生牛乳中富含多種天然活性蛋白,如 α-乳白蛋白 (α-Lactalbumin)、β-乳球蛋白 (β-Lactoglobulin)、乳鐵蛋白(Lactoferrin, LF)、免疫球蛋白 G (Immunoglobulin G, IgG) 和乳過氧化物酶 (Lactoperoxidase, LP) 等,這些天然活性蛋白在抵抗細菌、病毒入侵,增強免疫力,促進組織修復和生長發育等方面發揮著重要作用。其中 α-乳白蛋白具有抗癌、抗菌和抗病毒作用,調節免疫功能,促進乳糖合成和乳分泌;β-乳球蛋白具有降膽固醇、抗氧化和抗病毒活性,促進脂溶性維生素的消化吸收。不同的熱處理方式(巴氏殺菌、超高溫 (UHT) 滅菌、蒸發濃縮及噴霧干燥等),會導致乳制品中 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白出現不同程度的變性失活,從而影響其營養價值及市場售價。
賽默飛新行標應對方案亮點
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NY/T 4630-2025
賽默飛完整應用解決方案
樣品前處理
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儀器配置及色譜條件
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譜圖及數據
3.1 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白混合標準品溶液的分離譜圖及數據
圖 1 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白混合標準品溶液的分離譜圖及數據 (100 μg/mL)(點擊查看大圖)
如圖 1 所示,α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白色譜峰形良好,柱效優異,分離度優于標準。α-乳白蛋白保留時間為 21.900 min,不對稱因子 0.98,理論塔板數 321137;β-乳球蛋白 B 保留時間為 24.747 min,不對稱因子 1.01,理論塔板數 352451;β-乳球蛋白 A 保留時間為 25.467 min,不對稱因子 1.00,理論塔板數 373359。α-乳白蛋白與 β-乳球蛋白 B 分離度為 17.77,β-乳球蛋白 B 與 β-乳球蛋白 A 分離度為 4.33。
3.2 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白單一標準品溶液定位疊加譜圖
圖 2 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白單一標準品溶液定位疊加譜圖(點擊查看大圖)
α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白單標定位色譜圖及光譜圖,如圖 2 所示,α-乳白蛋白、β-乳球蛋白 B 和 β-乳球蛋白 A 均在 200 nm 和 279 nm 處有特征吸收。
3.3 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白混合標準品溶液連續進樣疊加譜圖
圖 3 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白混合標準品溶液連續進樣疊加譜圖 (100 μg/mL, n=4)(點擊查看大圖)
α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白混合標準品溶液 (100 μg/mL) 連續四次進樣,保留時間和峰面積的 RSD 均小于 0.3%,方法重現性好,分離譜圖及數據詳見圖 3。
3.4 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白標準品溶液校準曲線疊加譜圖
圖 4 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白標準品溶液校準曲線疊加譜圖 (0.00/40.0/80.0/120/160/200 μg/mL)(點擊查看大圖)
生牛乳、巴氏殺菌乳中 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白的含量通常都較高,因而選取了 T/TDSTIA 002-2021 和 T/TDSTIA 007-2019 兩個團體標準推薦的線性范圍。如圖 4 所示,α-乳白蛋白標準品溶液線性范圍 0.00-200 μg/mL,線性相關系數 r2≥0.9997,β-乳球蛋白標準品溶液線性范圍 0.00-200 μg/mL,線性相關系數 r2≥0.9991,線性良好。其中 β-乳球蛋白 B 和 β-乳球蛋白 A 采用化合物組進行定量。
3.5 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白標準品溶液 (40.0 μg/mL) 與空白溶液疊加譜圖
圖 5 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白標準品溶液 (40.0 μg/mL) 與空白溶液疊加譜圖(點擊查看大圖)
當進樣體積為 10 uL 時,以 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白 (40.0 μg/mL) 的峰高為 S,選取 22.5-24.0 min 基質噪音的平均值為 N,α-乳白蛋白、β-乳球蛋白 B 和 β-乳球蛋白 A 的信噪比 S/N 分別為 523.3、139.9 和 133.6,如圖 5 所示。因此,配合進樣體積的優化,α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白測定方法靈敏度亦可滿足 NY/T 4630-2025 中 1.00 μg/mL 的要求。
3.6 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白混合標準品溶液與巴氏殺菌乳樣品溶液疊加譜圖
圖 6 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白混合標準品溶液與巴氏殺菌乳樣品溶液疊加譜圖(點擊查看大圖)
除乳清蛋白外,牛乳中還含有大量的酪蛋白和其他蛋白,可能會對 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白的測定產生干擾。巴氏殺菌乳樣品經調節 pH 、高速離心等前處理操作后,未變性的 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白保留在上清液中,其分離保留的峰型較好、基線平穩且出峰時無干擾,如圖 6 所示。采用外標法定量,巴氏殺菌乳樣品中 α-乳白蛋白為 1033.6 mg/kg和 β-乳球蛋白含量為 2949.0 mg/kg,基本與標簽值相符。
3.7 巴氏殺菌乳(低溫奶)、超高溫滅菌乳(常溫奶)及嬰幼兒配方奶粉樣品溶液分離譜圖及數據
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α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白對溫度較敏感,高溫會破壞其化學結構及生物活性。如圖 7-9 所示,巴氏殺菌乳(低溫奶)中 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白目標峰附近均不存在明顯干擾峰,可準確定性和定量,生牛乳、巴氏殺菌乳等樣品適用于 NY/T 4630-2025 第一法;而超高溫滅菌乳(常溫奶)和嬰幼兒配方奶粉中 β-乳球蛋白目標峰附近存在明顯干擾峰,會嚴重影響定性和定量結果,α-乳白蛋白受影響相對較小,超高溫滅菌乳、嬰幼兒配方奶粉等樣品不適用于 NY/T 4630-2025 第一法,建議采用第二法。
3.8 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白標準溶液凝膠滲透色譜圖(第二法)
圖 10 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白標準溶液 (500 mg/L) 凝膠滲透色譜圖(點擊查看大圖)
參考杜茹蕓老師在《中國乳品工業》期刊發表的文章《體積排阻色譜法測定牛奶、乳粉、乳清粉中 α-乳白蛋白的含量》(2022 年),串聯使用兩支 MAbPac SEC-1 (300 Å, 5 μm, 7.8×300 mm) 體積排阻色譜柱,以 6 M 鹽酸胍為流動相進行等度洗脫,在 280 nm 下可有效分離 α-乳白蛋白和 β-乳球蛋白(如圖 10 所示),并測試了 60 個批次的牛奶、奶粉及乳清粉,以驗證方法適用性和穩定性,相關譜圖及數據詳見原文。
文中選用 MAbPac SEC-1 色譜柱規格為 7.8×300 mm,推薦流速為 0.5 mL/min,在確保分離度的前提下實現溶劑節省,可選用 4.0×300 mm 規格色譜柱,建議流速為 0.2 mL/min (可酌情適當調整)。
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