文 / 吳 敏 王欽權(quán) 胡子航 胡方圓

（1浙江省質(zhì)量檢測科學(xué)研究院；2杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司）

牛乳是奶牛乳腺分泌的一種白色或稍帶黃色的不透明液體，含有其幼崽生長發(fā)育所需的全部營養(yǎng)，已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代人飲食當(dāng)中的主要食品之一。我國相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，收購的生牛乳的蛋白質(zhì)含量≥2.8 g/100g，脂肪含量≥3.1 g/100g，非脂乳固體含量≥8.1 g/100g。乳中最主要的營養(yǎng)物質(zhì)為蛋白質(zhì)、脂肪，同時乳中的礦物質(zhì)、維生素也受到廣泛重視，乳中的鈣含量尤其突出，牛乳常作為強(qiáng)化鈣的營養(yǎng)食品。近年來，乳中的免疫物質(zhì)、功效物質(zhì)也越來越受到重視，特別是牛初乳中的免疫蛋白、乳鐵蛋白等，更是成為了附加值極高的功能性產(chǎn)品。

牛乳的成分十分復(fù)雜，已知的至少有上百種化學(xué)成分，這些物質(zhì)在牛乳中按不同的形態(tài)分布，使其成為一種復(fù)雜的膠體物質(zhì)。牛乳中最主要的營養(yǎng)指標(biāo)為蛋白質(zhì)，牛乳中蛋白質(zhì)含量為2.8%～3.8%，其中95%是乳蛋白，5%為非蛋白態(tài)氮[1]。乳蛋白富含所有必需氨基酸，同時由于其分子相對較小，人體吸收率高，對必需氨基酸的利用程度高，是一種優(yōu)質(zhì)的完全蛋白。

1 乳蛋白的分類

乳蛋白在乳中呈現(xiàn)多種分布狀態(tài)，有酪蛋白、乳清蛋白、脂肪球膜蛋白等。

酪蛋白（casein）是指在20 ℃時用酸將脫脂乳pH值調(diào)節(jié)至4.6時，沉淀的一類蛋白質(zhì)，占乳蛋白總量的80%～82%。酪蛋白大部分與磷酸鈣形成酪蛋白酸鈣-磷酸鈣復(fù)合體，膠粒呈球狀膠束狀態(tài)，在電子顯微鏡下觀察直徑為30～300 nm，在乳中呈兩性電解質(zhì)特性。故當(dāng)調(diào)節(jié)pH值為酪蛋白等電點時，蛋白質(zhì)之間的電荷排斥力消失，酪蛋白相互吸引從而沉淀[2]。在中性條件下，酪蛋白膠粒對熱穩(wěn)定，140 ℃處理15～20 min不會導(dǎo)致酪蛋白熱凝固。但在實際加熱過程中，乳糖熱降解會使pH值降低，乳清蛋白變性后附著于酪蛋白上，酪蛋白膠粒的水合作用降低，這些條件的加和都會引起酪蛋白之間的交聯(lián)從而析出[3，4]。

乳清蛋白含量占乳蛋白的18%～20%，乳除去酪蛋白后剩余的蛋白質(zhì)稱為乳清蛋白。乳清蛋白分子水合能力強(qiáng)，分散度高，在乳中呈現(xiàn)典型的高分子溶液狀態(tài)。乳清蛋白也可分為熱穩(wěn)定及熱不穩(wěn)定2 類。將乳清煮沸20 min，調(diào)節(jié)pH值到4.6～4.7，此時沉淀的蛋白質(zhì)屬于熱不穩(wěn)定蛋白，約占乳清蛋白的81%，包含中性時加入飽和硫酸銨鹽析出的乳球蛋白和呈溶解狀態(tài)的乳白蛋白。乳清蛋白還包括對熱穩(wěn)定的小分子蛋白和胨[5]。

脂肪球膜蛋白吸附于脂肪球膜上，它們與磷脂質(zhì)以1 分子磷脂質(zhì)約2 分子蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，是脂肪球膜的一個重要組成部分。脂肪球膜蛋白對熱比較敏感，且含有較多的硫，加熱過程中易發(fā)生變性，引起脂肪球膜之間的交聯(lián)[5]。嗜乳脂蛋白是脂肪球膜蛋白上含量最多的一種，占總量的40%左右，對乳汁分泌具有重要作用。位于脂肪球膜上的脂肪酸結(jié)合蛋白（FABP）在較低的濃度下就能抑制乳腺癌細(xì)胞的生長[6]，脂肪球膜蛋白的分離較為復(fù)雜，需要提取脂肪球后，在低溫狀態(tài)下采取攪拌、凍融、極性質(zhì)子溶劑等多種方法破壞脂肪球膜，而后高速離心，改變pH值或鹽析離心的方式分離脂肪球膜蛋白[7]。

2 乳蛋白的測定

在我國，牛乳中蛋白質(zhì)的測定采用GB 5009.6—2010《食品中蛋白質(zhì)的測定》，主要原理是將樣品中氮元素提取測定，乘以換算系數(shù)，得到乳中蛋白質(zhì)的含量，現(xiàn)最常用的是凱氏定氮法。由于元素守恒原理，如果樣品中摻雜有非蛋白氮類物質(zhì)，測定結(jié)果會偏高。但是氮元素法無論蛋白質(zhì)的構(gòu)型和存在方式如何，均能較精準(zhǔn)的測定，現(xiàn)在依然作為我國法定的檢測方法普遍應(yīng)用。

