一种基于共振散射光谱法检测乳制品中羧甲基纤维素钠含量的方法

专利名称：一种基于共振散射光谱法检测乳制品中羧甲基纤维素钠含量的方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202110199693.1

专利申请（专利权）人：南昌大学
权利人地址：江西省南昌市红谷滩新区学府大道999号

专利发明（设计）人：万益群,谢海华,郭岚,鄢爱平,刘翻

专利摘要：本发明公开了一种基于共振散射光谱法检测乳制品中羧甲基纤维素钠含量的方法，属于分析化学技术领域。羧甲基纤维素钠作为一种常见的食品添加剂，有增稠、乳化、助悬、黏合、持水等作用，其ADI值被指定为“ADI未指定”，普遍认为其不会对人体健康造成不利影响，但近年来有研究报道其存在潜在和慢性影响的危害，可改变肠道微生物群，促进痛风炎症，促进肥胖和血糖控制障碍。2018年欧洲食品安全局呼吁“提供羧甲基纤维素钠作为食品添加剂，用于包括16周以下婴儿在内的所有人群的技术和毒理学数据”。本发明提供的分析方法可简单、快速、灵敏地检测乳制品中的羧甲基纤维素钠，仪器检出限为0.3 mg/L，为以后的研究、生产、监管等提供了有益的参考。

