王亞飛

（福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，福建 福州 350002）

乳糖是奶粉和牛奶等乳制品中所特有的成分，在乳制品的原料驗(yàn)收、成品檢驗(yàn)以及監(jiān)督抽檢中乳糖都是重要的檢驗(yàn)項(xiàng)目。嬰幼兒配方奶粉與普通奶粉的不同之處在于為了更適用于嬰幼兒的消化吸收，它調(diào)整了蛋白質(zhì)、脂肪和乳糖的比例[1]。食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)嬰幼兒奶粉中的乳糖含量有強(qiáng)制要求，體現(xiàn)在乳糖占碳水化合物的比例上，嬰兒配方奶粉應(yīng)不低于90%，幼兒配方食品（無乳糖和低乳糖產(chǎn)品除外）應(yīng)不低于50%[2,3]，可見乳糖含量對(duì)嬰幼兒奶粉質(zhì)量控制的重要性。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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》規(guī)定了嬰幼兒奶粉配方奶粉中乳糖的測(cè)定方法，其中萊茵-埃農(nóng)氏法（即手工滴定法）是很多企業(yè)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)常用的方法。該方法雖較為準(zhǔn)確，但是由于是手工滴定，存在耗時(shí)較長(zhǎng)，操作繁瑣的缺點(diǎn)，而且常因檢驗(yàn)人員的熟練程度、判斷終點(diǎn)變色的經(jīng)驗(yàn)等主觀因素引入實(shí)驗(yàn)誤差[4]。

近年來，電位滴定法被廣泛地應(yīng)用于食品酸價(jià)、過氧化值、二氧化硫等成分的檢測(cè)，由于它采用儀器自動(dòng)滴定、機(jī)器判斷終點(diǎn)的方式，可以最大程度地減少人為因素的影響，具備良好的精密度和準(zhǔn)確性，而且可以批量測(cè)定[5]。有學(xué)者也將電位滴定儀應(yīng)用于黃酒、醋、醬油以及飲料等中還原糖的測(cè)定和固態(tài)食品中總糖的測(cè)定[6-9]，這些研究表明電位滴定法可以取代手工滴定，成為還原糖和總糖測(cè)定的一種新的、可靠的方法。萊茵-埃農(nóng)氏法測(cè)定乳糖和測(cè)定食品中還原糖及總糖的原理相似，但是用電位滴定法滴定奶粉中的乳糖還鮮見報(bào)道。

本文采用全自動(dòng)電位滴定法測(cè)定嬰幼兒配方奶粉中的乳糖，通過重復(fù)性試驗(yàn)和加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究，并與國(guó)標(biāo)手工滴定的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明該方法操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確度和精確度高，可實(shí)現(xiàn)樣品的大批量檢測(cè)，為嬰幼兒奶粉乳糖含量方面的監(jiān)管提供更可靠的技術(shù)支持。

1 材料與設(shè)備

1.1 材料與試劑

嬰幼兒配方奶粉（1—3段）：圣元營(yíng)養(yǎng)食品有限公司；乳糖標(biāo)準(zhǔn)品（純度99.74%，DR福州永樂生物科技有限公司）；所用試劑均為分析純；水為實(shí)驗(yàn)室用三級(jí)水。

1.2 儀器與設(shè)備

全自動(dòng)電位滴定儀（配備氧化還原電極）905型：瑞士萬通（中國(guó)）有限公司；電子天平BSA224S-CW：賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；恒溫磁力攪拌器C-MAG HS 4：德國(guó)IKA公司；蠕動(dòng)泵LabM3：保定申辰泵業(yè)有限公司。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 樣品前處理