近年來，由于乳中非蛋白氮摻假較多，因此，對乳中蛋白質(zhì)的檢測方法的研究也增多了，最常用的是根據(jù)蛋白質(zhì)的特定結(jié)構(gòu)、特定氨基酸殘基等特殊構(gòu)型，促使其與試劑反應(yīng)顯色，在一定波長下測得吸光度，得到其含量，例如紫外法、福林酚法、雙縮脲比色法[8]、染料法等，都是采用這一原理直接測定乳中蛋白質(zhì)含量。另外，也有利用電泳等方法將乳蛋白分離測定，例如唐萍等用毛細(xì)管電泳法測定奶制品中蛋白質(zhì)的含量，將牛乳中5 種蛋白質(zhì)進(jìn)行分離，而后對比標(biāo)品峰面積，得到其含量[9]；秦立虎、田志梅、唐偉英等利用甲醛滴定蛋白質(zhì)的氨基酸殘基，與凱氏定氮做對比得到經(jīng)驗常數(shù)，計算出牛乳中蛋白質(zhì)的含量[10～12]。但由于乳中物質(zhì)復(fù)雜，對許多方法的干擾也較大，因此，這些方法僅作為研究手段，還未能作為官方規(guī)定的測定方法得到普遍應(yīng)用。

目前，美國生鮮乳收購標(biāo)準(zhǔn)對蛋白質(zhì)采用兩步測定法，即先用三氯乙酸沉淀牛乳中蛋白質(zhì)，而后分別測定沉淀及上清液蛋白質(zhì)含量，利用差值得到乳中真蛋白含量。此法由于可以排除非蛋白氮的干擾，已在國外較多國家廣泛引用[13]。

3 乳蛋白中的其它特殊功能性物質(zhì)

乳蛋白中還有一些特殊的功效成分，例如乳鐵蛋白、免疫球蛋白等。其屬于蛋白質(zhì)構(gòu)型，但又具有特殊的功效。

乳鐵蛋白是乳清蛋白的一種，廣泛存在于各種乳中，人乳中含量較高?，F(xiàn)市場化的乳鐵蛋白一般都是從牛初乳中提取分離，可采用色譜法（吸附、離子交換、親和色譜等），超濾，鹽析，酸沉降等方法分離，其中超濾是工業(yè)化分離乳鐵蛋白最合適的方法[14]。乳鐵蛋白可逆性地與鐵離子結(jié)合，防止鐵離子刺激腸胃并促使鐵的吸收利用，在嬰幼兒乳粉市場具有較大的應(yīng)用空間，已作為一種營養(yǎng)強(qiáng)化劑廣泛應(yīng)用于各類嬰幼兒食品中。同時乳鐵蛋白還有廣譜抗菌、調(diào)節(jié)免疫和抗病毒等多種作用[15]。乳鐵蛋白分子主體是一個約有700 個氨基酸殘基構(gòu)成的多肽鏈，分子量約為80 KU[15]，可根據(jù)其特殊的性質(zhì)將其從蛋白質(zhì)中分離出來，而后測定其含量?，F(xiàn)無任何國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其檢測方法，主要是由各個企業(yè)制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。純?nèi)殍F蛋白粉的檢測可使用反相高效液相層析法測定，食品中乳鐵蛋白的測定可采用高效毛細(xì)管電泳法和酶聯(lián)免疫法。這幾種方法也是申報乳鐵蛋白新資源食品時申報企業(yè)采取和提供的方法。

免疫球蛋白在牛初乳中含量較高，有IgG，IgA，IgM，IgE，IgD等，IgG是含量最高的免疫球蛋白，可占到總量的55%以上。在牛初乳中，lgG的含量可達(dá)到50～90 mg/mL[16]。IgG可與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合，在體內(nèi)介導(dǎo)各種生理和病理效果，使入侵人體的病毒喪失破壞機(jī)體健康的能力，并能促使吞噬細(xì)胞對細(xì)菌等顆粒性抗原的吞噬，增強(qiáng)人體的抵抗力。但由于提取高純免疫球蛋白成本極高，市面上主要的免疫球蛋白產(chǎn)品都是以牛初乳為基質(zhì)，而2012年我國衛(wèi)生部對質(zhì)檢總局的復(fù)函稱，嬰幼兒配方食品中不得添加牛初乳以及用牛初乳為原料生產(chǎn)的乳制品。這在一定程度上限制了免疫球蛋白的銷售。

GB/T 5009.194—2003規(guī)定了保健食品中免疫球蛋白IgG的測定方法，方法適用于片劑、膠囊、粉末等類型的產(chǎn)品，使用的高效液相色譜法，采取梯度洗脫測定IgG的含量。GB/T 21033—2007規(guī)定了飼料中IgG的測定，也采用高效液相色譜法，最低檢出限可達(dá)到0.5 mg/mL，也有單向免疫擴(kuò)散法（SRID）[16]、酶聯(lián)免疫吸附法、電泳法等。

4 結(jié)語

乳蛋白是極富營養(yǎng)價值的蛋白質(zhì)之一。在歐美、日本等發(fā)達(dá)國家，乳制品作為每日必需攝入的食品受到相當(dāng)程度的重視。目前，我國居民的人均蛋白質(zhì)每日攝入量為76 g，其中來自奶類產(chǎn)品的蛋白質(zhì)僅為1.5 g，而發(fā)達(dá)國家則高達(dá)15 g；中國人均奶類消費量只有世界平均水平的20%左右，還有很大的增長空間。同時，國家對乳品的質(zhì)量安全加強(qiáng)了監(jiān)管，并督促各檢測機(jī)構(gòu)加快對乳品質(zhì)量控制方法和檢驗測定方法的研究。研究乳蛋白的性質(zhì)及檢測方法，同時研究分離乳中各種特殊功能蛋白質(zhì)的方法，對乳蛋白的廣泛應(yīng)用具有重要意義。

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