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嬰幼兒配方奶粉中?；撬岬臋z測研究進展

文檔作者：王丙然1，2，任德財1，李星1,屈巖峰34 文檔來源： 1 黑龍江東方學院 2(雅士利國際集團有限公司 3哈爾濱學院		更新日期： 2026年04月10日	點擊數：
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綜述與專題評論
DOI：10. 13995/j. cnki. 11 - 1802/ts. 024229
引用格式：王丙然，任德財，李星，等.嬰幼兒配方奶粉中?；撬岬臋z測研究進展[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2020,46(22):287 -291.
WANG Bingran, REN Decai, LI Xing, et al. Research progress of taurine detection in infant formula milk powder [J]. Food
and Fermentation Industries,2020 ,46(22) ：287 -291.
嬰幼兒配方奶粉中?；撬岬臋z測研究進展
王丙然1，2，任德財1，李星1,屈巖峰34
1(黑龍江東方學院，黑龍江哈爾濱,150066)2(雅士利國際集團有限公司,廣東潮州，515638)
3(哈爾濱學院，黑龍江哈爾濱，150086)
摘要?；撬崾且环N對嬰幼兒發(fā)育具有重要作用的含硫氨基酸，其作為食品添加劑已應用于嬰幼兒配方奶粉
中。在嬰幼兒配方奶粉中，?；撬嶙鳛榭蛇x擇性添加元素，有嚴格的添加標準，從業(yè)人員極其重視對它的檢測。
近幾年，有許多快捷、方便、準確的檢測方法被報道，主要包括高效液相色譜法、氨基酸分析儀檢測法、液相色譜
和質譜聯用檢測法、毛細管電泳法。該文對國內外嬰幼兒配方奶粉中?；撬岬臋z測方法進行闡述，對于奶粉的
樣品處理、儀器、試劑、對環(huán)境的影響、方法的快速、簡便、自動化程度進行分析，并對具有發(fā)展前景的?；撬釞z測
方法進行預測。
關鍵詞嬰幼兒配方奶粉；?；撬?；檢測方法；前處理
Research progress of taurine detection in infant formula milk powder
WANG Bingran1，2, REN Decai1 ,LI Xing1 , QU Yanfen3 4
1 ( East University of Heilongjiang, Harbin 150066 , China)2 ( Yashili In ternational Group co. LTD , Chaozhou 515638 , China)
3 ( Harbin University , Harbin 150086 , China)
ABSTRACT Taurine is an important sulfur-containing amino acid that plays an important role in life
activities. Taurine has been added as a food additive in infant formula, health food and beverage with
a strict limitation to the amount of addition. So the detection of taurine is particularly important. The
developed methods for the detection of taurine in food are high performance liquid chromatography, Amino
acid analyzer, liquid chromatography and mass spectrometry and capillary electrophoresis. This
paper explained the detection methods of taurine in infant formula at home and abroad, and analysed
the sample treatment, instrument, reagent and environmental impact of infant formula, and the speed,
simplicity, automation of the method, predicted the detection methods with development prospect in
the future.
Key words infant formula ； taurine ； detection method ； sample treatment
?；撬峥梢宰鳛槿松顒拥臐櫥瑒瑓⑴c人體
內必要的生理活動，幫助人體維持和調節(jié)正常的生命
狀態(tài)［1-2］,尤其是在促進嬰幼兒大腦和神經中樞系統(tǒng)
的發(fā)育方面作用比較明顯［3］,在增強鈣的吸收和心
血管功能方面也發(fā)揮了重要作用，是嬰幼兒配方奶粉
中重要的營養(yǎng)成分。
?；撬崾且环N在常溫下呈無色、四面針狀的晶
體，微酸，易溶于水,難溶于乙醚、無水乙醇等有機溶
劑。?；撬崾且环N含硫氨基酸,分子質量125.15,熔
點300 T，穩(wěn)定性強，具有一定的抗氧化能力，能夠作
為生化試劑和潤滑劑被使用⑷。?；撬峤Y構中存在
氨基和磺酸基，在體內以酸堿兩性離子存在,解離常
數比蛋白氨基酸都小，具有較強的酸性。?；撬釓V泛
存在于自然界中,尤其是在海洋生物體內大量存在,
其在生物體內具有重要的作用，溶解后是小分子化合
物，不容易通過細胞膜，沒有抗原性［5］。
牛磺酸具有很強的生物學功能，它是以游離的方
式大量存在于肌肉、心臟和大腦中,是重要的營養(yǎng)
第一作者：碩士研究生（屈巖峰副教授為通訊作者,E-mail：quyanfeng01 @ sina. com）
收稿日期：2020-04-17,改回日期：2020-07-14
2020年第46卷第22期（總第418期）287
食品與發(fā)酵工業(yè)FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES
素［6-7］。人體自身只能合成較少量的?；撬?人類需
要通過食物來補充足夠的?；撬?。目前，?；撬嵋驯?
