3种测定乳制品中乳糖含量方法的比较

伍桃英李梦怡李亦蔚沈 娜曾知音程云辉

（1.长沙理工大学化学与生物工程学院，湖南 长沙 410114；2.湖南亚华乳业有限公司，湖南 长沙 410200）

3种测定乳制品中乳糖含量方法的比较

伍桃英1李梦怡2李亦蔚1沈 娜1曾知音1程云辉1

（1.长沙理工大学化学与生物工程学院，湖南 长沙 410114；2.湖南亚华乳业有限公司，湖南 长沙 410200）

为确定一种快速、简易、灵敏的测定乳糖的方法，比较了直接滴定法、蒽酮法和碘量法3种方法测定乳制品中乳糖含量的差异。结果表明：平行试验直接滴定法精度最低，但其乳糖回收率的最大相对误差最小；蒽酮法精度高，但其乳糖回收率的最大相对误差最大，而且蒽酮试剂腐蚀性强，操作不安全；碘量法的精度与乳糖回收率的最大相对误差均介于直接滴定与蒽酮比色法之间，综合而言，碘量法的重复操作性强，结果准确，测定乳制品中乳糖含量可优选碘量法。

乳糖；直接滴定法；碘量法；蒽酮法

乳糖是哺乳动物乳汁中特有的一种双糖，由一分子D－葡萄糖与一分子D－半乳糖以β－1，4糖苷键结合而成，属于还原糖［1］。牛乳中99.8%以上的糖是乳糖，其他糖的含量极微。

目前，中国检测乳品中乳糖的国家标准方法有酶－比色法［2－3］、高效液相色谱法和莱因―埃农氏法［4］，其中，酶－比色法和高效液相色谱法虽然灵敏，但费用大、难以普及；莱因―埃农氏法对试剂操作要求严格，终点不易判断，易引起系统及随机误差。本试验采用直接滴定法［5］、碘量法［6－10］和蒽酮比色法［11－12］测定全脂奶粉中乳糖含量，并对这3种方法进行了比较，以期确立一种快速、简易、灵敏的方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

全脂奶粉：湖南亚华乳业有限公司；

乳糖：AR，国药集团化学试剂有限公司；

其余试剂：均为分析纯；

实验用水：蒸馏水。

1.2 主要仪器设备

电子分析天平：FA2004N，上海精密科学仪器有限公司；

可见分光光度计：SpectrumLab 22PC，上海棱光技术有限公司；

可调式移液枪（20～200μL）：Finnpipette，热电（上海）仪器有限公司；

电热恒温干燥箱：CS202型，重庆实验设备厂；

数显恒温水浴锅：HH型，江苏金坛市金城国胜实验仪器厂；

玻璃仪器干燥器：巩义市予华仪器有限责任公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品中蛋白质的沉淀 称取1g全脂奶粉（准确至0.000 1g）于小烧杯中，加水溶解后转移至250mL的容量瓶中，加人蛋白质沉淀剂，定容、静置、过滤，弃去初滤液，续滤液备用。

1.3.2 直接滴定法测乳糖

（1）样品处理：同1.3.1，以4mL 20%的乙酸铅和4mL草酸钾－磷酸氢二钠溶液作为蛋白质沉淀剂。

（2）标定碱性酒石酸铜溶液：参照 GB/T 5009.7——2003［4］。

（3）样品测定：同1.3.2（2），将标准乳糖溶液换成待测样品液进行滴定，记录样品滴定的体积V（样品），做2个平行取平均值。

（4）乳糖含量（w，%）按公式（1）计算：

式中：

m1——10mL碱性酒石酸铜溶液（甲乙液各5mL）相当于乳糖的质量，mg；

m（样品）—— 样品质量，g；

V（样品）—— 样品滴定的体积，mL；V（总）—— 样品定容的体积，250mL。

1.3.3 碘量法测定乳糖

（1）样品处理：同1.3.2（1）。

（2）标定硫代硫酸钠：参照 GB/T601——2002［13］。

（3）样品测定：准确移取25.00mL滤液于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，加塞摇匀液封暗置30min；然后加人8.00mL 0.5mol/L HCl，摇匀，用标定好的 Na2S2O3溶液滴定至黄色，加入3滴1.0%的淀粉指示剂，摇匀继续滴加至淡粉色，记录Na2S2O3溶液消耗的体积，同时做平行与空白，分别记录为V′（Na2S2O4）、V′（空）。

