本發(fā)明涉及一種標(biāo)準(zhǔn)品的研制，具體涉及一種基于快速檢測(cè)羊乳乳成分的混合標(biāo)準(zhǔn)品及其制備工藝，屬于食品科學(xué)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

乳中主要含有水分、脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖、無機(jī)鹽及維生素等成分，其中以蛋白質(zhì)、脂肪和乳糖為主，即通常所說的乳成分。無論哪種乳源，乳成分含量在一定范圍內(nèi)均會(huì)有所波動(dòng)，脂肪含量波動(dòng)較大，蛋白質(zhì)次之，乳糖的含量在大多數(shù)情況下差異不顯著。乳成分含量的變化受諸多因素的影響，如哺乳動(dòng)物的品種、泌乳期、胎次、季節(jié)、飼料、健康狀況等因素。本實(shí)驗(yàn)室對(duì)嶗山奶山羊不同泌乳時(shí)期的羊乳乳成分進(jìn)行了全面分析，結(jié)果表明，嶗山奶山羊羊乳中乳成分的含量分別為蛋白質(zhì)3.03％～6.05％，脂肪2.45％～5.91％，乳糖3.57％～4.62％，灰分為0.8％-1.04％，鈣為0.78～1.29mg/g。羊乳作為一種繼牛乳之后替代母乳的新興乳源，其乳成分含量顆粒均比牛乳小且均勻，更利于人體消化吸收。其中，羊乳蛋白顆粒比牛乳要小，顆粒均勻，消化率高達(dá)98％；脂肪主要由短鏈脂肪酸組成，脂肪球直徑小于牛乳，大小均勻，消化率高達(dá)95％；乳糖主要由α-乳糖和β-乳糖組成，二者比例合適且顆粒小，更利于人體消化吸收，此外羊乳中含有大量的三磷酸腺苷，能夠充分分解羊乳中的乳糖，故飲食羊乳極少發(fā)生乳糖不耐癥和過敏反應(yīng)。

不同乳源乳的熱穩(wěn)定性與其組成直接相關(guān)，羊乳的熱穩(wěn)定性比牛乳要低，乳成分的變化以及乳成分之間的相互作用對(duì)乳熱穩(wěn)定性起著關(guān)鍵性作用。在功能性羊乳的加工中，乳成分亦是考核奶山羊生產(chǎn)性能的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，羊乳的乳成分分析直接影響了高端羊乳制品的質(zhì)量指標(biāo)。關(guān)于乳成分的檢測(cè)方法，目前大多按照國標(biāo)中對(duì)單一成分的檢測(cè)方法進(jìn)行逐個(gè)檢測(cè)，相比于國標(biāo)化學(xué)方法檢測(cè)速度慢、成分單一的弊端，利用乳成分分析儀對(duì)乳成分進(jìn)行快速檢測(cè)的方法漸顯優(yōu)勢(shì)。乳成分分析儀這種測(cè)定方法不僅檢測(cè)速度快，還可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)檢測(cè)蛋白質(zhì)、脂肪和乳糖三種成分，但快速檢測(cè)乳成分的關(guān)鍵在于混合標(biāo)準(zhǔn)品的配制和標(biāo)定。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是一種已經(jīng)確定的具有一個(gè)或多個(gè)足夠均勻的特性量值且可用于校準(zhǔn)儀器，評(píng)價(jià)測(cè)量方法或給物質(zhì)賦值的材料或物質(zhì)，并可作為測(cè)量時(shí)的參比標(biāo)準(zhǔn)。DHI(Dairy Herd Improvement)是我國良種乳畜繁育體系和乳品質(zhì)量安全保障體系的重要組成部分，DHI標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是DHI測(cè)定中對(duì)牛乳乳成分快速分析時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)的牛乳標(biāo)準(zhǔn)品。由于羊乳的乳成分及其組成比例和結(jié)構(gòu)都有別于牛乳，所以在生產(chǎn)加工中對(duì)羊乳的檢驗(yàn)及其加工工藝條件與牛乳都不盡相同，利用牛乳標(biāo)準(zhǔn)品校準(zhǔn)乳成分分析儀來快速檢測(cè)羊乳亦不準(zhǔn)確。目前關(guān)于羊乳乳成分快速檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)品在國內(nèi)甚至國際上還未出現(xiàn)。因此，開發(fā)一種快速檢測(cè)羊乳乳成分的混合標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)于羊場(chǎng)的統(tǒng)一有效管理以及對(duì)促進(jìn)高端羊奶制品的深加工都具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種羊乳乳成分測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)品及其制備工藝，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室前期研究結(jié)果，本發(fā)明將羊乳主要乳成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍確定為蛋白質(zhì)2.60％～6.20％，脂肪2.40％～6.00％，乳糖3.40％～5.00％，基本覆蓋了羊乳乳成分一般含量的變化值。本發(fā)明中將蛋白質(zhì)和脂肪設(shè)為10個(gè)水平，乳糖設(shè)為5個(gè)水平，按照擬水平的均勻設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出一套10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品的質(zhì)量為50g，約50mL。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種羊乳乳成分測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)品的制備工藝，包括以下步驟：

(1)將羊乳進(jìn)行離心脫脂，得到脂肪備用；

(2)將脫脂后的羊乳加熱，超濾，得到以蛋白為主的截留液和以乳糖為主的透過液，備用；

(3)將脂肪、蛋白和乳糖按照設(shè)定的水平梯度，根據(jù)均勻設(shè)計(jì)的方法設(shè)計(jì)出羊乳樣品均勻設(shè)計(jì)表；

(4)將所述步驟(1)和(2)得到的備用乳成分按照步驟(3)中羊乳樣品均勻設(shè)計(jì)表進(jìn)行配置、溶解、過濾，得到一套10個(gè)樣品備用；