添加到食品中,比如保健食品和作用飲料,以此來提
高食品的營養(yǎng)價值,尤其是在嬰幼兒配方奶粉中,牛
磺酸起到了促進大腦發(fā)育的重要功能［8-10］。在國標
GB10765《食品安全國家標準嬰兒配方食品》中明確
規(guī)定牛磺酸的添加量上限值為3 mg/100kJ［11］。在歐
盟《Commission Directive 2006/141/EC 嬰兒配方食品
和較大嬰兒配方食品》和美國的《CFR Title 21-
Part107嬰兒配方食品》也有對牛磺酸的明確規(guī)
定［12-13］。目前,國內外已報道了許多?；撬岱治龇?
法,但皆有各自的局限性。本文對牛磺酸的檢測方法
進行詳盡闡述與分析,以期為相關從業(yè)人員提供一定
的理論指導。
1樣品前處理方法
?；撬崾且环N極性化合物,當它在被檢測的物質
中時，并不以結合態(tài)的形式存在,一般用水作為提取
試劑完全能夠提取出樣品中的牛磺酸,隨即稀釋即
可。如果被檢測的樣品中含有太多的大分子蛋白質
和一些其他的極性干擾物質,用水溶解樣品則不能夠
完全溶解蛋白分子和極性物質,最終形成半乳狀溶
液,無法上機檢測。奶粉樣品中含有的大量蛋白質給
?；撬岬臋z測分析帶來了困難,所以在分析檢測前要
去除樣品中含有的蛋白質和極性物質［14］。含有蛋白
質的樣品可以使用有機溶劑沉淀法和固相萃取法來
分離蛋白質。固相萃取通過固相色譜柱中的固定相
保留樣品中的牛磺酸,蛋白質流出,從而達到分離的
目的。該方法雖然分離的效果好,但是萃取柱的成本
高,分離過程較繁瑣。有機溶劑沉淀法是一種利用與
水互溶的有機溶劑(如甲醇、乙醇、丙酮等)能使蛋白
質在水中的溶解度顯著降低而沉淀的方法。有機溶
劑引起蛋白質沉淀的主要原因是加入有機溶劑使水
溶液的介電常數降低,從而增加了 2個相反電荷基團
之間的吸引力,促進蛋白質分子的聚集和沉淀,其成
本較低、方便、快捷。
黃金鳳等［15］在測定嬰幼兒配方奶粉中?；撬?
時,利用亞鐵氧化鉀和乙酸鋅作為蛋白沉淀劑沉淀蛋
白質,回收率在87. 5%?102. 4%,檢測效果良好。
CHEN等［16］對比了乙腈、硫酸鋅、亞鐵氧化鉀與乙酸
鋅的混合試劑沉淀嬰幼兒配方奶粉,結果發(fā)現亞鐵氧
化鉀與乙酸鋅的混合試劑效果最好。?；撬岵蝗苡?
乙腈,會隨著蛋白質一同沉淀,硫酸鋅在沉淀含糖量
28 8 2020 Vol. 46 No. 22 (Total 418)
高的樣品時,效果并不理想。還有學者利用其他試劑
作為蛋白質沉淀劑，效果也很好。劉旭輝等［17］利用
0.2%的鹽酸和乙醇來沉淀嬰幼兒配方奶粉中的蛋白
質,結果發(fā)現回收率在99. 6% - 101.5% ,準確而靈
敏。綜上所述,亞鐵氧化鉀,鹽酸、乙醇、乙酸鋅、乙腈
等溶液能作為很好的蛋白質沉淀劑［18］。
現在大多數企業(yè)、檢測機構都使用丹磺酰氯柱前
衍生法或者是鄰苯二甲醛柱后衍生高效液相色譜法。
高效液相色譜丹磺酰氯柱前衍生法原理是?；撬嵩?
