[发明专利]基于二维外源荧光光谱结合主成分分析检测生鲜乳掺还原乳的方法

说明书

本发明属于食品安全检测技术领域，具体为一种基于二维外源荧光光谱技术结合主成分分析检测生鲜乳掺还原乳的方法。本发明使用二维外源荧光检测技术，采集实验用纯生鲜乳和实验用纯生鲜乳经掺杂不同含量还原乳得到的掺杂生鲜乳样品的激发和发射波长的荧光图谱；结合主成分分析，得到主成分得分图，建立标准样品数据图谱库。将未知生鲜乳样品进行同样步骤的检测，将检测结果与标准样品数据图谱比对，最终实现检测生鲜乳是否掺还原乳的目的。本发明方法成本低廉、操作简单快速，每个样品测定时间只需0.5min，结果稳定，准确度高，在牛乳品质检测中具有潜在的应用推广前景。

技术领域

本发明属于食品安全快速检测技术领域，尤其涉及一种使用荧光探针并基于二维外源荧光光谱技术结合主成分分析(PCA)检测生鲜乳掺还原乳的方法。

背景技术

还原乳又称“还原奶”或者“复原乳”,是将生鲜乳经浓缩和干燥等过程将其变成浓缩粉或者干燥乳粉，再按照生鲜乳的标准，向其中添加适当比例的水等配制成外观与生鲜乳无异的样品，由于极其相似的蛋白组成，配制成的还原乳可以达到以假乱真的目的。但因还原乳经高温加工，使其中的主要组分如蛋白质和碳水化合物遭到严重破坏，从而使其营养和功能价值大幅度降低。此种还原乳掺假生鲜乳的行为不仅欺骗消费者的知情权，也对乳品行业产生不良影响，因此急需开发对还原乳实现快速无损检测的方法。

荧光检测技术是一种检测效果灵敏的技术。发明专利申请CN107367494A公开了一种运用内源荧光光谱技术检测区分还原乳和生鲜乳的方法。其基于三维激发发射光谱的三维网格图谱的内源性荧光无损检测技术，涵盖样品的整体荧光信息，从而达到区分还原乳和生鲜乳的目的。上述方法具有良好的重现性。但其对低掺量(如掺0.5％还原乳)的还原乳与生鲜乳的区分并不十分显著。

另一方面，由于牛乳中含有丰富的蛋白组成，当使用非共价结合的染料作为蛋白质构象分析的荧光探针试剂时，因染料对所处环境的极性非常敏感，它们可吸附到蛋白质上，从而发出很强的荧光。如8-苯胺-1-萘磺酸(8-Anilino-1-naphthalenesulfonic acid，1,8-ANS)，其可结合到牛血清蛋白或者变性蛋白上，并发出很强的荧光。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种使用二维外源荧光检测生鲜乳掺还原乳的方法；其利用荧光探针与生鲜乳和/或还原乳中的蛋白结合发出强烈荧光的性质，使其荧光信号增强，再结合计量学从而达到高准确度区分两者的目的。

本发明利用1,8-ANS荧光探针与生鲜乳和/或还原乳结合，从而提高荧光信号，再通过酶标仪测试样品的二维荧光图谱，结合主成分分析来测定生鲜乳和/或还原乳，从而建立无损快速检测技术。本发明的技术方案具体介绍如下。

本发明提供了一种基于二维外源荧光光谱技术结合主成分分析(PCA)检测生鲜乳掺还原乳的方法，其包括如下步骤：

S10：建立标准样品数据图谱库，其包括：

S101：样品制备：分别以实验用纯生鲜乳和实验用纯生鲜乳经掺杂不同含量还原乳得到的掺杂生鲜乳样品为研究对象，按照比例加入荧光探针，并混合均匀；

S102：二维荧光图谱采集：通过二维荧光光谱技术，使用酶标仪采集实验用纯生鲜乳和掺杂生鲜乳的二维激发发射荧光图谱；

S103：主成分分析：采用数据分析软件通过降维实现实验用纯生鲜乳和掺杂生鲜乳在二维空间分布规律的可视化，得到主成分得分图和载荷图；

S104：标准样品数据图谱库建立：选取S102中的二维激发发射荧光图谱和S103中的主成分得分图作为标准样品数据图谱库；

S20：未知生鲜乳样品检测，其包括：

S201：将未知生鲜乳样品按步骤S101～S103进行检测，获得未知生鲜乳样品的二维激发发射荧光图谱和主成分得分图；