Lactose intolerance and reliance on accurate food labels

Význam tématu

Laktóza je klíčovým cukrem v mléce a mléčných výrobcích, který poskytuje energii. Přibližně 70 % světové populace trpí nesnášenlivostí laktózy, což vede k zažívacím obtížím. Přesné stanovení nízkých hladin laktózy je zásadní pro označování potravin jako laktózově bezlepkových či nízkolaktózových a pro ochranu spotřebitelů.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout a ověřit robustní a citlivou metodu pro detekci nízkých koncentrací laktózy v různých matricích potravin pomocí iontové chromatografie s pulzní amperometrickou detekcí (IC-PAD). Metoda byla validována podle požadavků AOAC v rámci jedné laboratoře.

Použitá instrumentace

• 940 Professional IC Vario ONE/Prep 1 (bez potlačení, s možností inline ultrafiltrace a dialýzy)
• 930 Compact IC Flex Oven/Deg (kolonová pec, vestavěný degaser)
• Metrosep Carb 2-250/4.0 (aniontový výměník, separace sacharidů)
• IC Amperometric Detector (měřící režimy DC, PAD, flexIPAD, CV)
• Wall-Jet tenkovrstvá elektroda (Au prací, Pd referenční)
• Inline Ultrafiltration 2, Low Volume Inline Dialysis (automatizovaná příprava vzorku)

Použitá metodika

Vzorky (prášky, tukové produkty, tekutiny) se homogenizovaly, extrahovaly ultrapure vodou a upravovaly Carrezovou precipitací nebo inline dialýzou. Chromatografie probíhala isokraticky s 400 mmol/l NaOH elučním pufrem, detekce pulzní amperometrií v režimu sweep. Thin-Layer buňka minimalizuje šum a zajišťuje stabilní základní linii.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje linearity v rozmezí 0,05–80 mg/l (R2 > 0,999) a umožňuje stanovit laktózu v rozmezí 0,2–21 000 mg/100 g produktu. Chromatogram ukázal separaci laktózy od epilaktózy, laktulózy, alolaktózy a galaktosyklaktózy. Opakovatelnost a denní variabilita RSD < 7 %, návratnost přídavků 90–110 %, separační faktor > 1,5. Inline dialýza vykázala srovnatelné výsledky s Carrezovou úpravou.

Přínosy a praktické využití metody

IC-PAD umožňuje rychlé, citlivé a selektivní stanovení nízkých obsahů laktózy v široké škále potravin. Metoda chrání analytické systémy před matricovými interferencemi a lze ji plně automatizovat pro vysokou propustnost v rutinní laboratoři.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace inline kalibrace a inteligentní diluce přímo v systému
• Další automatizace přípravy vzorků pomocí ultrafiltrace nebo dialýzy
• Rozšíření aplikace na nové složitější matricové matice
• Vývoj modulárních IC systémů s online monitoringem a prediktivní údržbou

Závěr

Ověření metody podle AOAC prokázalo vysokou citlivost, přesnost a spolehlivost stanovení laktózy v nízkých koncentracích. Inline dialýza představuje efektivní náhradu za Carrezovu precipitaci. Flexibilní IC systémy Metrohm podporují automatizaci a vysokou průchodnost rutinních analýz.

Reference

1. Muehlhoff E., Bennett A., McMahon D. Milk and Dairy Products in Human Nutrition; FAO: Rome, 2013
2. Monti L. et al. Lactose, Galactose and Glucose Determination in Naturally “Lactose Free” Hard Cheese: HPAEC-PAD Method Validation. Food Chem 2017, 220, 18–24
3. Bayless T. M., Brown E., Paige D. M. Lactase Non-Persistence and Lactose Intolerance. Curr Gastroenterol Rep 2017, 19(5), 23
4. Facioni M. S. et al. Nutritional Management of Lactose Intolerance: The Importance of Diet and Food Labelling. J Transl Med 2020, 18(1), 260