堿性條件下與丹磺酰氯衍生化反應。通過測定衍生
物含量來測定?；撬岷?。此方法在加入丹磺酰氯
溶液后要室溫避光反應2 h,衍生化反應時間較長,延
長了整個檢測過程的時間。鄰苯二甲醛柱后衍生高
效液相色譜法的原理是?；撬崤c鄰苯二甲醛在堿性
條件下生成具有強熒光的物質,通過測定衍生物含量
來測定?；撬岷?離子交換柱為鈉離子交換柱,該
方法具有靈敏度高,定量準確等優(yōu)點,但分離所需的
鈉離子交換柱價格昂貴,給測定方法的推廣應用帶來
了困難。
2 檢測方法
2.1高效液相色譜檢測方法
近年來,衍生法在高效液相色譜法測定嬰幼兒配
方奶粉中的?；撬岷恐械玫搅顺浞值膽?發(fā)展比
較快。在采用高效液相色譜法的檢測中,衍生化的目
的是將可見強吸收的功能基團引入被檢測的對象或
是將其轉變?yōu)闊晒庋苌?來提高檢測的靈敏度,提
高對分析樣品的分離和可選擇性［19-20］。選擇不同的
衍生化試劑、C18色譜柱、柱前柱后衍生化方法已經成
為?；撬岬闹饕獧z測方法［21］。?；撬釞z測常用的柱
前衍生化試劑有鄰苯二甲醛、異硫氧酸苯酯、丹磺酰
氯、9-氯甲酸芴甲酯等。其中,9-氯甲酸芴甲酯與氨
基酸衍生反應如圖 1 所示。
圖1 9-氯甲酸笏甲酯與氨基酸反應式
Fig. 1 Reaction formula of 9-chlorofluorene
methyl ester and amino acid
王曉鶯等［22］采用9-氯甲酸芴甲酯作為衍生試
劑,與奶粉中的?；撬徇M行衍生化反應,利用反相高
綜述與專題評論
效液相色譜法測定奶粉中?；撬岬暮?。以甲醇
-0.025 mol/L磷酸鹽緩沖溶液為流動相(pH二8.0),
C18柱為分離柱，用二極管陣列檢測器(265 nm)檢測，
相對標準偏差為3. 38% ,加標回收率為82. 8%?
96.7% ,檢出限為46 ng/mL[22]。異硫氧酸苯酯與氨
基酸反應生成苯氨基硫代甲酰胺的衍生物如圖2
所示。
R
R H
圖2異硫氰酸苯酯與氨基酸反應式
Fig. 2 Reaction formula between phenyl
isothiocyanate and amino acids
趙超敏等[23]米用異硫氧酸苯酯和三乙胺來進行
衍生化,異硫氧酸苯酯和三乙胺在室溫下衍生反應
1 h,最后加入正己烷終止衍生化,利用外標法進行定
量。檢測結果顯示回收率為90% - 108% ,相對標準
偏差為1.16%?2.24% o該方法準確、可靠,能夠滿
足?；撬岷康挠行Т_定,特別適用于嬰幼兒配方奶
粉中牛磺酸含量的檢測。YUAN等采用丹酰氯、9-氯
甲酸芴甲酯和鄰苯二甲醛3種不同的衍生化試劑測
定嬰幼兒配方奶粉中的牛磺酸,結果表明3種方法均
適合檢測嬰幼兒配方奶粉中的?；撬?成本低、準確
度高[24]o綜上所述,高效液相色譜衍生化方法精確
度和靈敏度較高,需要衍生化反應,耗時較長,操作復
雜，該方法更適用于對微量、痕量牛磺酸的檢測分析o
2.2氨基酸分析儀檢測方法
近年來,人們越來越重視檢測分析方法的創(chuàng)新和
效率,檢測分析的速度、靈敏度以及儀器的自動化程
度均已達到了一個較高的水平,氨基酸分析儀檢測也
發(fā)展成為一種具有廣泛適應性的分析方法[25]o氨基
酸分析儀不用柱前衍生,直接上樣進行分析,操作步
驟簡單，是迄今氨基酸定性、定量分析中應用最廣泛
