[发明专利]不同加工工艺的牛奶的代谢组生物标志物及其筛选方法和应用

说明书

本发明提供了不同加工工艺的牛奶的代谢组生物标志物及其筛选方法和应用，属于食品检验技术领域。本发明采用高效液相色谱‑高分辨质谱采集已知不同加工工艺的牛奶的代谢物色谱峰，提取色谱峰的特征峰信息，对所述特征峰信息进行数据处理，建立分析模型，利用所述分析模型确定不同加工工艺的牛奶的差异性代谢物作为代谢物组生物标志物。采用本申请的筛选方法筛选得到22种代谢组生物标志物，这22种代谢组生物标志物能够用于区分巴氏杀菌奶、延长货架期奶和超高温灭菌奶。

技术领域

本发明涉及食品检验技术领域，具体涉及不同加工工艺的牛奶的代谢组生物标志物及其筛选方法和应用。

背景技术

牛奶可作为人体提供重要营养的来源，提供蛋白质、维生素、脂肪和钙等物质。即使来源于正常健康乳腺的牛奶样品，也会含有许多微生物和细菌菌群，尤其是其中的致病菌会严重威胁到人体健康，故为防止疾病的发生、致病菌的危害和微生物引起的牛奶变质，生乳通常要经过热处理工艺后才能食用，并且牛奶通过杀菌处理和无菌包装后易于储藏运输。市售牛奶通常采用均质后经高温杀菌以延长保质期，根据杀菌工艺不同可分为巴氏杀菌奶(PasteurizedMilk，Pa)、延长货架期奶(Extended ShelfLife Milk，ESL)和超高温灭菌奶(Ultra-high Temperature Sterilized Milk，UHT)方式进行热处理。热处理对牛奶及其成分的影响程度与所施加的热负荷有关，牛奶中的热诱导除了会改变其感官外，还会降低其营养价值如：牛奶受热导致维生素降解、乳清蛋白变性、蛋白质的胺基被乳糖及其分解产物修饰。因此，监测乳制品的加热程度是非常重要的。

传统方法检测牛奶加热程度主要集中在监测一些特定物质，如天然酶活性、乳蛋白变性程度、乳果糖、糠氨酸等物质含量。通常对碱性磷酸酶(碱性磷酸酶和乳过氧化物酶)采用光谱法和荧光法进行测试，以区分巴氏杀菌和超高温热处理的热负荷。通过酶法或高效液相色谱法(HPLC)测定乳果糖的含量，以区分高热负荷处理的直接或间接加热UHT奶。

目前，代谢组学技术逐步应用于牛奶热加工相关的生物标志物的检测。代谢组学技术获得的生物标志物主要用于区分巴氏杀菌奶和UHT奶，但是ESL奶与巴氏杀菌奶的生物标志物并不明确，更没有能够将巴氏杀菌奶、ESL奶和UHT奶区分开来的生物标志物。

发明内容

本发明的目的在于提供不同加工工艺的牛奶的代谢组生物标志物及其筛选方法和应用，本发明的不同加工工艺的牛奶的代谢组生物标志物能够用于区分巴氏杀菌奶、延长货架期奶和超高温灭菌奶。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种不同加工工艺的牛奶的代谢组生物标志物的筛选方法，包括以下步骤：

1)提取已知不同加工工艺的牛奶的代谢物，作为标准样品；所述已知不同加工工艺的牛奶包括巴氏杀菌奶、延长货架期奶和超高温灭菌奶；

2)采用高效液相色谱-高分辨质谱分别采集所述标准样品的色谱峰；

3)提取所述色谱峰的特征峰信息；

4)对所述特征峰信息进行数据处理，建立分析模型，利用分析模型确定不同加工工艺的牛奶的差异性代谢物作为代谢组生物标志物；

所述数据处理包括去除缺失值和归一化处理；

所述分析模型选自非监督分析、监督分析、主成分分析、偏最小二乘方差分析、单因素方差分析和化学计量学分析中的一种或多种。

优选的，步骤1)中所述提取不同加工工艺的牛奶的代谢物的方法包括以下步骤：

分别对所述标准样品进行第一离心，取下层液体，所述第一离心的转速为10000～13000g；所述第一离心的时间为10～30min；