(5)將步驟(4)中的備用樣品分別采用乳成分分析儀(FOSS FT+)和化學(xué)分析方法進(jìn)行蛋白、脂肪和乳糖的測(cè)定，得到兩組測(cè)定值；

(6)將步驟(5)中兩組測(cè)定值進(jìn)行分析比較，若乳脂肪、乳蛋白、乳糖的化學(xué)定值和儀器值兩組值之間無顯著性差異(P>0.05)，且同一樣品中的每個(gè)指標(biāo)的化學(xué)定值與儀器值的差值在分析化學(xué)法檢測(cè)誤差±0.2％的規(guī)定范圍內(nèi)，則步驟(4)中配制的樣品合格，即為基于快速檢測(cè)羊乳乳成分的混合標(biāo)準(zhǔn)品。

步驟(1)中，所述羊乳可以選用新鮮羊乳或者冷凍羊乳。優(yōu)選的，本發(fā)明選用冷凍的羊乳，冷凍時(shí)儲(chǔ)存的冰箱溫度為-22～-18℃(較佳的為-20℃)，這個(gè)溫度范圍既不會(huì)破壞羊乳中的乳成分含量，也不會(huì)使乳成分變質(zhì)，且保存時(shí)間較長(zhǎng)；生羊乳解凍時(shí)，先將奶罐從冰箱中取出用冷水沖洗一遍，然后室溫條件下解凍；解凍完全后，利用雙層紗布過濾，濾除異物等雜質(zhì)。

離心時(shí)，將羊乳分裝于離心管中，且體積不要超過離心管體積的2/3，以防羊乳濺出；進(jìn)行配平時(shí)采用托盤天平，即可達(dá)到離心要求。

離心采用冷凍離心，冷凍離心機(jī)工作的條件是：2～6℃，5000～6000r/min，離心12～18min，重復(fù)二～三次；優(yōu)選的，冷凍離心機(jī)的工作條件是：4℃，5500r/min，離心15min，重復(fù)兩次，此條件有利于脂肪的脫除且脫脂盡可能完全；所得到的脂肪要貯藏在4℃條件下，用保鮮膜封口，冷藏備用。

優(yōu)選的，在羊乳進(jìn)行所述離心脫脂后，需要將脫脂后的羊乳攪拌均勻，再利用紗布過濾，得到最大程度脫脂后的羊乳，該脫脂后的羊乳用以進(jìn)行步驟(2)的操作。進(jìn)一步優(yōu)選的是采用雙層紗布進(jìn)行過濾。脫脂后的羊乳要攪拌均勻，是因?yàn)樵陔x心的過程中，離心管底部會(huì)有少量酪蛋白沉淀；此外再次進(jìn)行過濾，一方面可以除去殘余的一點(diǎn)脂肪，另一方面還可以進(jìn)一步去除少量異物等雜質(zhì)。

步驟(2)中，加熱的溫度為40℃～42℃(優(yōu)選水浴加熱)，時(shí)間15～20min，在此加熱過程中要觀察有無腐壞或異常乳樣，若是有，將其舍棄并記錄；加熱正常的乳樣在測(cè)定前，應(yīng)充分混合均勻，以減小平行試驗(yàn)的測(cè)定誤差。

優(yōu)選的，所述超濾采用的是中空纖維膜超濾，超濾的條件是：38～42℃，0.18～0.22MPa，膜分子量是6000Da，進(jìn)一步優(yōu)選的超濾條件：40℃，0.20MPa，待乳糖透過液基本不流出，且此時(shí)所得到的以蛋白為主的截留液體積與脫脂得到的脂肪體積基本相等時(shí)，停止超濾。注意：對(duì)脫脂后的羊乳進(jìn)行超濾前，要進(jìn)行超濾裝置的清洗。超濾裝置清洗時(shí)，將透過液出口堵住，壓力降到0，采用等壓清洗，先用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％的氫氧化鈉溶液清洗2-3h，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的鹽酸清洗1-2h，接著用清水沖洗2-3h(也可以為40℃熱水)，最后用超純水潤洗兩遍，清洗過程中視情況更換清洗液。

步驟(3)中，所述脂肪、蛋白和乳糖水平梯度如下：

蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為2.6％～6.2％，設(shè)成2.6％、3.0％、3.4％、3.8％、4.2％、4.6％、5.0％、5.4％、5.8％、6.2％，10個(gè)水平；脂肪的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為2.4％～6.0％，設(shè)成2.4％、2.8％、3.2％、3.6％、4.0％、4.4％、4.8％、5.2％、5.6％、6.0％,10個(gè)水平；乳糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為3.4％～5.0％，設(shè)成3.4％、3.8％、4.2％、4.6％、5.0％，5個(gè)水平。

所述脂肪、蛋白和乳糖分別為離心脫脂得到的脂肪、以蛋白為主的截留液和以乳糖為主的透過液加上乳糖分析純(乳糖分析純的添加視乳糖透過液中乳糖的含量而定)；本發(fā)明在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)品的配置時(shí)，將乳糖的每個(gè)梯度水平重復(fù)了一次，采取擬水平的均勻設(shè)計(jì)方法。

