Determinación de la lactosa en productos sin lactosa y con lactosa reducida

Se calcula que el 65% de la población mundial es intolerante a la lactosa -un trastorno digestivo con síntomas característicos que se producen cuando se consumen alimentos que contienen lactosa- con una frecuencia variable en las distintas regiones del mundo y entre las diferentes etnias.

Por ello, se prevé que el mercado de productos sin lactosa alcance 18.400 millones de dólares en 2025Se espera que la demanda creciente de productos reducidos o sin azúcar, junto con la creciente concienciación de los consumidores mundiales sobre la intolerancia a la lactosa, impulsen este crecimiento.

Con las regulaciones y los requisitos específicos en la fabricación, es fundamental analizar rutinariamente las muestras para garantizar la calidad, los niveles de ingredientes y alérgenos y para cumplir las especificaciones del producto y las declaraciones de la etiqueta. Las tecnologías LC-MS de Waters permiten a los laboratorios de alimentos y bebidas medir con precisión los niveles bajos de lactosa en los productos lácteos, garantizando que los fabricantes puedan cumplir las especificaciones del producto y las declaraciones de la etiqueta.

Sobre la intolerancia a la lactosa y los productos sin lactosa

La lactosa es un disacárido (azúcar) que se encuentra en productos lácteos como la leche de vaca, el queso y el yogur. La intolerancia a la lactosa suele ser el resultado de que el cuerpo no produce suficiente enzima lactasa. La lactasa se produce en el intestino delgado y se encarga de descomponer la lactosa en glucosa y galactosa (monosacáridos).

Un método común para eliminar la lactosa de los productos lácteos es la adición de lactasa durante el procesamiento. La adición de lactasa hace que la lactosa se convierta en glucosa y galactosa, que se absorben en el intestino delgado, lo que impide que se produzcan los síntomas de la intolerancia a la lactosa.

La normativa sobre la lactosa varía en todo el mundo

Las normativas sobre los valores y el etiquetado de los productos sin lactosa o con lactosa reducida no son uniformes, sino que varían en todo el mundo.

El reglamento 1169/2011 de la Unión Europea (UE), sobre la información alimentaria facilitada a los consumidores, incluye la lactosa en la lista de sustancias o productos que causan alergias o intolerancias. Actualmente, en la UE no existen normas armonizadas sobre el uso de declaraciones para mostrar la reducción o ausencia de lactosa en los alimentos. Los Estados miembros de la UE han adoptado sus propios valores límite; Finlandia, por ejemplo, aplica los valores límite nórdicos de:

• Alimentos sin lactosa: contenido de lactosa inferior a 10 mg/100 g o 100 mL
• Alimentos bajos en lactosa: contenido de lactosa inferior a 1 g/100 g o 100 mL

La Agencia Brasileña de Regulación Sanitaria, ANVINSA, ha publicado dos recientes resoluciones que regulan los alimentos para dietas de necesidades especiales (RDC 135/2017) y establece los requisitos para la declaración obligatoria de la presencia de lactosa en las etiquetas de los alimentos, para los productos que contengan más de 100 miligramos de lactosa por 100 gramos/mililitros de producto (RDC 136/2017).

Uso de la cromatografía líquida para analizar la lactosa

Con la regulación en todo el mundo, es fundamental que los fabricantes analicen y controlen los productos con regularidad. La cromatografía líquida (CL) es una técnica muy utilizada para la determinación de azúcares en alimentos y bebidas. Además de la rapidez del análisis y la sensibilidad de la detección, la capacidad de separar y cuantificar con precisión varios monosacáridos y disacáridos en el mismo análisis son ventajas clave del uso de la CL para el análisis de los azúcares.

