如今,利用FTIR光谱分析技术,可以快速准确的检测出牛奶中的尿素含量,由于尿素在中红外中具有特殊的吸收光谱。以中红外对尿素的分子结构进行识别,对牛奶中尿素分子建立模型。运用多变量校准方法,对尿素的含量建立线性对比关系,作为得到尿素含量的根据。目前FOSS的Milkoscan FT120/FT1/FT+,采用上述原理对牛奶中的尿素进行检测,通过对校准数据采取“动态校准方式”,使得数据的准确性,仪器的精密度得到提高。
牛奶中的尿素被视为反映奶牛有关蛋白质和能量饲喂状态的信号指标,对单个牛奶样品的尿素指标及其蛋白含量的分析可以作为饲料调整的依据。
尿素含量过低通常表明日粮蛋白质缺乏。另外,日粮中非降解蛋白量过高会造成尿素浓度过低。当日粮中可降解蛋白量过低,日粮蛋白质在瘤胃中消化受阻,会导致干物质采食量的下降和产奶量的下降。乳蛋白量过低通常由于尿素过低,NSC采食量下降和日粮非降解蛋白含量有关。所以,检测尿素的含量对于更为准确地平衡日粮,提高乳蛋白量和提高繁殖效率都具有主要的理论和实践意义。
牛奶尿素测定已在欧美等发达国家被用于评估牛群的营养计划和营养管理的工具,这项工作将有益于提高生产管理效益,减少饲料蛋白质的浪费和提高乳中蛋白质的含量的目的。目前,国内好多DHI检测中心也在逐步来测定牛奶中的尿素,但由于目前有关牛奶中尿素测定的国标方法没有统一的规定,导致尿素的诸多参比方法测定结果不一致,给FTIR光谱分析仪尿素模块的校正工作带来了诸多困难,以下列举了目前几种有关尿素测定的参比方法,大家可以在实际工作中选择参考:
一、亚硝酸盐格里斯试剂法
尿素和亚硝酸盐在酸性条件下发生反应,反应进行中,尿素含量超标的时,生成紫色化合物;尿素含量正常显白色或是粉色。
二、DMAB法
酸性条件下,尿素含量超标的牛奶和对二甲氨基苯甲醛(DMAB)生成黄色化合物。不变色则没有掺杂尿素。
三、丁二酮肟法
在强酸条件下,尿素和丁二酮肟共热反应生成红色二嗪衍生物,应用仪器紫外分光光度计进行比色测定。选定520nm做为测定波长,采用1cm比色皿,以水做为参比液。
四、二乙酰肟法
此方法是根据双乙酰和尿素形成二嗪衍生物,形成有色化合物。尿素与二乙酰一肟经过催化缩合,在氨基硫脲存在下,生成4,5-二甲基-2-氧咪唑化合物。当尿素含量高时,颜色较深;当尿素含量低时,颜色较浅。该方法简单,容易控制,但只能进行定量实验。通过对该方法的改进,利用分光光度剂进行波长扫描,确定525nm为最大吸收波长,制定标准曲线,应用外标法进行定量测定。
五、Skalar连续流仪器法
荷兰Skalar San++是连续流动分析仪技术, 它是集适用性和多功能性于一体的全自动化学分析仪器,可完成从开机、停机、稀释、重复、清洗到原始资料储存的过程全部自动化。利用各种自动模式组合,对分析过程的稀释、加样、混合、加热、透析、抽提、UV消解等进行自动控制。采用了新型的高解析度数位光度计,使得检测范围更宽,从低的ppb级到高的ppm级水准。可以作为牛奶中尿素测定的一种参考方法(具体操作可以咨询Skalar公司,国内目前有DHI实验室采用这种方法来进行尿素测定)。
通过对上述牛奶中尿素的传统方法和FTIR光谱法进行比较。可以得出,传统的方法原理简单,技术含量低,但是通过实验重复操作,结果准确;FTIR光谱法,操作简单,易于操作,通过仪器系统校准,数据精准,可以预期,在找到官方认可的牛奶尿素测定参比方法,对FTIR光谱法进行定标修正后,FTIR光谱法测定牛奶中的尿素的应用会越来越成功。