乳糖設(shè)為5個(gè)水平梯度，為混合水平，采取擬水平均勻設(shè)計(jì)方法，如表1所示。

表1擬水平的均勻設(shè)計(jì)表(g/100g)

步驟(4)中，進(jìn)行樣品的配置時(shí)，首先，配置之前將以乳糖為主的透過液進(jìn)行測(cè)量，以大概得到每毫升乳糖透過液中乳糖的含量，蛋白質(zhì)量百分含量為以蛋白為主的截留液的質(zhì)量，脂肪質(zhì)量百分含量為脫脂得到的脂肪的質(zhì)量，乳糖質(zhì)量百分含量為以乳糖為主的透過液中所含的乳糖與外加的分析純?nèi)樘侵?，在整個(gè)樣品的配置過程中，所加的超純水視乳糖透過液中乳糖的含量而定，越少越好，所加的防腐劑為0.1％；樣品40℃水浴加熱并用玻璃棒攪拌溶解，然后再利用雙層紗布過濾，待涼透后，置于4℃冷藏箱中冷藏。

步驟(5)中，對(duì)配置的樣品中的乳成分進(jìn)行后續(xù)測(cè)定時(shí)，所采用的化學(xué)分析方法是：乳蛋白是凱氏定氮法，參考GB 5009.5-2010；乳脂肪是羅紫—哥特里(Rose—Gottlieb)法，參考GB 5413.3-2010；乳糖是分光光度法，參考SN/T 0871-2012。所采用的乳成分分析儀型號(hào)為FOSS FT+，丹麥福斯公司生產(chǎn)；測(cè)定之前用固定清洗液清洗儀器三次，校零點(diǎn)，然后用控制樣檢查儀器兩次，確定儀器各項(xiàng)性能指標(biāo)正常方可開始測(cè)樣。

步驟(6)中，采用Excel表格處理兩組測(cè)定值，利用IBM SPSS Statistics 19.0軟件進(jìn)行比較均值方法中的配對(duì)樣本T檢驗(yàn)，乳脂肪、乳蛋白、乳糖的化學(xué)定值和儀器值兩組值之間無顯著性差異(P>0.05)的標(biāo)準(zhǔn)出自王欽德，楊堅(jiān).食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析[M].第2版.北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2009.；所述化學(xué)定值與儀器值的差值在分析化學(xué)法檢測(cè)誤差±0.2％的規(guī)定范圍內(nèi)，該標(biāo)準(zhǔn)出自李偉斌.分析化學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2005.。若是本發(fā)明制備得到的標(biāo)準(zhǔn)品同時(shí)符合以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，則認(rèn)為該混合標(biāo)準(zhǔn)品合格。本發(fā)明中鑒于儀器和人為測(cè)定操作的誤差，經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和分析，在不影響校準(zhǔn)效果的前提下，可拓寬至±0.3％的規(guī)定范圍內(nèi)。

本發(fā)明的羊乳乳成分測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)品，是以乳蛋白為主的截留液、脫脂得到的脂肪以及以乳糖為主的透過液外加合適量的乳糖分析純?yōu)橹饕槌煞郑⑻砑?.1％的防腐劑以及少量的超純水所配置的。其中，乳蛋白、乳脂肪以及乳糖均為粗略得到的乳成分，并未進(jìn)行嚴(yán)格的純化處理，這樣乳成分損失的也較少。外加的防腐劑不但對(duì)最終產(chǎn)品的結(jié)果沒有影響，而且可以抑制微生物活動(dòng)，防止產(chǎn)品腐敗變質(zhì)，從而延長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)品的保存期限。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供采用上述制備工藝得到的標(biāo)準(zhǔn)品，所述標(biāo)準(zhǔn)品是按照下述質(zhì)量分?jǐn)?shù)及相應(yīng)水平設(shè)置的：蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為2.6％～6.2％，設(shè)成2.6％、3.0％、3.4％、3.8％、4.2％、4.6％、5.0％、5.4％、5.8％、6.2％，10個(gè)水平；脂肪的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為2.4％～6.0％，設(shè)成2.4％、2.8％、3.2％、3.6％、4.0％、4.4％、4.8％、5.2％、5.6％、6.0％,10個(gè)水平；乳糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為3.4％～5.0％，設(shè)成3.4％、3.8％、4.2％、4.6％、5.0％，5個(gè)水平，按照擬水平均勻設(shè)計(jì)的方法設(shè)計(jì)成一套10個(gè)樣品，該樣品優(yōu)選為如表1所示。

優(yōu)選的，該標(biāo)準(zhǔn)品是根據(jù)均勻設(shè)計(jì)的方法制作的：采取擬水平的均勻設(shè)計(jì)表配置，將乳糖的5個(gè)水平梯度，每個(gè)梯度重復(fù)一次。

所述乳成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍覆蓋了羊乳乳成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍。所述乳成分的水平設(shè)置，其梯度差是根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果得出的，這樣更符合乳成分的化學(xué)定值與儀器檢測(cè)值在分析化學(xué)方法檢測(cè)誤差的規(guī)定范圍內(nèi)。

該標(biāo)準(zhǔn)品的使用方法是：采用乳成分分析儀進(jìn)行快速測(cè)定乳成分時(shí)標(biāo)定用。

本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供所述標(biāo)準(zhǔn)品在校準(zhǔn)乳成分分析儀中的應(yīng)用，具體如下：

