牛奶：生活必需品
牛奶是均衡饮食所需的脂肪、矿物质、营养元素、微量元素和维生素的天然来源。它对于婴幼儿的生长发育同样至关重要。建议 1–3 岁的幼儿每天摄入 350–400 mL 牛奶，确保他们获得适量的营养物质[1]。
在婴儿出生后的至少前六个月进行母乳或婴儿配方奶喂养，1–2 岁建议使用全脂牛奶和乳制品进行喂养，确保婴儿获得低脂替代产品无法提供的必需维生素[2]。
全球乳制品市场概览
预计到 2025 年，全球乳制品市场的年均复合增长率 (CAGR) 将达到 5%，其中牛奶市场的销售额占主导地位[3]。2018 年，尽管中国和乌克兰的牛奶产量有所下降，但由于南亚、欧洲、北美和南美地区的产量增长，全球牛奶产量比上年增长 2.2%，达到 8.43 亿吨[3]。
在全球乳制品行业市场增长的环境下，牛奶和其他乳制品的未来相对不可预测。尽管如此，随着牛奶交易的持续以及在未来四年内的增长，牛奶和乳制品的营养价值、安全性和真实性特征的检测对消费者和生产商都至关重要。
保持营养价值、安全性和真实性
在食品和饮料行业，对牛奶及其相关产品进行检测的原因主要有三个：
- 营养元素 — 确保产品具有牛奶必需的营养价值。
- 安全性 — 确认牛奶中不含可疑有害化学物质。
- 真实性 — 确定乳制品是否掺假，是否存在任何品质问题。
通过检测这三个因素，消费者可以更好地避免贴错标签、欺诈和可能受污染的奶制品非法进入市场。
检测牛奶和婴儿配方奶营养价值的重要性
牛奶营养价值的检测非常重要，这样消费者才能做出明智的购买决定。最重要的是，婴儿配方奶等特定产品的制造商必须遵守由地区、国家或国际监管机构确定的严格营养价值标准。
为了支持消费者做出有关牛奶和/或婴儿配方奶的购买决定，制造商有责任张贴准确的产品标签。在此过程中，食品检测实验室可以使用 HPLC、LC/MS/MS 和 GC 系统进行实验，从而准确测量牛奶中的糖、脂肪、维生素和氨基酸含量。
测量维生素和有益元素（以及一些必需元素）（例如钠、钾、镁、钙、硒、磷、锰和锌）的浓度，可以提供丰富的营养信息。同时，还需要监测动物奶中的砷、镉、锡、汞和铅等潜在的有害元素，因为污染可能来自动物饲料、肥料、土壤或加工设备。
在一项研究中，根据 ISO 15151 方法，使用配备 SPS 4 自动进样器的 Agilent 5800 VDV ICP-OES 系统测定了奶粉和婴儿配方奶样品中的钙、铜、铁、钾、镁、锰、钠、磷和锌[4]。结果表明，所有具有标准值或参考值的分析物的回收率均在预期值的 ±10% 以内，从而证实了其营养标签的正确性[4]。
其他实验示例包括使用配备超高基质进样 (UHMI) 选件和集成样品引入系统 (ISIS 3) 的 Agilent 7900 ICP-MS 快速分析牛奶和乳制品中的常量元素和痕量元素[5]。
检查牛奶的安全性
牛奶等动物源性食品还要经过额外的审查，以检测兽药的含量。如果没有用于检测乳制品的先进方法，需要监测的复杂基质以及大量药物类似物可能会带来分析挑战。此外，各个国家/地区设定的不同法规要求需要样品参比满足各种法规条件。
安捷伦提供采用液质联用（包括液质联用兽药应用套装）解决方案的通用提取方法，来有效检测牛奶及其他动物源性食品中的各种兽药、代谢物和转化产物。液相色谱、超临界流体色谱和气相色谱技术也可用于测定分子组分，先进的样品前处理技术可确保所有技术的效率。
检查牛奶安全性时要考虑的另一个因素是，在提取乳制品的动物饲料中以及可能添加到其他乳制品中的其他植物成分中，农药的用量是否在规定的限值内。为了验证这一点，LC/MS、GC/MS 和 Q-TOF 工作流程为食品检测实验室提供了准确测量牛奶样品中农药含量所需的解决方案。
此外，还可定期进行食品安全性研究，以检测、定量和验证从商店购买的牛奶和婴儿配方奶中不良副产品（例如氯酸盐和高氯酸盐）的痕量分析。研究人员使用 Agilent 1290 Infinity II 液相色谱仪和 Ultivo 三重四极杆 LC/MS (LC/TQ) 进行了一项特殊的研究[6]。该实验的结果数据表明，在欧盟委员会规定的牛奶和婴儿配方奶中最大残留限量（MRL，10 µg/kg）的十分之一浓度下实现了准确定量[6]。
揭露假牛奶，保持真实性
从全球范围来看，牛奶仍然是市场上掺假最多的食品和饮料产品之一[7]。例如，2008 年对中国民和回族土族自治县奶粉的分析表明，三聚氰胺（用于生产肥料和混凝土的有机化合物）污染物的浓度是当时检测样品中三聚氰胺要求含量上限的 500 倍[8]。
最近，旁遮普食品监察局在南亚查获了近 80000 升牛奶，以打击当地大都市的乳制品掺假行为。这些牛奶因添加了尿素和水而被标记[9]。
除了欺骗消费者和生产商以外，食品掺假者还会严重影响个人的健康。幸运的是，分析仪器和检测方法的创新揭露了这些非法行为，通过验证牛奶和婴儿配方奶等产品的真实性和安全性，重新建立消费者的信心。
安捷伦仪器和分析方法在调查诸如上述案例中提到的食品欺诈方面具有重要的价值，并持续支持客户在食品检测市场中进行质量保证和控制[10]。
例如，使用 Agilent 8890 气相色谱仪和 Agilent 5977B GC/MS 单四极杆质谱仪检测和定量酥油（牛奶脂肪）样品中的 β-谷甾醇，以检查植物油掺假[11]。使用 β-谷甾醇会导致质量减小，是掺假牛奶的潜在指示物。结果表明，在研究的酥油样品中发现了含量为 2.24 ppm 的 β-谷甾醇[11]。
靶向和非靶向方法均可用于鉴定牛奶中的已知化合物及其他食品真伪检测。如果牛奶中的掺杂物为新发现的或食品检测实验室未鉴定过的物质，则推荐使用非靶向方法。例如，使用四极杆飞行时间质谱仪的非靶向方法可以创建正宗食品的化学指纹，使食品掺假者更难欺骗全球食品供应链。
建立合作伙伴关系以消除牛奶欺诈
由于未来几年的牛奶销量预测将增加，且随着商店和网上产品选择的多样化，安捷伦这样的公司与食品检测客户的持续合作对于消除牛奶欺诈的威胁并保持乳制品的营养价值、安全性和真实性非常重要。最重要的是，乳制品制造商必须遵守与质量和安全相关的多项持续更新的食品法规。安捷伦时刻为客户提供支持，让他们的产品消费者对购买选择充满信心，确保为自己和家人提供充足的营养。
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