（4）乳糖含量（w，%）按公式（2）计算：

式中：

c（Na2S2O4）—— 硫代硫酸钠的浓度，mol/L；

0.18 ——乳糖的换算系数；

V′（Na2S2O4）—— 滴定样品消耗硫代硫酸钠的体积，mL；

V′（空）—— 滴定空白消耗硫代硫酸钠的体积，mL；

V（滤液）—— 移取样品滤液的体积，25.00mL。

1.3.4 蒽酮法测定乳糖 参考文献［13］。

1.3.5 平行性试验 对同一全脂奶粉样品的乳糖进行10次重复试验，具体方法同1.3.2～1.3.4。

1.3.6 回收率试验 在全脂奶粉中加入乳糖并对样品进行3次重复试验，方法同1.3.2～1.3.4。

2 结果与讨论

2.1 样品蛋白质沉淀剂的选择

由于蛋白质沉淀剂的种类很多，本试验仅对国标中推荐使用的两组蛋白质沉淀剂进行比较［2－3］，以确定一种最佳的沉淀剂方案，结果见表1。

表1 两组沉淀剂及其用量对蛋白质沉淀效果及试验结果的影响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和草酸钾－磷酸氢二钠沉淀牛乳中的蛋白质，其沉淀过滤的速度比Zn（Ac）2和 K4Fe（CN）4的快，说明Pb（Ac）2组的沉淀效果优于Zn（Ac）2组的。两组蛋白沉淀剂及其用量对直接滴定法、蒽酮法和碘量法的影响逐渐加强，对碘量法的影响尤为显著，综合分析可知：测定乳制品中乳糖时，选用Pb（Ac）2和草酸钾－磷酸氢二钠溶作为蛋白沉淀剂效果较好，同时，应根据样品的处理量调整沉淀剂的用量。

2.2 3种方法的线性比较

2.2.1 碘量法 用碘量法测定不同浓度的乳糖所消耗的标准Na2S2O3积数（mL）。以c为横坐标，V作纵坐标，作回归处理，如图1所示。由图1可知，C＝1.438 3A－0.025 6，R2＝0.997 3，说明乳糖与其消耗Na2S2O3体积呈良好的线性关系。

图1 乳糖浓度与其消耗硫代硫酸钠体积的线性曲线Figure 1 The linearity curve of concentration of lactose and the titration volume of sodium thiosulfate

2.2.2 蒽酮比色法 用蒽酮比色法测得乳糖在不同浓度下的吸光度，以乳糖浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，作回归处理，如图2所示。由图2可知，C＝7.107 6A－0.011 1，R2＝0.998 6，说明乳糖浓度与其吸光度有良好的线性关系。

图2 乳糖浓度与其吸光度的线性曲线Figure 2 The linearity curve of lactose and its tone

2.2.3 直接滴定法 用配制好的不同浓度的标准乳糖溶液滴定斐林试剂，记录乳糖滴定体积V（mL）。以乳糖浓度为横坐标，乳糖滴定体积为纵坐标作线性曲线，如图3所示。

图3 乳糖浓度与其滴定体积的线性曲线Figure 3 The linearity curve of concentration and titration volume of Lactose

由图3可知，C＝－23.743A＋40.486，R2＝0.966 6，说明乳糖的浓度与其滴定的体积成反比，即用不同浓度的乳糖溶液滴定10mL碱性酒石酸铜溶液的乳糖总量相等。