乳成分是指以乳蛋白質(zhì)、乳脂肪和乳糖為主的主要成分，乳成分測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)品的制備可以用于校準(zhǔn)乳成分分析儀來減小乳成分分析儀測(cè)定乳成分的誤差，且該標(biāo)準(zhǔn)品為一種混合標(biāo)準(zhǔn)品。乳成分分析儀采用本發(fā)明的羊乳標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行校準(zhǔn)比用牛乳標(biāo)準(zhǔn)品校準(zhǔn)后，用于羊乳的檢測(cè)，得到的檢測(cè)值更加準(zhǔn)確、誤差更小。其主要體現(xiàn)在以下幾方面：

(1)本發(fā)明中所發(fā)明的羊乳標(biāo)準(zhǔn)品確定的羊乳主要乳成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍分別為蛋白質(zhì)2.60％～6.20％，脂肪2.40％～6.00％，乳糖3.40％～5.00％，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的牛乳標(biāo)準(zhǔn)品，基本覆蓋了羊乳和牛乳乳成分一般含量的變化值，與現(xiàn)有技術(shù)中的牛乳標(biāo)準(zhǔn)品相比較，本發(fā)明中的標(biāo)準(zhǔn)品更加準(zhǔn)確和適合羊乳乳成分測(cè)定時(shí)的校準(zhǔn)。

(2)山羊乳中蛋白質(zhì)含量高于牛乳，以β-酪蛋白含量最多，αs1-酪蛋白含量最低，而牛乳中αs1-酪蛋白含量最高，αs2-酪蛋白含量最低；乳清蛋白與酪蛋白比例值高于牛乳中乳清蛋白與酪蛋白的比例值。相比于現(xiàn)有技術(shù)中的牛乳標(biāo)準(zhǔn)品，本發(fā)明所發(fā)明的羊乳標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)于蛋白質(zhì)的校準(zhǔn)是針對(duì)羊乳中蛋白質(zhì)的含量和比例配制的，解決了與現(xiàn)有技術(shù)中的DHI相比較來說，本發(fā)明中的標(biāo)準(zhǔn)品更加準(zhǔn)確和適合羊乳蛋白質(zhì)測(cè)定時(shí)的校準(zhǔn)。

(3)山羊乳中脂肪含量高于牛乳，短鏈(C2～C6)和中鏈(C8～C12)脂肪酸所占比例顯著高于牛乳，以不飽和脂肪酸為主，而牛乳以飽和脂肪酸為主。相比于現(xiàn)有技術(shù)中的牛乳標(biāo)準(zhǔn)品，本發(fā)明所發(fā)明的羊乳標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)于脂肪的校準(zhǔn)是針對(duì)羊乳中脂肪含量與比例配制的，解決了與現(xiàn)有技術(shù)中的牛乳標(biāo)準(zhǔn)品相比較來說，本發(fā)明中的標(biāo)準(zhǔn)品更加準(zhǔn)確和適合羊乳脂肪測(cè)定時(shí)的校準(zhǔn)。

(4)山羊乳中的乳糖含量低于牛乳，α-乳糖和β-乳糖比例合適，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的牛乳標(biāo)準(zhǔn)品，本發(fā)明所發(fā)明的羊乳標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)于乳糖的校準(zhǔn)是針對(duì)羊乳中乳糖的含量和比例配制的，解決了與現(xiàn)有技術(shù)中的牛乳標(biāo)準(zhǔn)品相比較來說，本發(fā)明中的標(biāo)準(zhǔn)品更加準(zhǔn)確和適合羊乳乳糖測(cè)定時(shí)的校準(zhǔn)。

(5)綜上所述，山羊乳的乳成分除了百分含量和比例有別于牛乳，其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)也有別于牛乳，即乳成分的顆粒直徑均比牛乳小且大小均勻，使得山羊乳的消化速率和消化率均高于牛乳，且飲食羊乳極少發(fā)生乳糖不耐癥和過敏反應(yīng)，使得山羊乳成為一種繼牛乳之后可以替代母乳的新興乳源，因此，在生產(chǎn)加工中對(duì)羊乳的檢驗(yàn)及其加工工藝條件與牛乳相比都不盡相同，利用牛乳標(biāo)準(zhǔn)品校準(zhǔn)乳成分分析儀來檢測(cè)羊乳亦不準(zhǔn)確。所以與現(xiàn)有技術(shù)中的牛乳標(biāo)準(zhǔn)品相比，采用本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)品在校正儀器檢測(cè)羊乳時(shí)更加精確和可靠，且平行試驗(yàn)間測(cè)定的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好，采用牛乳標(biāo)準(zhǔn)品時(shí)校準(zhǔn)乳成分分析儀檢測(cè)羊乳存在的誤差較大。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明采用擬水平均勻設(shè)計(jì)方法開發(fā)了一種目前國內(nèi)乃至國際上未曾出現(xiàn)的羊乳乳成分快速檢測(cè)的混合標(biāo)準(zhǔn)品，本發(fā)明中標(biāo)準(zhǔn)品的制備不僅對(duì)羊乳及其制品的開發(fā)具有一定的指導(dǎo)意義，更為全面、深入研究羊乳乳成分以及整個(gè)羊乳產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)，提供可靠的理論依據(jù)。

(2)作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明采用2～6℃，5000～6000r/min，12～18min進(jìn)行冷凍離心，并重復(fù)兩次，然后進(jìn)行過濾，得到脫脂乳，此條件不但使脂肪最大程度的上浮，得到的脂肪較純而且損失少，同時(shí)也能得到比較純的脫脂乳以及將一些雜質(zhì)等異物沉于離心管底部，而且為后續(xù)進(jìn)行乳糖的分離提取奠定了基礎(chǔ)。