的方法之一 [26]o蒲云月建立了一種用氨基酸自動分
析儀測定嬰幼兒配方奶粉中含硫氨基酸的的分析方
法,利用氧化水解法來處理蛋白質,這種方法準確可
靠、重現性好,分析樣品花費時間少,比較適合大量常
規(guī)樣品和未知復雜樣品中含硫氨基酸的分析檢
測[27]o劉常凱等將樣品經0.01 mol/L鹽酸溶液溶
解,并用106 g/L亞鐵氧化鉀溶液和219 g/L乙酸鋅
沉淀蛋白質后,經過10 000 r/min離心10 min取出上
清液,定容后,用氨基酸分析儀鈉系統(tǒng)進行程序洗脫,
LCA K06/Na色譜柱進行分離,茚三酮溶液衍生顯色,
在570 nm波長下測得?；撬嵘V峰,用外標法定量,
在?；撬豳|量濃度為5.544 ~ 110. 880 “g/mL時有良
好的線性關系(r = 1.000 0),回收率為101.47% ,相對
標準偏差為1.6%( n =9)[28]o
氨基酸分析儀法靈敏度與精確度比較高，重現性
比較好,氨基酸分析儀檢測法是最常用的方法，其自
動化程度較高,適合大批量的常規(guī)樣品的檢測。但此
方法的選擇性較差,儀器設備也比較昂貴,給方法的
推廣帶來難度。
2.3液相色譜和質譜聯用檢測方法
液相色譜和質譜聯用法測定?；撬釙r不需要衍
生化,可直接測定[29],根據?；撬針O性和水溶性的特
質,有大量報道顯示,色譜和質譜聯用技術已經用于
牛磺酸的檢測。陳稚等利用高效液相色譜與電噴霧
電離質譜聯用技術對嬰幼兒配方奶粉中的?；撬徇M
行分析,結果線性關系良好(r =0.999 6 ~0.999 9,最
低定量限 10 “g/L),回收率為 99. 1% ~ 101.7% [30]o
?；撬嵩谟H水體系中,水作為強洗脫溶液,有機溶劑
具有弱洗脫強度,能起到增加有機相比例的作用,提
高在質譜中的揮發(fā)性,改善分離度。ZHANG等建立
了高效液相色譜-四極/靜電場高分辨質譜法測定奶
粉中?；撬岬姆椒ǎ⒉捎迷摲椒ǖ恼x子模式分析
和同位素內標法進行定量,結果表明,內標法測定牛
磺酸線性關系為0.5 ~10 “g/L(r =0.999 8),檢測限
為0. 2 “g/kg,3個級別(2、5、10 “g/kg)?；撬岬幕?
收率從79.9%降至94.4% ,相對標準偏差為4.7%?
6.9%( n =5)[31]。該法準確、簡便、快速，精密度、準
確度、靈敏度均能滿足嬰幼兒配方奶粉中牛磺酸的測
定要求。
液相色譜-質譜聯用法不僅操作簡單,檢測時間
也較其他方法大大縮短。CHEN等采用高效液相色
譜-質譜聯用技術直接測定嬰幼兒配方奶粉中牛磺酸
的含量,采用外標法定量,整個分析過程8 min即可
完成,方法的回收率為72%?97%,相對標準偏差為
2. 16%?3. 33%[32],方法簡便、快速、低基質效應、
靈敏。
液相色譜質譜聯用法檢測奶粉中的?；撬崮軌?
達到歐盟及我國乳粉中?；撬岬臋z測要求,其操作簡
單,精密度、靈敏度高,分離能力好,選擇性高,樣品無
需衍生化,適用于對檢測含量有嚴格要求的微量和痕
量檢測。
2020年第46卷第22期(總第418期)289
食品與發(fā)酵工業(yè)FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES
2.4毛細管電泳檢測方法
毛細管電泳法可以測定一些復雜生物基質中的
?；撬幔捎糜跈z測嬰幼兒配方奶粉中游離的?；?