Hay varios enfoques diferentes para el análisis de azúcares por LC, que implican el uso de diferentes tecnologías de fase estacionaria de columna para retener y separar los azúcares comunes, que incluyen:

• Hydrophilic interaction liquid chromatography (HILIC)
• Intercambio de ligandos
• Intercambio de iones

Uso de HILIC para el análisis de azúcares

HILIC se utiliza como alternativa a la cromatografía de fase inversa tradicional para la retención de analitos muy polares. Las columnas HILIC pueden incluir sílice, híbrido, diol y amida, así como otras fases estacionarias polares. Las composiciones iniciales de la fase móvil HILIC suelen ser una combinación de alto contenido de disolvente orgánico (80%), normalmente acetonitrilo, con menores cantidades de acuoso (20%). Cuanto mayor sea el porcentaje de acuoso en la fase móvil, mayor será la fuerza de elución. Los tampones y aditivos se utilizan habitualmente en HILIC para mejorar la forma de los picos y las separaciones, y los métodos pueden ser isocráticos o de gradiente.

HILIC proporciona una excelente eficiencia de separación para los azúcares con un tiempo de análisis normalmente más corto que otras técnicas cromatográficas. La fase estacionaria BEH Amide es muy adecuada para el análisis de azúcares, siendo la baja retención de sales una de las principales ventajas del ligando Amide. La fase estacionaria también proporciona una excelente estabilidad de pH alto que permite el uso de condiciones de fase móvil que evitan la pérdida de azúcares reductores y colapsan los anómeros en un solo pico. La nota de aplicación Quantification of Mono and Disaccharides in Foods proporciona un ejemplo de separación HILIC utilizando el XBridge BEH Amide XP columna. En esta nota de aplicación, se demuestra la difícil separación entre la glucosa y la galactosa, así como la evaluación de otras posibles coeluciones entre isómeros de azúcar.

Detección de la lactosa

La HPLC (cromatografía líquida de alto rendimiento) acoplada a un detector UV-Vis es una configuración de LC común en los laboratorios de análisis de alimentos de rutina que participan en la garantía de que los productos cumplen con las especificaciones y las declaraciones de la etiqueta de los ingredientes. Sin embargo, los azúcares como la lactosa no contienen cromóforos potentes, lo que significa que se necesitan detectores alternativos para el análisis. Estos detectores pueden incluir el índice de refracción (RI), la dispersión de luz evaporativa (ELS) y la espectrometría de masas (MS). A la hora de considerar qué detector se ajusta mejor a las necesidades de su laboratorio, permitiéndole confirmar los niveles de lactosa en los productos alimenticios y bebidas, algunos factores a tener en cuenta son:

• Muestra de la complejidad
• Requisitos de sensibilidad
• Método de elución (isocrático vs gradiente)
• Infraestructura de laboratorio (suministro y extracción de gas)
• Facilidad de aplicación y uso

Determinación de la lactosa en productos sin lactosa mediante LC-MS

La necesidad de poder detectar niveles bajos de lactosa en productos sin lactosa, como los 10 mg/100 g mostrados anteriormente, significa que se requiere un detector selectivo y sensible. Mientras que la detección RI se utiliza comúnmente para la determinación de azúcares, este detector puede ser menos adecuado para el análisis de la lactosa en los productos lácteos sin lactosa y puede no cumplir con la sensibilidad y selectividad del método requerido.

La espectrometría de masas de cuadrupolo simple que utiliza el registro selectivo de iones (SIR) proporciona una mayor selectividad para este análisis en comparación con el RI, reduciendo el impacto de la coelución con otros componentes de la muestra. Junto con los límites de detección más bajos, los detectores de masas como el ACQUITY QDa son compatibles con los métodos de cromatografía de gradiente y proporcionan una mayor confirmación de los picos a través de la captura de datos espectrales de masas.

La nota de aplicación Determination of Low Level Lactose in Dairy Products Using UHPLC-MSEl libro, coautorizado por Waters Corporation y el Centro de Análisis de Nutrición de Eurofins, Des Moines, demuestra el uso de un método LC-MS para la determinación de la lactosa en productos lácteos, incluidos los productos con lactosa reducida y sin lactosa.

Proteger las marcas con flujos de trabajo precisos y fiables para las pruebas de alimentos y bebidas

Las soluciones de instrumentos y servicios de Waters permiten a los laboratorios de ensayos de alimentos y bebidas crear métodos de ensayo eficientes, apoyando a los fabricantes para garantizar:

• Los productos cumplen con el valor nutricional y las especificaciones de azúcares añadidos
• Los productos sin lactosa cumplen la normativa sobre niveles y declaraciones en la etiqueta

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