3種測定乳制品中乳糖含量方法的比較

伍桃英李夢怡李亦蔚沈 娜曾知音程云輝

（1.長沙理工大學化學與生物工程學院，湖南 長沙 410114；2.湖南亞華乳業(yè)有限公司，湖南 長沙 410200）

3種測定乳制品中乳糖含量方法的比較

伍桃英1李夢怡2李亦蔚1沈 娜1曾知音1程云輝1

（1.長沙理工大學化學與生物工程學院，湖南 長沙 410114；2.湖南亞華乳業(yè)有限公司，湖南 長沙 410200）

為確定一種快速、簡易、靈敏的測定乳糖的方法，比較了直接滴定法、蒽酮法和碘量法3種方法測定乳制品中乳糖含量的差異。結(jié)果表明：平行試驗直接滴定法精度最低，但其乳糖回收率的最大相對誤差最小；蒽酮法精度高，但其乳糖回收率的最大相對誤差最大，而且蒽酮試劑腐蝕性強，操作不安全；碘量法的精度與乳糖回收率的最大相對誤差均介于直接滴定與蒽酮比色法之間，綜合而言，碘量法的重復操作性強，結(jié)果準確，測定乳制品中乳糖含量可優(yōu)選碘量法。

乳糖；直接滴定法；碘量法；蒽酮法

乳糖是哺乳動物乳汁中特有的一種雙糖，由一分子D－葡萄糖與一分子D－半乳糖以β－1，4糖苷鍵結(jié)合而成，屬于還原糖［1］。牛乳中99.8%以上的糖是乳糖，其他糖的含量極微。

目前，中國檢測乳品中乳糖的國家標準方法有酶－比色法［2－3］、高效液相色譜法和萊因―埃農(nóng)氏法［4］，其中，酶－比色法和高效液相色譜法雖然靈敏，但費用大、難以普及；萊因―埃農(nóng)氏法對試劑操作要求嚴格，終點不易判斷，易引起系統(tǒng)及隨機誤差。本試驗采用直接滴定法［5］、碘量法［6－10］和蒽酮比色法［11－12］測定全脂奶粉中乳糖含量，并對這3種方法進行了比較，以期確立一種快速、簡易、靈敏的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

全脂奶粉：湖南亞華乳業(yè)有限公司；

乳糖：AR，國藥集團化學試劑有限公司；

其余試劑：均為分析純；

實驗用水：蒸餾水。

1.2 主要儀器設備

電子分析天平：FA2004N，上海精密科學儀器有限公司；

可見分光光度計：SpectrumLab 22PC，上海棱光技術有限公司；

可調(diào)式移液槍（20～200μL）：Finnpipette，熱電（上海）儀器有限公司；

電熱恒溫干燥箱：CS202型，重慶實驗設備廠；

數(shù)顯恒溫水浴鍋：HH型，江蘇金壇市金城國勝實驗儀器廠；

玻璃儀器干燥器：鞏義市予華儀器有限責任公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品中蛋白質(zhì)的沉淀 稱取1g全脂奶粉（準確至0.000 1g）于小燒杯中，加水溶解后轉(zhuǎn)移至250mL的容量瓶中，加人蛋白質(zhì)沉淀劑，定容、靜置、過濾，棄去初濾液，續(xù)濾液備用。

1.3.2 直接滴定法測乳糖

（1）樣品處理：同1.3.1，以4mL 20%的乙酸鉛和4mL草酸鉀－磷酸氫二鈉溶液作為蛋白質(zhì)沉淀劑。

（2）標定堿性酒石酸銅溶液：參照 GB/T 5009.7——2003［4］。

（3）樣品測定：同1.3.2（2），將標準乳糖溶液換成待測樣品液進行滴定，記錄樣品滴定的體積V（樣品），做2個平行取平均值。

（4）乳糖含量（w，%）按公式（1）計算：

式中：

m1——10mL堿性酒石酸銅溶液（甲乙液各5mL）相當于乳糖的質(zhì)量，mg；

m（樣品）—— 樣品質(zhì)量，g；

V（樣品）—— 樣品滴定的體積，mL；V（總）—— 樣品定容的體積，250mL。

1.3.3 碘量法測定乳糖

（1）樣品處理：同1.3.2（1）。

（2）標定硫代硫酸鈉：參照 GB/T601——2002［13］。

（3）樣品測定：準確移取25.00mL濾液于250mL碘量瓶中，依次加入1滴0.1%甲基橙、25.00mL 0.1M 碘液、7.50mL 0.5mol/L NaOH，加塞搖勻液封暗置30min；然后加人8.00mL 0.5mol/L HCl，搖勻，用標定好的 Na2S2O3溶液滴定至黃色，加入3滴1.0%的淀粉指示劑，搖勻繼續(xù)滴加至淡粉色，記錄Na2S2O3溶液消耗的體積，同時做平行與空白，分別記錄為V′（Na2S2O4）、V′（空）。