(3)本發(fā)明基于在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣品的配置時(shí)，盡可能地利用原始羊乳的乳成分按照給定的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)進(jìn)行配比。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明首次利用中空纖維超濾濃縮技術(shù)，將脫脂乳預(yù)熱到40℃左右，調(diào)至壓力為0.20MPa左右，選取膜分子量為6000Da的中空纖維超濾膜進(jìn)行循環(huán)超濾，分別得到以蛋白為主的截留液和以乳糖為主的透過液。本發(fā)明得到的蛋白和乳糖的質(zhì)量雖然以溶液為代表，未進(jìn)行嚴(yán)格的純化處理，但這樣也可以保證乳成分基本不會(huì)損失，且最終結(jié)果證實(shí)采用該技術(shù)是合理的。

(4)作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)品的配置時(shí)，將乳糖的每個(gè)梯度水平重復(fù)了一次，采取擬水平的均勻設(shè)計(jì)方法，最終所得的標(biāo)準(zhǔn)品的乳脂肪、乳蛋白、乳糖的化學(xué)定值與儀器檢測(cè)值兩組值之間無顯著性差異(P>0.05)，且二者的差值在分析化學(xué)法檢測(cè)誤差±0.2％的規(guī)定范圍內(nèi)。

(5)本發(fā)明所制備的快速檢測(cè)羊乳乳成分的標(biāo)準(zhǔn)品是一種混合標(biāo)準(zhǔn)品，可用來對(duì)測(cè)定儀器進(jìn)行定期校正，這樣不但可以保證對(duì)乳成分測(cè)定數(shù)據(jù)的精確性、可靠性和一致性，而且可使測(cè)定數(shù)據(jù)在全國范圍內(nèi)甚至在世界范圍內(nèi)具有可比性。

(6)本發(fā)明所制備的快速檢測(cè)羊乳乳成分的混合標(biāo)準(zhǔn)品可以實(shí)現(xiàn)個(gè)體性能測(cè)定，實(shí)施監(jiān)測(cè)羊場(chǎng)羊群產(chǎn)奶情況，并能持續(xù)性地提高羊群品質(zhì)，以獲得優(yōu)質(zhì)的原始羊乳樣品，實(shí)現(xiàn)對(duì)羊群牧場(chǎng)生產(chǎn)進(jìn)行科學(xué)高效地指導(dǎo)管理。另外，通過羊場(chǎng)個(gè)體的乳成分實(shí)施監(jiān)測(cè)，為高產(chǎn)羊群的遺傳育種提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，可以實(shí)現(xiàn)羊場(chǎng)之間的生產(chǎn)性能評(píng)比和差異比較，進(jìn)而通過與國外奶羊場(chǎng)相比較來實(shí)現(xiàn)國際接軌。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的闡述，應(yīng)該說明的是，下述說明僅是為了解釋本發(fā)明，并不對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行限定。

本發(fā)明中所述羊乳取自山東省泰安市三喜奶山羊養(yǎng)殖場(chǎng)的200只健康成年嶗山奶山羊母羊的生鮮混合乳，擠奶廳集中擠奶。

本發(fā)明中所述乳糖分析純，其濃度達(dá)到99.9％以上，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所。

本發(fā)明中所述防腐劑為山梨酸鉀化學(xué)純，天津市博迪化工有限公司。

本發(fā)明中所述超純水由齊魯工業(yè)大學(xué)自制。

實(shí)施例1：擬水平均勻設(shè)計(jì)方法制備羊乳乳成分混合標(biāo)準(zhǔn)品

1)從冷凍冰箱中取出6瓶奶(約1300mL)，先用冷水沖洗兩遍，然后室溫條件下解凍，接著利用雙層紗布過濾到大燒杯中，濾去異物等雜質(zhì)；

2)將過濾后的羊乳分裝于離心管中，分裝的體積不超過離心管體積的2/3，然后利用托盤天平進(jìn)行配平；

3)將分別配平后的離心管放于冷凍離心機(jī)中，4℃，5500r/min，離心15min，重復(fù)兩次，進(jìn)行冷凍離心，并用鑰匙挖去上層冷凍的脂肪，得到的脂肪放于燒杯中，用保鮮膜封住燒杯口，放于4℃冰箱中冷藏備用；

4)將去脂后的脫脂乳用玻璃棒攪拌均勻，再次利用雙層紗布過濾到燒杯中，進(jìn)一步除去部分雜質(zhì)和少量脂肪，得到脫脂乳，利用保鮮膜封口，放于4℃冰箱中冷藏備用；

5)將得到的脫脂乳從冷藏箱取出，在室溫放置10min左右，水浴加熱到40℃，選取壓力0.20MPa，膜分子量6000Da，進(jìn)行循環(huán)超濾，待以乳糖為主的透過液基本不流出且以蛋白為主的截留液體積與脫脂得到的脂肪體積基本一致時(shí)，停止超濾，分別得到以乳糖為主的透過液和以蛋白為主的截留液，用保鮮膜封口，備用；

6)將得到的以乳糖為主的透過液取10μL，利用分光光度法進(jìn)行乳糖的測(cè)定，得到此次試驗(yàn)中每毫升乳糖透過液約含乳糖0.05g。

7)將所得到的備用乳成分參照表1進(jìn)行配置，其中，蛋白質(zhì)量百分含量為以蛋白為主的截留液的質(zhì)量，脂肪質(zhì)量百分含量為脫脂得到的脂肪的質(zhì)量，乳糖質(zhì)量百分含量為以乳糖為主的透過液中所含的乳糖與外加的分析純?nèi)樘侵?，在整個(gè)樣品的配置過程中，所加的超純水不超過10％，所加的防腐劑山梨酸鉀為0.1％；具體配置表如表2所示：

