伍桃英李夢(mèng)怡李亦蔚沈 娜曾知音程云輝

（1.長(zhǎng)沙理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410114；2.湖南亞華乳業(yè)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410200）

3種測(cè)定乳制品中乳糖含量方法的比較

伍桃英1李夢(mèng)怡2李亦蔚1沈 娜1曾知音1程云輝1

（1.長(zhǎng)沙理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410114；2.湖南亞華乳業(yè)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410200）

為確定一種快速、簡(jiǎn)易、靈敏的測(cè)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(cè)定乳制品中乳糖含量的差異。結(jié)果表明：平行試驗(yàn)直接滴定法精度最低，但其乳糖回收率的最大相對(duì)誤差最?。惠焱ň雀撸淙樘腔厥章实淖畲笙鄬?duì)誤差最大，而且蒽酮試劑腐蝕性強(qiáng)，操作不安全；碘量法的精度與乳糖回收率的最大相對(duì)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(fù)操作性強(qiáng)，結(jié)果準(zhǔn)確，測(cè)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(dòng)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(guó)檢測(cè)乳品中乳糖的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(fèi)用大、難以普及；萊因―埃農(nóng)氏法對(duì)試劑操作要求嚴(yán)格，終點(diǎn)不易判斷，易引起系統(tǒng)及隨機(jī)誤差。本試驗(yàn)采用直接滴定法［5］、碘量法［6－10］和蒽酮比色法［11－12］測(cè)定全脂奶粉中乳糖含量，并對(duì)這3種方法進(jìn)行了比較，以期確立一種快速、簡(jiǎn)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(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

其余試劑：均為分析純；

實(shí)驗(yàn)用水：蒸餾水。

1.2 主要儀器設(shè)備

電子分析天平：FA2004N，上海精密科學(xué)儀器有限公司；

可見(jiàn)分光光度計(jì)：SpectrumLab 22PC，上海棱光技術(shù)有限公司；

可調(diào)式移液槍?zhuān)?0～200μL）：Finnpipette，熱電（上海）儀器有限公司；

電熱恒溫干燥箱：CS202型，重慶實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠；

數(shù)顯恒溫水浴鍋：HH型，江蘇金壇市金城國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器廠；

玻璃儀器干燥器：鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品中蛋白質(zhì)的沉淀 稱(chēng)取1g全脂奶粉（準(zhǔn)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(guò)濾，棄去初濾液，續(xù)濾液備用。

1.3.2 直接滴定法測(cè)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(biāo)定堿性酒石酸銅溶液：參照 GB/T 5009.7——2003［4］。

（3）樣品測(cè)定：同1.3.2（2），將標(biāo)準(zhǔn)乳糖溶液換成待測(cè)樣品液進(jìn)行滴定，記錄樣品滴定的體積V（樣品），做2個(gè)平行取平均值。

（4）乳糖含量（w，%）按公式（1）計(jì)算：

式中：

m1——10mL堿性酒石酸銅溶液（甲乙液各5mL）相當(dāng)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(cè)定乳糖

（1）樣品處理：同1.3.2（1）。

（2）標(biāo)定硫代硫酸鈉：參照 GB/T601——2002［13］。

（3）樣品測(cè)定：準(zhǔn)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(biāo)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(shí)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(jì)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(cè)定乳糖 參考文獻(xiàn)［13］。

1.3.5 平行性試驗(yàn) 對(duì)同一全脂奶粉樣品的乳糖進(jìn)行10次重復(fù)試驗(yàn)，具體方法同1.3.2～1.3.4。

1.3.6 回收率試驗(yàn) 在全脂奶粉中加入乳糖并對(duì)樣品進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn)，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(lèi)很多，本試驗(yàn)僅對(duì)國(guó)標(biāo)中推薦使用的兩組蛋白質(zhì)沉淀劑進(jìn)行比較［2－3］，以確定一種最佳的沉淀劑方案，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 兩組沉淀劑及其用量對(duì)蛋白質(zhì)沉淀效果及試驗(yàn)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(guò)濾的速度比Zn（Ac）2和 K4Fe（CN）4的快，說(shuō)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(duì)直接滴定法、蒽酮法和碘量法的影響逐漸加強(qiáng)，對(duì)碘量法的影響尤為顯著，綜合分析可知：測(cè)定乳制品中乳糖時(shí)，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(shí)，應(yīng)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(cè)定不同濃度的乳糖所消耗的標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3積數(shù)（mL）。以c為橫坐標(biāo)，V作縱坐標(biāo)，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(shuō)明乳糖與其消耗Na2S2O3體積呈良好的線性關(guān)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(cè)得乳糖在不同濃度下的吸光度，以乳糖濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，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(shuō)明乳糖濃度與其吸光度有良好的線性關(guān)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)，乳糖滴定體積為縱坐標(biāo)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(shuō)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(guān)系，其中直接滴定法的線性相關(guān)性較低，其R2僅為0.966 6，而碘量法與蒽酮比色法的R2均達(dá)到0.99以上。

2.3 3種測(cè)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(duì)樣品中的乳糖含量進(jìn)行了測(cè)量，測(cè)定過(guò)程均嚴(yán)格按照各自方法的要求進(jìn)行，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 3種方法測(cè)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(cè)全脂奶粉中的乳糖含量為35.25%，而碘量法和蒽酮法測(cè)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(biāo)準(zhǔn)差s與變異系數(shù)C.V.依次遞減，而精度逐漸增強(qiáng)。

其中，直接滴定法的變異系數(shù)C.V.達(dá)2.20%，說(shuō)明這種方法試驗(yàn)誤差大精度不高，主要是由于該方法對(duì)滴定操作嚴(yán)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(cè)定，但蒽酮硫酸溶液腐蝕性強(qiáng)，性質(zhì)不穩(wěn)定，需現(xiàn)配現(xiàn)用，操作麻煩；碘量法重復(fù)操作性強(qiáng)，結(jié)果準(zhǔn)確，其精密度與相對(duì)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(cè)定

稱(chēng)取一定的奶粉，添加分析純?nèi)樘堑玫郊尤樘悄谭?，乳糖的測(cè)定方法與未添加乳糖前方法一樣。結(jié)果見(jiàn)表3。

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

表3 樣品乳糖回收率的測(cè)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(cè)定乳糖回收率相對(duì)誤差最小，但其精度最小，準(zhǔn)確度差；蒽酮比色法精密度最好，但乳糖回收率的相對(duì)誤差最大；而碘量法測(cè)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(duì)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(cè)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(xué)［M］.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2007：18～21.

2 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部.NY/T 1422——2007乳及其制品中乳糖的測(cè)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(guó)乳品工業(yè)，2006，34（1）：52～53.

4 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GB 5413.5——2010食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嬰幼兒食品和乳品中乳糖、蔗糖的測(cè)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(cè)定及注意事項(xiàng)［J］.中國(guó)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(cè)定方法［J］.食品與機(jī)械，2001（6）：11～12.

8 尤玉如，陳素珍.低乳糖乳制品中乳糖含量測(cè)定方法［J］.食品與機(jī)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(cè)定的比較［J］.中國(guó)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(cè)定及酶解前后牛奶脂肪酸分析［J］.中國(guó)乳品工業(yè)，2006，34（2）：59～61.

11 伍紅.兩種測(cè)定牛奶中乳糖含量方法的比較［J］.西南民族學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)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(yīng)用研究［D］.陜西：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2006.

13 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T 601——2002化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)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(guān)項(xiàng)目（編號(hào)：2009NK3090）

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

程云輝

2010－05－11