测定无乳糖和减乳糖产品中的乳糖含量

尤安-罗斯

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乳糖

据估计，世界上有65%的人口患有乳糖不耐受症--这是一种消化系统疾病，当食用含有乳糖的食物时，会出现特有的症状--在世界不同地区和不同种族中的频率各不相同。

因此，无乳糖产品市场预计将达到 2025年达到184亿美元越来越多的人对减糖或无糖产品的需求，加上全球消费者对乳糖不耐受的认识不断提高，预计将推动这一增长。

由于制造业的法规和具体要求，对样品进行例行检测以保证质量、成分和过敏原水平，并满足产品规格和标签要求至关重要。沃特世LC-MS技术使食品和饮料实验室能够准确测量乳制品中的低水平乳糖，确保制造商能够满足产品规格和标签声明。

关于乳糖不耐受和无乳糖产品

乳糖是一种双糖（糖），存在于牛奶、奶酪和酸奶等乳制品中。乳糖不耐受通常是由于身体没有产生足够的乳糖酶的结果。乳糖酶在小肠中产生，负责将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖（单糖）。

从乳制品中去除乳糖的一个常见方法是在加工过程中加入乳糖酶。添加乳糖酶的结果是乳糖被转化为葡萄糖和半乳糖，被小肠吸收，从而阻止乳糖不耐受症状的发生。

乳糖法规在全球范围内有所不同

围绕不含乳糖或减少乳糖的产品的价值和标签的规定并不统一--它们在世界各地有所不同，下面是两个例子。

欧盟（EU）关于向消费者提供食品信息的第1169/2011号法规将乳糖列入导致过敏或不耐受的物质或产品清单。目前，在欧盟，对于使用声明来显示食品中乳糖的减少或不存在，没有统一的规则。欧盟成员国采用了自己的限值，例如，芬兰采用了北欧的限值。

  • 无乳糖食品--乳糖含量低于10毫克/100克或100毫升
  • 低乳糖食品 - 乳糖含量低于1克/100克或100毫升

巴西卫生监管局（ANVINSA）最近发布了两项决议，对特殊需求饮食的食品进行了规范（RDC 135/2017），并对每100克/毫升产品中含有超过100毫克乳糖的产品，规定了在食品标签上强制声明存在乳糖的要求（RDC 136/2017）。

使用液相色谱法检测乳糖

随着世界各地的监管，制造商定期测试和监测产品是至关重要的。液相色谱法（LC）是一种广泛用于测定食品和饮料中糖类的技术。除了分析速度和灵敏的检测外，在同一分析中分离和准确量化几种单糖和双糖的能力是使用液相色谱分析糖类的关键优势。

有几种不同的LC糖类分析方法，它们涉及使用不同的柱状固定相技术来保留和分离常见的糖类，它们包括。

使用HILIC进行糖类分析

HILIC被用来替代传统的反相色谱法，用于保留极性很强的分析物。HILIC色谱柱可以包括二氧化硅、混合型、二元醇和酰胺以及其他几种极性固定相。最初的HILIC流动相组成通常是高有机溶剂（80%）（通常是乙腈）与低量水溶液（20%）的组合。流动相中水溶液的百分比越高，洗脱强度越大。缓冲剂和添加剂通常用于HILIC，以改善峰形和分离，方法也可以是等度或梯度的。

HILIC为糖类提供出色的分离效率，分析时间通常比其他色谱技术短。BEH酰胺固定相非常适用于糖类分析，低盐保留是酰胺配体的一个关键优势。该固定相还具有出色的高pH值稳定性，允许使用流动相条件，以避免还原糖的损失，并将异构体折叠成单一的峰。应用说明 Quantification of Mono and Disaccharides in Foods 提供了一个使用HILIC分离的例子。 XBridge BEH Amide XP 列。在这份应用报告中，展示了葡萄糖和半乳糖之间的挑战性分离，并评估了糖类异构体之间其他可能的共沉淀。

乳糖的检测

HPLC（高效液相色谱）与UV-Vis检测器相配合，是常规食品检测实验室中常见的液相色谱装置，用于确保产品符合规格和标签上的成分声明。然而，乳糖等糖类不含强发色团，这意味着需要替代检测器进行分析。这些检测器可以包括折射率（RI）、蒸发光散射（ELS）和质谱分析（MS）。当考虑哪种检测器最适合你的实验室需要，让你确认食品和饮料产品中的乳糖含量时，需要考虑的一些因素包括。

  • 复杂性样本
  • 敏感度要求
  • 洗脱方法（等压法与梯度法）
  • 实验室基础设施（气体供应和提取）。
  • 易于实施和使用

用LC-MS测定无乳糖产品中的乳糖

需要能够检测出无乳糖产品中的低水平乳糖，如上图所示的10mg/100g，这意味着需要一个有选择性和敏感性的检测器。虽然RI检测通常用于糖类的测定，但这种检测器可能不太适合分析无乳糖乳制品中的乳糖，而且可能不符合所要求的方法灵敏度和选择性。

与RI相比，使用选择性离子记录（SIR）的单四极杆质谱法为这种分析提供了更大的选择性，减少了与其他样品成分共同洗脱的影响。伴随着较低的检测限，ACQUITY QDa等质量检测器与梯度色谱法兼容，并通过捕获质谱数据提供更多的峰值确认。

该应用说明 Determination of Low Level Lactose in Dairy Products Using UHPLC-MS由Waters公司和位于得梅因的Eurofins营养分析中心共同撰写的这篇论文，展示了使用LC-MS方法测定乳制品中的乳糖，包括减乳糖和无乳糖的产品。

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