（4）乳糖含量（w，%）按公式（2）計算：

式中：

c（Na2S2O4）—— 硫代硫酸鈉的濃度，mol/L；

0.18 ——乳糖的換算系數(shù)；

V′（Na2S2O4）—— 滴定樣品消耗硫代硫酸鈉的體積，mL；

V′（空）—— 滴定空白消耗硫代硫酸鈉的體積，mL；

V（濾液）—— 移取樣品濾液的體積，25.00mL。

1.3.4 蒽酮法測定乳糖 參考文獻［13］。

1.3.5 平行性試驗 對同一全脂奶粉樣品的乳糖進行10次重復試驗，具體方法同1.3.2～1.3.4。

1.3.6 回收率試驗 在全脂奶粉中加入乳糖并對樣品進行3次重復試驗，方法同1.3.2～1.3.4。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品蛋白質(zhì)沉淀劑的選擇

由于蛋白質(zhì)沉淀劑的種類很多，本試驗僅對國標中推薦使用的兩組蛋白質(zhì)沉淀劑進行比較［2－3］，以確定一種最佳的沉淀劑方案，結(jié)果見表1。

表1 兩組沉淀劑及其用量對蛋白質(zhì)沉淀效果及試驗結(jié)果的影響Table 1 The effects of two groups of subsidence and its dosen to precipitate protein and the outcome of the experiment

由表1可知，以Pb（Ac）2和草酸鉀－磷酸氫二鈉沉淀牛乳中的蛋白質(zhì)，其沉淀過濾的速度比Zn（Ac）2和 K4Fe（CN）4的快，說明Pb（Ac）2組的沉淀效果優(yōu)于Zn（Ac）2組的。兩組蛋白沉淀劑及其用量對直接滴定法、蒽酮法和碘量法的影響逐漸加強，對碘量法的影響尤為顯著，綜合分析可知：測定乳制品中乳糖時，選用Pb（Ac）2和草酸鉀－磷酸氫二鈉溶作為蛋白沉淀劑效果較好，同時，應根據(jù)樣品的處理量調(diào)整沉淀劑的用量。

2.2 3種方法的線性比較

2.2.1 碘量法 用碘量法測定不同濃度的乳糖所消耗的標準Na2S2O3積數(shù)（mL）。以c為橫坐標，V作縱坐標，作回歸處理，如圖1所示。由圖1可知，C＝1.438 3A－0.025 6，R2＝0.997 3，說明乳糖與其消耗Na2S2O3體積呈良好的線性關系。

圖1 乳糖濃度與其消耗硫代硫酸鈉體積的線性曲線Figure 1 The linearity curve of concentration of lactose and the titration volume of sodium thiosulfate

2.2.2 蒽酮比色法 用蒽酮比色法測得乳糖在不同濃度下的吸光度，以乳糖濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，作回歸處理，如圖2所示。由圖2可知，C＝7.107 6A－0.011 1，R2＝0.998 6，說明乳糖濃度與其吸光度有良好的線性關系。

圖2 乳糖濃度與其吸光度的線性曲線Figure 2 The linearity curve of lactose and its tone

2.2.3 直接滴定法 用配制好的不同濃度的標準乳糖溶液滴定斐林試劑，記錄乳糖滴定體積V（mL）。以乳糖濃度為橫坐標，乳糖滴定體積為縱坐標作線性曲線，如圖3所示。

圖3 乳糖濃度與其滴定體積的線性曲線Figure 3 The linearity curve of concentration and titration volume of Lactose

由圖3可知，C＝－23.743A＋40.486，R2＝0.966 6，說明乳糖的濃度與其滴定的體積成反比，即用不同濃度的乳糖溶液滴定10mL堿性酒石酸銅溶液的乳糖總量相等。

綜合比較3種方法與乳糖的線性關系，其中直接滴定法的線性相關性較低，其R2僅為0.966 6，而碘量法與蒽酮比色法的R2均達到0.99以上。

2.3 3種測量方法的精密度比較

用直接滴定法、碘量法和蒽酮比色法對樣品中的乳糖含量進行了測量，測定過程均嚴格按照各自方法的要求進行，結(jié)果見表2。

表2 3種方法測得乳糖含量的平行結(jié)果Table 2 Three ways to test for lactose content of the parallel

由表2可知，用直接滴定法測全脂奶粉中的乳糖含量為35.25%，而碘量法和蒽酮法測得結(jié)果相近，其乳糖含量分別為38.05%和37.93%。3種方法的樣本標準差s與變異系數(shù)C.V.依次遞減，而精度逐漸增強。

其中，直接滴定法的變異系數(shù)C.V.達2.20%，說明這種方法試驗誤差大精度不高，主要是由于該方法對滴定操作嚴格，需在沸騰狀態(tài)下滴定操作；蒽酮法的變異系數(shù)最小，僅為0.76%，精密度最高，這種方法適用于少量多批次樣品的測定，但蒽酮硫酸溶液腐蝕性強，性質(zhì)不穩(wěn)定，需現(xiàn)配現(xiàn)用，操作麻煩；碘量法重復操作性強，結(jié)果準確，其精密度與相對誤差均介于直接滴定與蒽酮比色法之間。