酸，具有簡單、高效、準確、成本低等特點，在氨基酸的
分離和分析中得到較為廣泛的應用，但應用于牛磺酸
檢測的報道較少。毛細管電泳法是根據氨基酸不同
的電離方式基礎上進行氨基酸分離［33］,雖然該方法
具有分離效率高，試劑消耗少,不需要梯度洗脫的特
點，但較少用于比較復雜生物基質中的?；撬釡y
定［34］。KLAMPFL等采毛細管電泳-電噴霧質譜法測
定嬰幼兒食品中游離氨基酸，該方法的靈敏度和線性
度足以在一次運行中分析所有感興趣的溶質［35］O權
菲菲研究表明，毛細管電泳是以毛細管為分離通道,
高壓直流電場為驅動力的液相分離技術，分離分析效
率高，試劑和樣品消耗少,它是發(fā)展較快的分離分析
技術之一［36］。電容耦合非接觸式電導檢測利用緩沖
液與樣品之間的電導差別進行檢測，比較適合分析檢
測光學吸收弱和無光學吸收的化合物。毛細管電泳-
電容耦合非接觸式電導檢測法檢測技術成功應用于
毛細管電泳中，成為一種很有潛力的檢測器［37］。
2.5其他檢測方法
薄層色譜法操作便捷，不需要昂貴的儀器和特殊
的試劑，適合在基層推廣使用，樣品?；撬峤涍^離子
交換柱，被提純后經薄層色譜法定性、定量。此方法
靈敏度低，因受到薄層厚度、薄層板制備、點樣技術等
條件難以保持恒定,定量的準確性不夠穩(wěn)定［38］O氣
相色譜法測定牛磺酸以及氨基酸已經得到了廣泛應
用，氣相色譜法的準確度和靈敏度都較好,但樣品在
衍生化方面的要求較高，利用磺酸基生成揮發(fā)性的衍
生物進行測定［旳。分光光度法準確度和靈敏度都
低，設備廉價，操作方便快捷,但是試劑毒性大,只能
檢測出一種或一類氨基酸的總量，用于氨基酸的總量
測定［39］O紅外光譜分析法準確度和靈敏度都比較
高，快速無損、環(huán)保無污染，但是需要結合統(tǒng)計學方法
建立定量分析模型才能很好地應用［40］。
目前，能夠檢測嬰幼兒配方奶粉中?；撬峥尚械?
方法有很多，主要方法比較如表1所示。
表1嬰幼兒配方奶粉中?；撬峥尚械臋z測方法
Table 1 A feasible method for the detection of
taurine in infant formula
項目優(yōu)點不足研究方向資料來源
氨基酸分析儀檢測方法分析周期短,適合快速檢測，自動化,程序化方法選擇性差，受到分析物的種類和數量限制程序改進[18]
毛細管電泳檢測方法適合氨基酸的手性分離，分離效率高無需梯度洗脫不適合生物基質發(fā)雜的?；撬釞z測檢測器開發(fā)和利用[34]
分光光度法設備廉價、操作快捷靈敏度、準確度低，只能檢測岀一類氨基酸的總量對檢測物質的分離和抗干擾[39]
紅外光譜分析法準確度、靈敏度較高，快速，環(huán)保需要結合統(tǒng)計學方法建立定量分析模型新算法和模型建立[40]
液相色譜檢測方法靈敏度、準確度較高需要衍生化處理,衍生時間較長高靈敏度和特異性新的衍生化試劑的開發(fā)[41]
液相色譜和質譜聯用檢測
方法
無需衍生化,靈敏度、準確度高儀器昂貴
對色譜及質譜參數、樣品提取時間、
沉淀提取溶劑的優(yōu)化
[42]
薄層色譜法操作簡單，不需要特殊儀器和試劑靈敏度較低、準確度較低展開劑、點樣技術的研究[43]
由表1可知，嬰幼兒配方奶粉中牛磺酸可行的檢
測方法均有其特點及局限性。目前液相色譜檢測方
法適合檢測少量樣品，氨基酸分析儀檢測方法適合單
個種類的分析物，液相色譜和質譜聯用檢測方法適合
測定大批量樣品，毛細管電泳檢測方法適合檢測生物
基質簡單的樣品，薄層色譜法適合不需要精準定量的
樣品，分光光度法適合檢測某一類氨基酸總量的檢
測，紅外光譜分析法適合測定不含水的樣品,多用于
定性分析。
3 結語
牛磺酸在食品、醫(yī)藥等領域發(fā)揮著重要的作用,
牛磺酸快速、安全的檢測分析方法一直都是從業(yè)者研
究的熱點，尤其是對于嬰幼兒配方奶粉中?；撬岬臋z
29 0 2020 Vol. 46 No. 22 (Total 418)
測，關乎嬰幼兒的營養(yǎng)健康問題。氨基酸自動分析法
已經成功應用于?；撬岬臋z測分析, 但仍存在一定局
限性；液相色譜法是目前檢測嬰幼兒配方奶粉中?；?
酸實際應用最多的一種方法，主要受到衍生物的穩(wěn)定
性、分析時間、反應副產物等因素的影響，該方法需要
在高靈敏度和特異性的新衍生化試劑開發(fā)方面做進
一步的研究。隨著新儀器、新技術的廣泛應用，不需
要衍生化、能直接對?；撬徇M行測定的液相色譜-質
譜聯用技術將成為嬰幼兒配方奶粉中?；撬釞z測分
析的主要方法，得到廣泛的應用。
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