表2擬水平均勻設(shè)計(jì)混合標(biāo)準(zhǔn)品的配制(/50g)

8)將配置好的樣品40℃水浴加熱并用玻璃棒攪拌溶解，然后再利用雙層紗布過濾，分裝于已滅菌的離心管中，待涼透后，置于4℃冷藏箱中冷藏，進(jìn)行后續(xù)各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。

實(shí)施例2：等水平均勻設(shè)計(jì)方法制備羊乳乳成分混合標(biāo)準(zhǔn)品

為了更好地確定均勻設(shè)計(jì)的方法，實(shí)施例2采用等水平均勻設(shè)計(jì)方法制備混合標(biāo)準(zhǔn)品。本次試驗(yàn)將乳糖減少了梯度差，設(shè)為3.4％、3.6％、3.8％、4.0％、4.2％、4.4％、4.6％、4.8％、5.0％、5.2％，10個(gè)水平梯度，采取等水平的均勻設(shè)計(jì)方法，如表3所示。本實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行樣品配置時(shí)，參照表3進(jìn)行配置，其余步驟同實(shí)施例1，具體配置表如表4所示：

表3等水平的均勻設(shè)計(jì)表(g/100g)

表4等水平均勻設(shè)計(jì)混合標(biāo)準(zhǔn)品的配制(/50g)

實(shí)施例3：添加乳化劑組配制的混合標(biāo)準(zhǔn)品與對(duì)照組的比較

在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)品的配置時(shí)添加乳化劑—蔗糖酯(因?yàn)闃悠放渲煤煤笮枰?0℃水浴加熱攪拌溶解，蔗糖酯易溶于溫水)，添加量為0.2％。本次試驗(yàn)每毫升乳糖透過液約含乳糖0.065g，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品最終定容的質(zhì)量50g，可以滿足乳糖質(zhì)量百分含量的要求，不需要添加乳糖分析純。進(jìn)行樣品配置時(shí)，參照表1進(jìn)行配置，其余步驟同實(shí)施例1，具體配置表如表5所示：

表5添加乳化劑的混合標(biāo)準(zhǔn)品的配制(/50g)

試驗(yàn)例1：擬水平設(shè)計(jì)法配制的混合標(biāo)準(zhǔn)品中乳成分的化學(xué)定值和儀器值的測(cè)定

(一)乳成分化學(xué)定值的測(cè)定

A乳糖的測(cè)定

取出待測(cè)樣品，先40℃水浴加熱15～20min，并充分震蕩均勻。稱取約0.4～0.7g試樣(精確至0.0001g)置于10mL具塞量筒(或10mL容量瓶)中，加水稀釋至刻度，混勻。并準(zhǔn)確移取2.5mL于離心管中，加入1.25mL硫酸鋅溶液，1.25mL亞鐵氰化鉀溶液，用小玻璃棒輕輕攪勻后，以2000r/min的轉(zhuǎn)速離心2min，取上層澄清液作為樣液，供測(cè)定用。除不稱取試樣外，均按上述測(cè)定步驟進(jìn)行，得到樣品空白液。準(zhǔn)確移取0.5mL樣液和同量的樣品空白液，分別置于10mL比色管中，加入2.5mL發(fā)色劑。準(zhǔn)確移取乳糖標(biāo)準(zhǔn)工作液0.00，0.20，0.40，0.60，0.80和1.00mL，分別置于10mL含2.5mL發(fā)色劑的比色管中。將樣液、樣品空白液和乳糖標(biāo)準(zhǔn)液的比色管，塞緊塑料塞，移入沸水浴中準(zhǔn)確加熱6min，取出，用冷水冷卻后，用水稀釋至10mL。搖勻后，于波長(zhǎng)520nm處測(cè)定吸光度。測(cè)定時(shí)，乳糖標(biāo)準(zhǔn)液以不添加乳糖標(biāo)準(zhǔn)工作液的空白液調(diào)節(jié)零點(diǎn)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，樣液以樣品空白液調(diào)節(jié)分光光度計(jì)零點(diǎn)，測(cè)定其吸光度，并代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程中計(jì)算出樣液中乳糖的含量。