稱取2.00g混合均勻的樣品于250 mL容量瓶加水溶解，加入5 mL乙酸鉛溶液、5 mL草酸鉀-磷酸氫二鈉溶液，振蕩，加水定容至刻度。靜置，過濾，濾液備用。

2.2 全自動(dòng)電位滴定法測(cè)定乳糖含量

⑴ 費(fèi)林試劑標(biāo)定

①預(yù)滴定：將恒溫磁力攪拌器的加熱檔調(diào)至最大，由操作軟件控制，在放有磁力攪拌子的滴定杯中，加入費(fèi)林試劑（甲液、乙液各5 mL），再加20 mL三級(jí)水，2 min內(nèi)沸騰，保持沸騰下磁力攪拌，滴定模式選擇動(dòng)態(tài)電位滴定，加液增加量設(shè)為最小遞增160 μL，最大遞增320 μL，達(dá)到最大等電點(diǎn)時(shí)，得到預(yù)標(biāo)定體積；②正式滴定：除預(yù)加乳糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積設(shè)置為比預(yù)滴樣品溶液少1 mL，沸騰后保溫2 min，滴定模式選擇等體積等當(dāng)點(diǎn)滴定，加液體積增加量設(shè)為0.02 mL/s，其他操作同預(yù)滴定，達(dá)到最大等電點(diǎn)時(shí)，得到最終滴定體積。

⑵ 樣品溶液乳糖含量測(cè)定

將上述⑴中乳糖標(biāo)準(zhǔn)溶液換成樣品溶液進(jìn)行預(yù)滴定和正式滴定，記錄消耗滴定液體積。

⑶ 樣品乳糖含量的計(jì)算遵照GB 5413.5—2010《嬰幼兒食品和乳品中乳糖、蔗糖的測(cè)定》的規(guī)定。

2.3 國(guó)標(biāo)手工滴定法測(cè)定乳糖含量

樣品處理、費(fèi)林試劑標(biāo)定、樣品預(yù)滴定和正式滴定、計(jì)算均執(zhí)行GB 5413.5—2010《嬰幼兒食品和乳品中乳糖、蔗糖的測(cè)定》的規(guī)定。

2.4 滴定反應(yīng)線性關(guān)系的建立

稱取乳糖標(biāo)準(zhǔn)品0.375、0.500、0.625、0.750、0.875、1.00、1.10、1.20 g加水溶解并定容至250 mL，得濃度為1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.4、4.8 mg/mL的乳糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，用全自動(dòng)電位滴定法測(cè)定乳糖含量，以乳糖標(biāo)準(zhǔn)溶液含量為橫坐標(biāo)，測(cè)定結(jié)果為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸分析，繪制曲線。

2.5 精密度及準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

以3種不同階段的嬰幼兒配方奶粉為樣品，準(zhǔn)確稱取2.00 g，按2.1進(jìn)行樣品前處理，分別用全自動(dòng)電位滴定法和國(guó)標(biāo)手工滴定法測(cè)定樣品中乳糖含量，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD），并將兩種方法的結(jié)果做誤差及相關(guān)性分析。

2.6 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

以3種已知含量的嬰幼兒配方奶粉樣品為基底選用3水平3平行進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)。稱取2.00 g奶粉樣品分別加入0.20、0.40、0.60 g乳糖標(biāo)準(zhǔn)品，按2.1進(jìn)行樣品前處理，必要時(shí)做適當(dāng)稀釋，用全自動(dòng)電位滴定法測(cè)定乳糖含量，并計(jì)算其加標(biāo)回收率。

3 結(jié)果與討論

3.1 費(fèi)林氏液標(biāo)定

以3.5 mg/mL的乳糖標(biāo)準(zhǔn)溶液為例，用全自動(dòng)電位滴定法標(biāo)定費(fèi)林氏液，滴定曲線如圖1所示，可以看出滴定終點(diǎn)的電極突躍點(diǎn)較為明顯，可較為準(zhǔn)確地得出滴定體積。全自動(dòng)電位滴定法和國(guó)標(biāo)手工滴定法標(biāo)定費(fèi)林氏液結(jié)果如表1所示，可以看出全自動(dòng)電位滴定法比國(guó)標(biāo)手工滴定法消耗的乳糖溶液多約0.10 mL，可能是因?yàn)閮煞N測(cè)定方法終點(diǎn)判定方式不同所導(dǎo)致的，國(guó)標(biāo)手工滴定法根據(jù)顏色判定終點(diǎn)，而全自動(dòng)電位滴定法是根據(jù)達(dá)到最大等當(dāng)點(diǎn)指示終點(diǎn)。