主权利要求：
1.一种基于共振散射光谱法检测乳制品中羧甲基纤维素钠含量的方法，其特征在于：主要包括以下几个步骤：
（1）反应条件
在Tris‑HCl缓冲溶液中，羧甲基纤维素钠和碱性品红生成离子缔合物，产生强烈的共振散射，当缓冲溶液pH为9.0，用量为0.60mL，0.001mol/L的碱性品红用量为0.80mL时，羧甲基纤维素钠和碱性品红在45min后反应完全，反应体系的共振散射强度最大，并能稳定
20min；
（2）羧甲基纤维素钠的检测
在10mL具塞比色管中，分别加入pH=9.0的0.60 mLtris‑HCl缓冲溶液，0.80mL0.001mol/L碱性品红溶液和一定量100mg/L的羧甲基纤维素钠标准工作溶液，以不加羧甲基纤维素钠的溶液为试剂空白，加水稀释至5mL，摇匀，室温反应45min后，在荧光分光光度计上，以激发波长等于发射波长λex=λem的方式进行同步扫描，得到共振散射光谱，记录
320nm处试样溶液的共振散射强度Ｉ和空白试剂的散射强度I0，计算ΔI=I‑I0，羧甲基纤维素钠浓度在0.2 10mg/L范围内与体系的ΔI成良好的线性关系，检出限为0.3mg/L；
~
（3）样品的前处理
先将牛奶样品充分摇匀，以精确至0.001g的方式称取1g样品稀释至10mL，调pH至
6.0，取1.0mL加入0.04g2000U/mg的木瓜蛋白酶，置于60℃水浴120min酶解，95℃水浴
10min灭酶，冷却至室温后加入1mL用水饱和的三氯甲烷除去脂肪及沉淀少量未被酶解的蛋白，取0.1mL上清夜按试验方法测定羧甲基纤维素钠；
（4）样品的检测
取1g样品，分别添加高、中、低三个不同水平的羧甲基纤维素钠标准溶液，按上述样品前处理方法对样品进行处理后，进行共振散射光谱分析，计算样品加标回收率。 说明书 : 一种基于共振散射光谱法检测乳制品中羧甲基纤维素钠含量
的方法技术领域[0001] 本发明涉及一种基于共振散射光谱法检测乳制品中羧甲基纤维素钠含量的方法，属于分析技术领域。背景技术[0002] 羧甲基纤维素钠作为一种常见的食品添加剂，有增稠、乳化、助悬、黏合、持水等作用，被广泛用作食品中的稳定剂、乳化剂、增稠剂、润湿剂、防结块剂、起泡剂、膨松剂、胶凝剂和上光剂等。在乳制品中添加羧甲基纤维素钠，可以稳定乳液体系，而且对乳蛋白在酸性条件下的变性沉淀有很好的抑制作用，起到稳定和增稠的效果。羧甲基纤维素钠的ADI值被指定为“ADI未指定”，普遍认为其不会对人体健康造成不利影响，但近年来有研究报道其存在潜在和慢性影响的危害，可改变肠道微生物群，促进痛风炎症，促进肥胖和血糖控制障碍。2018年欧洲食品安全局呼吁“提供羧甲基纤维素钠作为食品添加剂，用于包括16周以下婴儿在内的所有人群的技术和毒理学数据”。[0003] 目前，测定NaCMC的方法主要有分光光度法和共振散射光谱法。分光光度法通常是将NaCMC水解成单糖，再用蒽酮或2.7‑萘二酚显色测定，该法重现性好，但灵敏度不高、操作繁琐，而且对于含有单糖或多糖的样品，无法消除基体带来的干扰。共振散射光谱法则是利用CMC和带正电的试剂在静电引力的作用下结合形成离子缔合物，产生较强的共振散射信号进行测定。目前CMC的测定方法主要应用于烟草、洗涤剂、石油钻井废弃泥浆等，而乳制品中CMC的测定未见报道。发明内容[0004] 本发明的目的是提供一种快速、简单、灵敏的共振散射光谱方法检测乳制品中羧甲基纤维素钠。[0005] 本发明的技术方案：一种基于共振散射光谱法检测乳制品中羧甲基纤维素钠含量的方法。为了消除乳蛋白带来的荧光干扰，先用木瓜蛋白酶酶解牛奶中的大部分蛋白质后，用三氯甲烷除去脂肪和未酶解的蛋白质，在pH=9.0的Tris‑HCl缓冲溶液中，和碱性品红溶液反应45min后，测定共振散射光谱。[0006] 本发明主要包括以下几个步骤：反应条件、羧甲基纤维素钠的检测、样品的前处理、样品的检测。[0007] 一种基于共振散射光谱法检测乳制品中羧甲基纤维素钠含量的方法，主要包括以下几个步骤：[0008] （1）反应条件[0009] 在Tris‑HCl缓冲溶液中，羧甲基纤维素钠和碱性品红生成离子缔合物，产生强烈的共振散射。当缓冲溶液pH为9.0，用量为0.60mL，0.001mol/L的碱性品红用量为0.80mL时，羧甲基纤维素钠和碱性品红在45min后反应完全，反应体系的共振散射强度最大，并能稳定20min。[0010] （2）羧甲基纤维素钠的检测[0011] 在10mL具塞比色管中，分别加入0.60mLtris‑HCl缓冲溶液（pH=9.0），0.80mL0.001mol/L碱性品红溶液和一定量的100mg/L的羧甲基纤维素钠标准工作溶液（以不加羧甲基纤维素钠的溶液为试剂空白），加水稀释至5mL，摇匀，室温反应45min后，在荧光分光光度计上，以激发波长等于发射波长（λex=λem）的方式进行同步扫描，得到共振散射光谱。记录320nm处试样溶液的共振散射强度（Ｉ）和空白试剂的散射强度（I0），计算ΔI=I‑I0。羧甲基纤维素钠浓度在0.2 10mg/L范围内与体系的ΔI成良好的线性关系，检出限为0.3~mg/L。[0012] （3）样品的前处理[0013] 先将牛奶样品充分摇匀，称取1g（精确至0.001g）样品稀释至10mL，调pH至6.0，取1.0mL加入0.04g2000U/mg的木瓜蛋白酶，置于60℃水浴120min酶解，95℃水浴10min灭酶，冷却至室温后加入1mL用水饱和的三氯甲烷除去脂肪及沉淀少量未被酶解的蛋白，取0.1mL上清夜按试验方法测定羧甲基纤维素钠。[0014] （4）样品的检测[0015] 取1g空白样品，分别添加高、中、低三个不同水平的羧甲基纤维素钠标准溶液，按上述样品前处理方法对样品进行处理后，进行共振散射光谱分析，计算样品加标回收率。[0016] 本发明的有益效果：本发明设计了一种基于共振散射光谱法检测乳制品中羧甲基纤维素钠含量的方法，可简单、快速、准确地检测乳制品中的羧甲基纤维素钠，为今后的生产、监管提供了方便，可满足国内对其生产、监管的需要。附图说明[0017] 图1为共振散射光谱；[0018] 1.试剂空白（pH9.0的Tris‑HCl缓冲溶液0.60mL+1.0×10‑3mol/L碱性品红0.80mL），记为a;2.100mg/L羧甲基纤维素钠0.05mL+a;3.100mg/L羧甲基纤维素钠0.1mL+a;4.100mg/L羧甲基纤维素钠0.2mL+a；5.100mg/L羧甲基纤维素钠0.4mL+a;6.100mg/L羧甲基纤维素钠0.5mL+a。[0019] 图2为羧甲基纤维素钠的标准曲线。具体实施方式[0020] 实施例1：[0021] 在Tris‑HCl缓冲溶液中，羧甲基纤维素钠和碱性品红生成离子缔合物，产生强烈的共振散射。当缓冲溶液pH为9.0，用量为0.60mL，0.001mol/L的碱性品红用量为0.80mL时，羧甲基纤维素钠和碱性品红在45min后反应完全，反应体系的共振散射强度最大，并能稳定20min。[0022] 实施例2：[0023] 在10 mL具塞比色管中加入0.60 mLtris‑HCl缓冲溶液（pH=9.0），0.80mL0.001mol/L碱性品红溶液，再分别加入0.01、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mL100mg/L的羧甲基纤维素钠标准溶液，加水稀释至5mL，摇匀，室温反应45min后，在荧光分光光度计上，以激发波长等于发射波长（λex=λem）的方式进行同步扫描，得到共振散射光谱。记录320nm处试样溶液的共振散射强度（Ｉ）和空白试剂的散射强度（I0），计算ΔI=I‑I0。羧甲基纤维素钠浓度在0.2 10mg/L范围内与体系的ΔI成良好的线性关系，线性回归方程为ΔI=~ 243.822C‑14.267，R=0.9977，平行测定11次试剂空白，将其3倍标准偏差代入线性回归方程，计算得到检测限为0.3mg/L。[0024] 实施例3：[0025] 先将牛奶样品充分摇匀，称取1g（精确至0.001g）样品稀释至10mL，调pH至6.0，取1.0mL加入0.04g2000U/mg的木瓜蛋白酶，置于60℃水浴120min酶解蛋白，95℃水浴10min灭酶，冷却至室温后加入1mL用水饱和的三氯甲烷除去脂肪及沉淀少量未被酶解的蛋白，取0.1mL上清夜按试验方法测定。[0026] 实施例4：[0027] 取1g（精确至0.001g）纯牛奶和酸奶样品，分别添加高、中、低三个不同水平的羧甲基纤维素钠标准溶液，按上述样品前处理方法对样品进行处理后，进行共振散射光谱分析，计算样品加标回收率和精密度，结果见表1。[0028][0029] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和发明构思，作出相应改变和替代，而且性能或用途相同，都应当视为本发明的保护范围。

专利地区：江西

专利申请日期：2021-02-23

专利公开日期：2024-07-26

专利公告号：CN112816440B