B乳蛋白質(zhì)的測(cè)定

取出待測(cè)樣品，先40℃水浴加熱15～20min，并充分震蕩均勻。稱取2g～6g試樣(精確至0.01g)置于干燥的100mL定氮瓶中，加入0.1g硫酸銅、3g硫酸鉀及10mL硫酸，輕搖后于瓶口放一小漏斗，將瓶以45°角斜支于有小孔的石棉網(wǎng)上。小心加熱，待內(nèi)容物全部炭化，泡沫完全停止后，加強(qiáng)火力，并保持瓶?jī)?nèi)液體微沸，至液體呈藍(lán)綠色并澄清透明后，再繼續(xù)加熱0.5h～1h。取下放冷，小心加入20mL水。放冷后，移入50mL容量瓶中，并用少量水洗滌定氮瓶，洗液并入容量瓶中，再加水至刻度，混勻備用。同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)。然后向水蒸氣發(fā)生器內(nèi)裝水至2/3處，加入數(shù)粒玻璃珠，加甲基紅乙醇溶液數(shù)滴及數(shù)毫升硫酸，以保持水呈酸性，加熱煮沸水蒸氣發(fā)生器內(nèi)的水并保持沸騰。向接收瓶?jī)?nèi)加入20.0mL硼酸溶液及2～3滴混合指示液(一份甲基紅乙醇溶液與5分溴甲酚綠乙醇溶液的臨時(shí)混合液)，并使冷凝管下端插入液面下，根據(jù)試樣中氮含量，準(zhǔn)確吸取2.0mL～10.0mL試樣處理液由小漏斗注入反應(yīng)室，以10mL水洗滌小漏斗并使之流入反應(yīng)室內(nèi)，隨后夾緊螺旋夾。將10.0mL氫氧化鈉溶液倒入小漏斗，松開螺旋夾使其緩緩流入反應(yīng)室，立即將螺旋夾夾緊，并加水于小漏斗以防漏氣。夾緊螺旋夾，開始蒸餾。待反應(yīng)室內(nèi)的液體開始沸騰，再蒸餾10min后移動(dòng)蒸餾液接收瓶，液面離開冷凝管下端，再蒸餾1～2min。然后用少量水沖洗冷凝管下端外部，取下蒸餾液接收瓶。以0.01mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至終點(diǎn)，記錄消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液的體積。同時(shí)作試劑空白。

C乳脂肪的測(cè)定

取出待測(cè)樣品，40℃水浴加熱15～20min，并充分震蕩均勻。稱取1g～2g(精確至0.0001g)的待測(cè)樣品置于10mL具塞量筒內(nèi)，加入0.2mL氨水，搖勻。蓋上塞子，將量筒置于65±5℃的水浴鍋中加熱15～20min(每隔5min搖動(dòng)一次)，取出靜置，冷卻至室溫。靜置30s后進(jìn)行下一步操作。加入1mL無水乙醇，緩和但徹底地進(jìn)行混合搖勻，靜置，冷卻至室溫。加入2.5mL無水乙醚，充分振蕩1min(約60次)，然后靜置1min。加入2.5mL石油醚，充分振蕩1min(約60次)，然后靜置至少30min，直到上清液澄清，并出現(xiàn)明顯分層，讀取醚層體積V。將稱量瓶恒重，稱量(精確至0.0001g)。準(zhǔn)確吸取1mL醚液置于已恒重的稱量瓶中，在通風(fēng)櫥內(nèi)讓醚液揮發(fā)至基本完全，再將稱量瓶恒重，稱量(精確至0.0001g)，記錄，從而計(jì)算出乳脂肪的質(zhì)量。

(二)乳成分分析儀(型號(hào)FOSS FT+，丹麥福斯公司生產(chǎn))檢測(cè)值的測(cè)定

1)檢查清洗液和調(diào)零液是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)刻度線，流路各部件是否有漏奶現(xiàn)象，電源及數(shù)據(jù)線連接是否牢固。

2)檢查穩(wěn)壓電源，UPS的電源線插接是否牢固，打開電源開關(guān)，檢查相應(yīng)控制指示燈顯示是否正常，確認(rèn)UPS電源供電正常。

3)將儀器主機(jī)開關(guān)向下搬到開的位置，等待預(yù)熱；開啟控制電腦顯示器電源，打印機(jī)等外設(shè)電源，最后開啟控制電腦電源。

4)打開軟件程序，等待各部件報(bào)警消失后進(jìn)行2～3次清洗，并進(jìn)行2～3次調(diào)零，調(diào)零穩(wěn)定后，將所制的十個(gè)混合標(biāo)準(zhǔn)品同時(shí)放入水浴中15～20min即可達(dá)到規(guī)定的溫度42℃±1℃，加熱時(shí)間不能超過45min。在加熱過程中檢查有無已腐壞或異常乳樣，若有，將其退出并記錄。將加熱的乳樣從水浴中取出，應(yīng)充分混合均勻，輸入樣品并直接放在機(jī)器上測(cè)定，以完成對(duì)相應(yīng)模塊進(jìn)行校準(zhǔn)。在測(cè)定過程中觀察儀器有無乳樣溢出或漏滲現(xiàn)象。

5)測(cè)定結(jié)束后，保存測(cè)定儀器自動(dòng)輸出的檢測(cè)結(jié)果。

試驗(yàn)例2：等水平均勻設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)品的化學(xué)定值和儀器值的測(cè)定

方法步驟同試驗(yàn)例1，混合標(biāo)準(zhǔn)品：采用實(shí)施例2中的等水平均勻設(shè)計(jì)方法制備羊乳乳成分混合標(biāo)準(zhǔn)品。

試驗(yàn)例3：添加乳化劑的標(biāo)準(zhǔn)品的化學(xué)定值和儀器值的測(cè)定

方法步驟同試驗(yàn)例1，混合標(biāo)準(zhǔn)品：采用實(shí)施例3中的添加乳化劑組配制的混合標(biāo)準(zhǔn)品。

(三)制備的混合標(biāo)準(zhǔn)品中乳成分的化學(xué)定值和儀器值的測(cè)定結(jié)果

1)擬水平組和等水平組的比較

采用擬水平均勻設(shè)計(jì)方法和等水平均勻設(shè)計(jì)方法配制的混合標(biāo)準(zhǔn)品中乳糖的化學(xué)定值和儀器值檢測(cè)結(jié)果如表6所示，采用Excel表格處理兩組測(cè)定值，利用IBM SPSS Statistics19.0軟件進(jìn)行比較均值方法中的配對(duì)樣本T檢驗(yàn)，得到P值。