表1 乳糖標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定費(fèi)林氏液

3.2 滴定反應(yīng)的性關(guān)系

以乳糖標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的理論值為橫坐標(biāo)，以全自動(dòng)電位滴定儀測(cè)定結(jié)果為縱坐標(biāo)，做線性回歸方程見圖2。回歸方程為y=0.9977x+0.0287，R2=0.9997?？梢娙樘呛吭?.5～4.8 mg/mL之間時(shí)，用電位滴定儀測(cè)定的結(jié)果線性關(guān)系良好，可以滿足測(cè)定的要求。

圖2 乳糖標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定曲線

3.3 全自動(dòng)電位滴定法的重復(fù)性

3 種奶粉樣品采用全自動(dòng)電位滴定法和國(guó)標(biāo)手工滴定法進(jìn)行乳糖測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見表2。結(jié)果表明，國(guó)標(biāo)手工滴定法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.41%～1.01%之間，全自動(dòng)電位滴定法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.17%～0.36%之間?？梢?，兩種方法的測(cè)定結(jié)果均滿足相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤1.5%的要求[10]，但是相比較，全自動(dòng)電位滴定法的重現(xiàn)性較好，這可能是因?yàn)槿詣?dòng)電位滴定法的滴定速度由儀器精確控制，所以穩(wěn)定性更好。

表2 全自動(dòng)電位滴定法及國(guó)標(biāo)手工滴定法測(cè)定結(jié)果

3.4 全自動(dòng)電位滴定法與國(guó)標(biāo)手工滴定法測(cè)定結(jié)果的一致性

全自動(dòng)電位滴定法與國(guó)標(biāo)手工滴定法測(cè)定結(jié)果的誤差分析見表3。由測(cè)定結(jié)果可看出，全自動(dòng)電位滴定法測(cè)定結(jié)果和國(guó)標(biāo)手工滴定法測(cè)定結(jié)果相比，其相對(duì)誤差在-0.60%～0.73%之間。將兩種方法的測(cè)定結(jié)果做相關(guān)性分析，R2為0.9957，表示二者無顯著性差異。由此可見，采用全自動(dòng)電位滴定儀測(cè)定奶粉中的乳糖是可行的。

表3 全自動(dòng)電位滴定法與國(guó)標(biāo)手工滴定法測(cè)定結(jié)果誤差分析

3.5 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

全自動(dòng)電位滴定法的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4?？梢钥闯鋈詣?dòng)電位滴定法對(duì)3種奶粉樣品的加標(biāo)回收率在96.9%～100.5%之間，表明該方法能準(zhǔn)確、有效地檢測(cè)出嬰幼兒奶粉中的乳糖含量。

表4 3種嬰幼兒配方奶粉樣品加標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié)論

本研究參照國(guó)標(biāo)GB 5413.5—2010《嬰幼兒食品和乳品中乳糖、蔗糖的測(cè)定》第二法萊茵-埃農(nóng)氏法，采用全自動(dòng)電位滴定法測(cè)定3種適用于不同年齡階段的嬰幼兒配方奶粉中的乳糖含量，測(cè)試結(jié)果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.17%～0.36%之間，加標(biāo)回收率在96.9%～100.5%之間，該方法測(cè)定結(jié)果與國(guó)標(biāo)手工滴定法結(jié)果基本一致。全自動(dòng)電位滴定法測(cè)定嬰幼兒配方奶粉中的乳糖，操作安全、簡(jiǎn)便、快速且準(zhǔn)確度高，可以排除手工滴定過程中滴定終點(diǎn)誤判、體積讀數(shù)等誤差。