2.4 樣品回收率的測定

稱取一定的奶粉，添加分析純?nèi)樘堑玫郊尤樘悄谭郏樘堑臏y定方法與未添加乳糖前方法一樣。結(jié)果見表3。

由表3可知，在乳糖回收率方面，直接滴定法的相對誤差最小，而碘量法的相對誤差居中。

表3 樣品乳糖回收率的測定ńTable 3 Efficiency of recovery in samples

3 結(jié)論

乙酸鉛和草酸鉀－磷酸氫二鈉沉淀乳制品中蛋白質(zhì)的效果優(yōu)于乙酸鋅和亞鐵氰化鉀。直接滴定法測定乳糖回收率相對誤差最小，但其精度最小，準確度差；蒽酮比色法精密度最好，但乳糖回收率的相對誤差最大；而碘量法測得的乳糖含量及其精度均與蒽酮法接近，其乳糖回收率的相對誤差與直接滴定法相近，綜合而言，碘量法優(yōu)于直接滴定法和蒽酮比色法，測定乳制品中乳糖可首選碘量法。

1 李鳳林，崔福順.乳及發(fā)酵乳制品工藝學［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，2007：18～21.

2 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.NY/T 1422——2007乳及其制品中乳糖的測定 酶——比色法 ［S/OL］.［2010－05－24］.http：//down.foodmate.net/d/search.php？keyword＝NY%2FT＋1422－2007＆ mod＝do＆n＝1.

3 王輝，張秀玲.低乳糖牛奶生產(chǎn)工藝參數(shù)的研究［J］.中國乳品工業(yè)，2006，34（1）：52～53.

4 中華人民共和國衛(wèi)生部.GB 5413.5——2010食品安全國家標準嬰幼兒食品和乳品中乳糖、蔗糖的測定［S/OL］.［2010－08－31］.http：//down.foodmate.net/d/search.php？keyword＝GB＋5413.5－2010＆mod＝do＆n＝1.

5 占秀梅，張玉葵.驢乳粉中乳糖含量的測定及注意事項［J］.中國畜牧獸醫(yī)，2007，34（7）：150～151.

6 張華江，遲玉杰，王輝.酶法制備低乳糖牛奶的研究［J］.食品工業(yè)，2006，5：43～45.

7 秦立虎，宗青山.低乳糖牛奶水解率的碘量法快速測定方法［J］.食品與機械，2001（6）：11～12.

8 尤玉如，陳素珍.低乳糖乳制品中乳糖含量測定方法［J］.食品與機械，1999（2）：36～37.

9 劉佐儀，陳海颶.奶粉乳糖含量用碘量法和廉－埃農(nóng)氏兩種方法測定的比較［J］.中國乳品工業(yè)，1995，23（6）：286～288.

10 呂培蕾，熊華，喻峰.酶法低乳糖牛奶水解率測定及酶解前后牛奶脂肪酸分析［J］.中國乳品工業(yè)，2006，34（2）：59～61.

11 伍紅.兩種測定牛奶中乳糖含量方法的比較［J］.西南民族學院學報（自然科學版），1999，25（3）：289～291.

12 劉思聰.β－D－半乳糖苷酶殼聚糖固定方法、特性及應用研究［D］.陜西：西北農(nóng)林科技大學，2006.

13 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T 601——2002化學試劑標準滴定溶液的制備 ［S/OL］.［2010－09－11］.http：//down.foodmate.net/d/search.php？keyword＝GB%2FT＋601－2002＆mod＝do＆n＝1.

Comparison between three methods of detecting the lactose content in dairy products

WU Tao－ying1LI Meng－yi2LI Yi－wei1SHEN Na1ZENG Zhi－yin1CHENG Yun－h(huán)ui1

（1.School of Chemistry and Biological Engineering，Changsha University of Science and Technology，Changsha，Hunan410114，China；2.Hunan Ava Dairy Ltd.Co.，Changsha，Hunan410200，China）

To determine a fast，simple and sensitive method for the determination of lactose，the differences were compared among the direct titration method，anthrone method and iodometric method for detecting the lactose content in dairy products.The results showed that the maximum relative error of lactose recovery test by the direct titration and its accuracy of parallel test were minimum.The anthrone method＇s relatively error is largest at high precision.But the anthrone reagent is corrosive and unfit for operation.The precision and the maximum relative errors of lactose recovery of iodometric method are between the titration and anthrone colorimetric method.In conclusion，iodometric method is accurate，repeating and operable.So，iodometric may be the prior choosing method for the lactose content test in dairy products.

lactose；direct titration method；iodometric method；antrone method

10.3969 /j.issn.1003－5788.2010.05.020

湖南省科技攻關項目（編號：2009NK3090）

伍桃英（1986－），女，長沙理工大學在讀碩士。E－mail：wutaoying1029＠126.com

程云輝

2010－05－11