研究背景

Holder巴氏消毒（62.5°C，30分鐘）是世界母乳庫應用的常規(guī)微生物安全措施。然而，乳清蛋白尤其是α?乳白蛋白和乳鐵蛋白對熱較為敏感，既往研究多通過間接方法推斷其損失，缺乏直接、同步對準多種蛋白的定量數(shù)據(jù)。要想權(quán)衡安全與營養(yǎng)，必須先準確量化熱處理究竟抹去了多少功能性蛋白。

一項發(fā)表于《Current Research in Food Science》的研究，利用外腔量子級聯(lián)激光器（EC?QCL）中紅外光譜技術(shù)，成功實現(xiàn)了對人乳及捐贈人乳中四種蛋白的同步快速定量。該方法無需復雜前處理，單次分析僅需數(shù)分鐘，為母乳庫的質(zhì)量控制與個性化營養(yǎng)支持提供了新工具。

研究方法

借助前文所述的EC?QCL中紅外光譜系統(tǒng)，研究者對34份生乳和34份對應的巴氏消毒乳進行了配對分析。每一對樣品均來自同一批捐贈乳汁，差別就是是否經(jīng)過Holder消毒。通過已校準的PLS模型，同時讀取α?乳白蛋白、乳鐵蛋白、酪蛋白和總蛋白的濃度，直接計算保留率。

成果說明

數(shù)據(jù)非常直觀（圖4）：酪蛋白和總蛋白相當耐熱，濃度降幅只有大約3%，這意味著如果只監(jiān)測總蛋白，幾乎看不出巴氏消毒的影響。但乳清蛋白則是另一幅畫面——乳鐵蛋白損失14%，α?乳白蛋白更是掉了24%。這兩種蛋白分別承擔著抗菌、調(diào)節(jié)鐵吸收、促進益生菌生長以及協(xié)助消化等多重功能，它們的顯著減少意味著巴氏消毒可能削弱捐贈乳的免疫保護能力和腸道發(fā)育支持作用。同時，光譜的偏最小二乘判別分析（PLS?DA）也再次印證，生乳和巴氏消毒乳的紅外光譜存在系統(tǒng)性偏移，加工痕跡可被客觀識別。

 圖4：（A）配對生乳（DHM?Pre）與巴氏消毒乳（DHM?Post）樣品基于激光紅外光譜的均值與標準差（每組 N=34）；（B）基于激光紅外光譜的 DHM?Pre 與 DHM?Post 樣品 PLS?DA 得分圖（二階導數(shù) + 均值中心化，2 個潛變量）；（C）基于 EC?QCL 紅外光譜的 DHM?Pre 與 DHM?Post 樣品交叉驗證（CV）預測結(jié)果（p<0.01，Wilcoxon 秩和檢驗）；（D）基于 EC?QCL 紅外光譜的 PLS 模型所預測的 DHM?Pre 與 DHM?Post 樣品中 α?乳白蛋白、乳鐵蛋白、酪蛋白和總蛋白的濃度。注：紅色虛線表示判別閾值；AUROCCV，交叉驗證受試者工作特征曲線下面積。

結(jié)論

Holder消毒的選擇性破壞被激光光譜清晰地量化出來：安全的確換來了蛋白結(jié)構(gòu)的部分犧牲，而犧牲的恰恰是母乳中與免疫功能最緊密的乳清蛋白。這些數(shù)字為推動更溫和消毒工藝（如高壓、紫外處理）的研發(fā)提供了直接的定量依據(jù)，也為工藝優(yōu)化提供了快速評價工具。

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參考文獻：

Ten-Doménech I, Vijayakumar S, Schwaighofer A, et al. Laser-based mid-IR spectroscopy as a rapid analytical technique for the quantification of human milk proteins. Current Research in Food Science, 2026, 13: 101492.