综合比较3种方法与乳糖的线性关系，其中直接滴定法的线性相关性较低，其R2仅为0.966 6，而碘量法与蒽酮比色法的R2均达到0.99以上。

2.3 3种测量方法的精密度比较

用直接滴定法、碘量法和蒽酮比色法对样品中的乳糖含量进行了测量，测定过程均严格按照各自方法的要求进行，结果见表2。

表2 3种方法测得乳糖含量的平行结果Table 2 Three ways to test for lactose content of the parallel

由表2可知，用直接滴定法测全脂奶粉中的乳糖含量为35.25%，而碘量法和蒽酮法测得结果相近，其乳糖含量分别为38.05%和37.93%。3种方法的样本标准差s与变异系数C.V.依次递减，而精度逐渐增强。

其中，直接滴定法的变异系数C.V.达2.20%，说明这种方法试验误差大精度不高，主要是由于该方法对滴定操作严格，需在沸腾状态下滴定操作；蒽酮法的变异系数最小，仅为0.76%，精密度最高，这种方法适用于少量多批次样品的测定，但蒽酮硫酸溶液腐蚀性强，性质不稳定，需现配现用，操作麻烦；碘量法重复操作性强，结果准确，其精密度与相对误差均介于直接滴定与蒽酮比色法之间。

2.4 样品回收率的测定

称取一定的奶粉，添加分析纯乳糖得到加乳糖奶粉，乳糖的测定方法与未添加乳糖前方法一样。结果见表3。

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

表3 样品乳糖回收率的测定ńTable 3 Efficiency of recovery in samples

3 结论

乙酸铅和草酸钾－磷酸氢二钠沉淀乳制品中蛋白质的效果优于乙酸锌和亚铁氰化钾。直接滴定法测定乳糖回收率相对误差最小，但其精度最小，准确度差；蒽酮比色法精密度最好，但乳糖回收率的相对误差最大；而碘量法测得的乳糖含量及其精度均与蒽酮法接近，其乳糖回收率的相对误差与直接滴定法相近，综合而言，碘量法优于直接滴定法和蒽酮比色法，测定乳制品中乳糖可首选碘量法。

1 李凤林，崔福顺.乳及发酵乳制品工艺学［M］.北京：中国轻工业出版社，2007：18～21.

2 中华人民共和国农业部.NY/T 1422——2007乳及其制品中乳糖的测定 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 王辉，张秀玲.低乳糖牛奶生产工艺参数的研究［J］.中国乳品工业，2006，34（1）：52～53.

4 中华人民共和国卫生部.GB 5413.5——2010食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中乳糖、蔗糖的测定［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，张玉葵.驴乳粉中乳糖含量的测定及注意事项［J］.中国畜牧兽医，2007，34（7）：150～151.

6 张华江，迟玉杰，王辉.酶法制备低乳糖牛奶的研究［J］.食品工业，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测定方法［J］.食品与机械，2001（6）：11～12.

8 尤玉如，陈素珍.低乳糖乳制品中乳糖含量测定方法［J］.食品与机械，1999（2）：36～37.

9 刘佐仪，陈海飓.奶粉乳糖含量用碘量法和廉－埃农氏两种方法测定的比较［J］.中国乳品工业，1995，23（6）：286～288.

10 吕培蕾，熊华，喻峰.酶法低乳糖牛奶水解率测定及酶解前后牛奶脂肪酸分析［J］.中国乳品工业，2006，34（2）：59～61.

11 伍红.两种测定牛奶中乳糖含量方法的比较［J］.西南民族学院学报（自然科学版），1999，25（3）：289～291.

12 刘思聪.β－D－半乳糖苷酶壳聚糖固定方法、特性及应用研究［D］.陕西：西北农林科技大学，2006.

13 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 601——2002化学试剂标准滴定溶液的制备 ［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－hui1

（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

湖南省科技攻关项目（编号：2009NK3090）

伍桃英（1986－），女，长沙理工大学在读硕士。E－mail：wutaoying1029＠126.com

程云辉

2010－05－11