一、引言

隨著全球乳制品市場(chǎng)的不斷擴(kuò)展，尤其是酸奶市場(chǎng)呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展勢(shì)頭。特別是希臘酸奶的流行以及非乳制品酸奶替代品如杏仁、椰子和大豆酸奶的出現(xiàn)，使得這一趨勢(shì)更加明顯。2015年的一項(xiàng)研究數(shù)據(jù)顯示，從1999年到2013年，每天消費(fèi)酸奶的美國(guó)成年人比例從4.7%上升到了9.3%。ⁱ酸奶之所以能夠迅速增長(zhǎng)，很大程度上得益于其健康益處，包括富含蛋白質(zhì)、益生菌、水果和其他營(yíng)養(yǎng)素。

對(duì)于酸奶制造商來(lái)說(shuō)，蛋白質(zhì)含量是一個(gè)重要的指標(biāo)，因?yàn)樗苯佑绊懏a(chǎn)品的稠度和定義。例如，希臘酸奶的蛋白質(zhì)含量大約是傳統(tǒng)酸奶的兩倍。酸奶的生產(chǎn)是通過(guò)在經(jīng)過(guò)高溫處理并冷卻后的牛奶中添加活細(xì)菌培養(yǎng)物來(lái)完成的。這些細(xì)菌培養(yǎng)物會(huì)發(fā)酵先前處理過(guò)的牛奶中的乳糖，產(chǎn)生乳酸。pH值的降低，結(jié)合之前的熱處理，導(dǎo)致牛奶蛋白（酪蛋白和乳清）從高階結(jié)構(gòu)變性并形成簇。隨著蛋白質(zhì)的解旋和結(jié)合，酸奶逐漸變稠。一般來(lái)說(shuō)，蛋白質(zhì)含量越高，酸奶越稠。

Sprint^®蛋白質(zhì)分析儀為酸奶制造商提供了一種理想的解決方案，用于測(cè)試生產(chǎn)過(guò)程中和成品酸奶。該技術(shù)基于一種快速的綠色化學(xué)過(guò)程，允許在不到5分鐘內(nèi)直接檢測(cè)蛋白質(zhì)。專(zhuān)有的iTag^® 溶液與樣本混合，并直接與蛋白質(zhì)的主鏈結(jié)合，特別是堿性氨基酸（賴氨酸、精氨酸和組氨酸）。這種快速直接的蛋白質(zhì)檢測(cè)技術(shù)不受含氮摻雜劑的影響，并且不使用與濕化學(xué)技術(shù)相關(guān)的任何危險(xiǎn)試劑，如凱氏法。此外，酸奶生產(chǎn)過(guò)程中蛋白質(zhì)的解旋（變性）不會(huì)降低Sprint的效能，反而暴露了更多的主鏈以供iTag溶液結(jié)合。

二、關(guān)鍵系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

l 檢測(cè)速度快，只需不到5分鐘

l 直接檢測(cè)蛋白質(zhì)，而非總氮量

l 采用綠色化學(xué)方法，無(wú)需使用苛刻的高溫化學(xué)品

l 比凱氏法和燃燒技術(shù)更具有重復(fù)性

l 自動(dòng)化AOAC方法967.12（適用于牛奶）和930.33（適用于冰淇淋及冷凍甜點(diǎn)）

l 不易受摻假影響

三、樣本

為了驗(yàn)證Sprint的準(zhǔn)確性和精確度，我們收集了九個(gè)過(guò)程中的樣本和15個(gè)不同蛋白質(zhì)含量的成品酸奶樣本的數(shù)據(jù)。將Sprint的測(cè)量值與按照AOAC 991.20（粗蛋白）和AOAC 991.21（真蛋白）獲得的凱氏法測(cè)量值進(jìn)行了對(duì)比。過(guò)程中的樣本包括酸奶、牛奶濃縮物和牛奶滲透物，而成品樣本則涵蓋了傳統(tǒng)酸奶和希臘酸奶的各種類(lèi)型，有含水果的和不含水果的。

四、樣本準(zhǔn)備與分析

我們使用Sprint蛋白質(zhì)分析儀對(duì)各種酸奶、牛奶滲透物和牛奶濃縮物樣本進(jìn)行了分析。每個(gè)樣本在分析前都通過(guò)抹刀或一次性移液管進(jìn)行攪拌，以確保充分混合。

注：為了獲得最佳結(jié)果，含有水果的酸奶樣本應(yīng)使用食品處理器進(jìn)行均質(zhì)處理。ⁱⁱ取樣時(shí)應(yīng)避免大型水果顆粒。如果子樣本中存在大型水果顆粒，可能難以獲得具有代表性的等分試樣。如果在液體樣本中可見(jiàn)固體，可能需要按照AOAC 925.21描述的方法進(jìn)行調(diào)溫處理。

五、結(jié)果

Sprint蛋白質(zhì)分析儀的準(zhǔn)確性和精確度在表1至表6中得到了展示。需要注意的是，Sprint可以設(shè)置為與粗蛋白或真蛋白相關(guān)聯(lián)。表1至表4的數(shù)據(jù)為粗蛋白，而表5至表6的數(shù)據(jù)為真蛋白。

如表1和表2所示，Sprint和凱氏法之間的差異范圍從0到0.12%的粗蛋白，標(biāo)準(zhǔn)差范圍為0到0.08%，適用于過(guò)程中的酸奶、滲透物和濃縮物。表3和表4顯示了Sprint和凱氏法之間的平均差異范圍為0到0.07%的粗蛋白，標(biāo)準(zhǔn)差范圍為0到0.08%，適用于成品酸奶。這兩個(gè)表中展示的酸奶在蛋白質(zhì)含量、風(fēng)味和添加物（例如水果）方面都有顯著差異。表5和表6顯示了三種希臘酸奶的平均差異范圍為0到0.07%的真蛋白，標(biāo)準(zhǔn)差范圍為0.01到0.03%。

這些結(jié)果表明，Sprint能夠可靠地匹配現(xiàn)有的參考化學(xué)方法的結(jié)果，用于酸奶、滲透物和濃縮物的蛋白質(zhì)分析，貫穿制造和膜分離過(guò)程。數(shù)據(jù)還顯示，Sprint能夠在廣泛的范圍內(nèi)（約0.20至13.50%的蛋白質(zhì)）實(shí)現(xiàn)高度重復(fù)性，適用于過(guò)程中和成品酸奶樣本。

表1. Sprint在過(guò)程中酸奶、滲透物和濃縮物中粗蛋白的準(zhǔn)確性

表2. Sprint在過(guò)程中酸奶、滲透物和濃縮物中粗蛋白的精確度

表3. Sprint在成品酸奶中粗蛋白的準(zhǔn)確性

表4. Sprint在成品酸奶中粗蛋白的精確度

表5. Sprint在成品酸奶中真蛋白的準(zhǔn)確性

表6. Sprint在成品酸奶中真蛋白的精確度

六、引用

i Nielsen SJ et al., Trends in Yogurt Consumption - US Adults - 1999-2012, The FASEB Journal, April 2015, vol 29(1).

ii CEM recommends homogenizing samples with commercial grade food processors, such as the Robot Coupe.