近些年來(lái)隨著健康意識(shí)的提高，人們對(duì)于食品添加劑和膳食補(bǔ)充劑的興趣不斷增加，如低聚半乳糖等益生元開始引起人們的關(guān)注。
食品和食品補(bǔ)充劑中低聚半乳糖的含量必須滿足安全和相關(guān)法規(guī)的要求，如 GB 14880-2012 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定嬰幼兒谷類輔助食品和嬰幼兒配方食品中低聚半乳糖（乳糖來(lái)源）、低聚半乳糖（乳清濾出液來(lái)源）含量不得超過64.5g/kg。目前對(duì)于低聚半乳糖的檢測(cè)，應(yīng)用最廣泛的是通過酶水解將其分解為小分子糖，然后進(jìn)入色譜分析。
目前國(guó)內(nèi)低聚半乳糖的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法尚未正式發(fā)布，因此本文以 AOAC 2001.02 方法為藍(lán)本進(jìn)行描述并改進(jìn)。使用配有安培檢測(cè)器的瑞士萬(wàn)通離子色譜（IC-PAD）可對(duì)低聚半乳糖進(jìn)行全自動(dòng)分析。
什么是低聚半乳糖?
低聚半乳糖為在葡萄糖或半乳糖分子上鏈接1~7個(gè)半乳糖基的碳水化合物，是食品和飲料中少量天然存在的益生元。低聚半乳糖最初在人類母乳中發(fā)現(xiàn)，是母乳中的主要成分，其含量高達(dá)12g/L，因此被添加到嬰幼兒奶粉中作為益生元補(bǔ)充劑。低聚半乳糖可以在腸道中表現(xiàn)出雙岐化作用，調(diào)節(jié)腸道菌群，支持非致病細(xì)菌的生長(zhǎng)。
食品標(biāo)簽對(duì)低聚半乳糖的要求
全球益生元和低聚半乳糖市場(chǎng)的增長(zhǎng)來(lái)自于消費(fèi)者健康意識(shí)的提升，為回應(yīng)這種意識(shí)提升，EU 1169/2011 和 EU 2015/2283 以及 GB 14880-2012 都對(duì)其含量做出了規(guī)定。因此我們必須對(duì)食品和營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑中的低聚半乳糖進(jìn)行測(cè)定。
低聚半乳糖對(duì)人體健康影響的研究表明，每人每天攝入的低聚半乳糖建議不超過30g，嬰幼兒配方奶粉則需要執(zhí)行更加嚴(yán)格的規(guī)定。
AOAC 2001.02
目前測(cè)量食品中低聚半乳糖最常用的方法就是 AOAC 標(biāo)準(zhǔn)方法 2001.02，國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿也是以此為參考。該方法是將低聚半乳糖從食品中提取出來(lái)之后將其水解為單糖，然后使用帶有安培檢測(cè)器的陰離子交換色譜進(jìn)行分析。
AOAC 2001.02 方法是將提取液與用β-半乳糖苷酶處理的水解液進(jìn)行比較。在β-半乳糖苷酶催化下，糖苷鍵斷裂，低聚半乳糖和乳糖水解成葡萄糖和半乳糖。兩種溶液中測(cè)定的游離半乳糖和乳糖的濃度差即可用來(lái)計(jì)算低聚半乳糖含量（圖1）。
對(duì)AOAC方法的改進(jìn)
AOAC 2001.02 的樣品制備過程相當(dāng)復(fù)雜：一方面是對(duì)照提取液需要加入昂貴的失活酶以維持提取液中各種糖濃度不變（圖 1）；另一方面，樣品是使用乙腈溶液稀釋，而標(biāo)準(zhǔn)品則是用超純水制備。
本文中我們將簡(jiǎn)化整個(gè)過程以提高方法的易用性和分析效率。
實(shí)驗(yàn)證明，在提取溶液中添加失活酶與否并不會(huì)影響提取物中葡萄糖、半乳糖和乳糖濃度，因此我們?nèi)∠嗽摬襟E，節(jié)省了大量的費(fèi)用和手工勞動(dòng)�？偟途郯肴樘呛康臏y(cè)定，僅需測(cè)量不含任何酶的提取液和添加了活性酶的水解液即可完成。
除了酶的使用，AOAC 方法還建議在超純水 (UPW) 中制備標(biāo)準(zhǔn)品，而用 20% 乙腈稀釋實(shí)際樣品。我們按照以下條件做了對(duì)比試驗(yàn)：
◆ 使用純水做校準(zhǔn)曲線，純水稀釋樣品（純水）
◆ 使用純水做校準(zhǔn)曲線，乙腈稀釋樣品（AOAC方法）
◆ 使用乙腈做校準(zhǔn)曲線，乙腈稀釋樣品（乙腈）
在以上三個(gè)條件中，低聚半乳糖含量的重現(xiàn)性在純水和 AOAC 方法之間表現(xiàn)類似，而乙腈方法中低聚半乳糖含量低于其它方法，乙腈似乎對(duì)樣品并不具有穩(wěn)定作用。因此我們可以使用純水對(duì)樣品進(jìn)行稀釋來(lái)改進(jìn) AOAC 方法，減少化學(xué)試劑的使用。
結(jié)果
總體而言，改進(jìn)后的方法在分離度、回收率以及特異性方面表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性，半乳糖檢出限為 0.1mg/L，葡萄糖和乳糖為 0.2mg/L，可以滿足低濃度樣品的測(cè)量需求。
總結(jié)
在糖類分析方面帶有安培檢測(cè)器的離子色譜法是一種靈敏、穩(wěn)定且選擇性非常好的多組分分析方法，而且無(wú)需任何額外的衍生步驟。結(jié)合酶處理，離子色譜可以對(duì)非常復(fù)雜的糖類進(jìn)行分析。
本研究對(duì)食品中低聚半乳糖測(cè)定的 AOAC 方法進(jìn)行了優(yōu)化，雖然原理相同，但是分析效率得到大幅提升，可以大大降低實(shí)驗(yàn)室時(shí)間和運(yùn)行成本。如使用其它自動(dòng)化樣品處理技術(shù)，如英藍(lán)邏輯稀釋技術(shù)和英藍(lán)自動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù)，還可進(jìn)一步提升工作效率。
