宜乳果糖测定的p 半乳糖苷酶： 2 1 1 2 试验二乳果糖水解步骤各条件对水解率的影响 探讨培养温度对乳果糖水解步骤的影响在此基础上进一步确定乳果糖水解步骤的酶添加量 与培养时闻的关系，确定优化条件从而建立快速测定乳果糖含量的方法。 2 1 1 3 试验三回收率的测定 在新鲜生乳中添加不同浓度 的乳果糖标准液，采用乳果糖快速酶法进行乳果 糖标准的回收率测定，检测该方法的可靠性 2 1 1 4 试验四快速酶法与i s 0 酶法比较研究。 对市场上采购的u h t 灭菌乳进行快速酶法与i s o 酶法对比试验，采用配对样品t 检验对结 果数据进行统计井研究试验环境对两种方法的影响 2 1 1 5试验五快速酶法在乳中乳果糖含量检测中的应用 采用快速酶法对市场上购买的不同种类牛乳和自己制备的不同加工工艺的牛乳样品进行测 定，探讨该方法的应用。 2 1 2 材料来源 试验一至试验五的牛乳样品来源见表2 1 中国农业科学院硕士学位论文第二章乳果糖酶法测定方法的优化 p li i ii i 表2 _ l 待测样品来嚣 孔衄e 垂1t h e 朝哪o f l l l j 礅r u m p l e s 热处理工艺 样品名称 【汪度，时闻) 样品 样品来潭 数量 2 1 3 主要试荆 9 半乳糖苷酶( 肛g a l a c t o s i d a s ef r o me s c h e r i c h i ac o l i ，e c 3 2 i 2 3 s i g m ag 5 6 3 5 ； p - g a l a c t o s i d a s ef t o ma s l g i l l u so r y