表6擬水平組和等水平組的混合標(biāo)準(zhǔn)品中乳糖的化學(xué)定值與儀器值(％)

結(jié)論：表6中，擬水平配制的混合標(biāo)準(zhǔn)品的P＝0.05≥α＝0.05，儀器值和化學(xué)定值兩組測(cè)定值差異不顯著。而等水平配制的混合標(biāo)準(zhǔn)品的P＝0.04<α＝0.05，兩組測(cè)定值差異顯著。故擬水平的均勻設(shè)計(jì)方法優(yōu)于等水平的均勻設(shè)計(jì)方法，說明羊乳乳成分測(cè)定混合標(biāo)準(zhǔn)品的制備宜采用擬水平的均勻設(shè)計(jì)方法，即乳糖的梯度設(shè)為五個(gè)水平。

2)添加乳化劑組與對(duì)照組的比較

添加乳化劑組和對(duì)照組的混合標(biāo)準(zhǔn)品中脂肪的化學(xué)定值和儀器值檢測(cè)結(jié)果如表7所示，采用Excel表格處理兩組測(cè)定值，利用IBM SPSS Statistics 19.0軟件進(jìn)行比較均值方法中的配對(duì)樣本T檢驗(yàn)，得到P值。

表7乳化劑添加組與對(duì)照組的標(biāo)準(zhǔn)品中脂肪的化學(xué)定值與儀器值(％)

結(jié)論：表7中，對(duì)照組即未添加乳化劑的混合標(biāo)準(zhǔn)品的化學(xué)定值和儀器值之間差異不顯著(P＝0.10>0.05)。而添加乳化劑組的化學(xué)定值和儀器值的差值超過了分析化學(xué)法檢測(cè)誤差±0.2％的規(guī)定范圍，且兩組測(cè)定值之間差異顯著(P＝0.02<0.05)，因此，添加乳化劑配制的混合標(biāo)準(zhǔn)品不合格。由此得出，基于快速檢測(cè)羊乳乳成分的混合標(biāo)準(zhǔn)品的配制不宜添加乳化劑。

3)本發(fā)明制備的混合標(biāo)準(zhǔn)品中乳成分的化學(xué)定值和儀器值的比較

本發(fā)明采用擬水平均勻設(shè)計(jì)方法制備的混合標(biāo)準(zhǔn)品中乳脂肪、乳蛋白和乳糖的化學(xué)定值與儀器值的檢測(cè)結(jié)果如表8所示，采用Excel表格處理兩組測(cè)定值，利用IBM SPSS Statistics 19.0軟件進(jìn)行比較均值方法中的配對(duì)樣本T檢驗(yàn)，得到P值。

表8本發(fā)明制備的混合標(biāo)準(zhǔn)品中乳成分的化學(xué)定值和儀器值的比較(％)

結(jié)論：由表8可以看出，本發(fā)明的混合標(biāo)準(zhǔn)品的乳成分的化學(xué)定值與儀器檢測(cè)值的差值均在分析化學(xué)方法檢測(cè)誤差±0.2％的規(guī)定范圍內(nèi)，且脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖的化學(xué)定值和儀器值之間差異不顯著(P>0.05)。因此，采用擬水平的均勻設(shè)計(jì)方法制備的一套10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品可以作為快速檢測(cè)羊乳乳成分的混合標(biāo)準(zhǔn)品使用，即本發(fā)明的方法是可行的。

試驗(yàn)例4：采用本發(fā)明中混合標(biāo)準(zhǔn)品和牛乳標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)乳成分分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)的比較

配制待測(cè)羊乳，其中蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.60％～6.20％，脂肪的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.40％～6.00％，乳糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.40％～5.00％。牛乳標(biāo)準(zhǔn)品為山東省畜牧獸醫(yī)總站種公牛性能測(cè)定站提供。

分別采用本發(fā)明的表1中的混合標(biāo)準(zhǔn)品和牛乳標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)乳分成分分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)，然后采用乳分成分分析儀(FOSS FT+)檢測(cè)待測(cè)羊乳，得到的結(jié)果如表9所示。

表9本發(fā)明混合標(biāo)準(zhǔn)品和牛乳標(biāo)準(zhǔn)品分別校準(zhǔn)后對(duì)待測(cè)樣品測(cè)定值的比較

注：YD：采用本發(fā)明混合標(biāo)準(zhǔn)品校準(zhǔn)乳成分分析儀后的乳成分測(cè)定值；HD：待測(cè)樣品的化學(xué)定值。ND：采用DHI標(biāo)準(zhǔn)品校準(zhǔn)乳成分分析儀后的乳成分測(cè)定值；YD-HD：為YD和HD的差值；ND-HD：為ND和HD的差值。

結(jié)論：表9表明，本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)品校準(zhǔn)儀器后待測(cè)樣的脂肪、蛋白、乳糖的儀器值與化學(xué)定值之間無顯著性差異(P>0.05)，其差值均在分析化學(xué)法檢測(cè)誤差±0.2％的規(guī)定范圍內(nèi)，且優(yōu)于牛乳標(biāo)準(zhǔn)品校準(zhǔn)后的測(cè)定值。由此說明，相比于牛乳標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行校準(zhǔn)乳分成分分析儀，本發(fā)明的羊乳乳成分混合標(biāo)準(zhǔn)品校準(zhǔn)儀器后更加適用于羊乳乳成分的快速檢測(cè)，得到的檢測(cè)值更加準(zhǔn)確、誤差更小。

上述雖然結(jié)合試驗(yàn)表格對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。