图片来源：Metrohm AG
饮食对我们的健康至关重要。在过去几年中，人们对食品添加剂和膳食补充剂（如益生元，如β-低聚半乳糖（GOS））越来越感兴趣。确定食品和补充剂中GOS的总含量对于满足严格的食品安全和标签要求至关重要。
最广泛使用的技术总GOS测定是基于酶解将复杂分子分解成简单的碳水化合物，然后进行色谱分析。
本文介绍了采用离子色谱-安培检测(IC-PAD)和酶解后全自动化样品对AOAC方法2001.02进行改进的好处。
戈斯是什么?
GOSs是具有可选葡萄糖末端的半乳糖单元链。它们通常在各种饮料和食物中以少量的形式自然存在。GOSs首次被发现是人类母乳的主要成分(目前高达12g /L)时，作为益生元补充剂添加到婴儿配方奶粉中。
它们表现出双歧作用，这意味着它们支持非致病性肠道细菌的健康和生长。GOS补充剂可用生的或浓缩的糖浆或粉末，并被食品制造商用于丰富消费品。
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GOS标签要求
全球益生元和GOS市场的持续增长是由于消费者对健康饮食的认识不断提高。同样，对食品质量的需求增加，导致对食品标签和安全的规定更加全面、严格（如欧盟1169/2011和欧盟2015/2283）。
为了满足这些要求，确定补充剂、食品或原产品中GOS的总含量至关重要。关于GOS对健康影响的研究建议每天的最大剂量低于30克，尽管这对婴儿配方奶粉来说要严格得多。否则，食品或营养补充剂中的GOS含量没有其他限制。
AOAC 2001.02
标准方法AOAC 2001.02是衡量食品中总GOSs最广泛使用的技术。该技术是基于从样品中提取GOS，然后将低聚糖酶解成单糖，然后用脉冲安培检测的高效阴离子交换色谱分析它们。
在AOAC中，阴离子色谱法称为HPAEC（高效阴离子交换色谱法）。这可以简化为IC的通用术语。对照溶液与经酶（β-半乳糖苷酶）处理和水解的溶液的比较是AOAC 2001.02的关键。
该酶催化糖苷键的分裂，将GOSs和乳糖水解为葡萄糖和半乳糖。为了计算总GOSs，我们采用这两种溶液中建立的游离半乳糖和乳糖的浓度差，如图1所示。
图1所示。根据AOAC 2001.02和Metrohm的优化方法（绿色），使用离子色谱法和脉冲安培检测（IC-PAD）测定GOS总含量的示意图。AOAC中阴离子的色谱法称为HPAEC（高效阴离子交换色谱法），但此处简化为IC的通用术语。图片来源：Metrohm AG
AOAC方法的改进
AOAC 2001.02的样品制备相当复杂:一个缺点是将参比溶液与失活酶孵育以确定初始碳水化合物浓度(图1)，而不是使用纯提取液。
样品稀释过程是另一个重点。虽然标准是基于超纯水，但过程应在乙腈中进行。这里的重点是简化整个过程，以增强该技术的易用性和整体效率。
改进的GOS总含量分析技术利用提取物测量初始半乳糖、葡萄糖和乳糖浓度，如图1所示。然而，没有使用失活酶，而是进行了比较，看看它的存在是否对结果有任何影响。
图2。Bimuno（益生元补充剂）、未处理（黑色）和酶处理（橙色）的重叠色谱图。图片来源：Metrohm AG
在证明结果等同于AOAC 2001.02分析1（使用失活酶）后，取消了该步骤，但减少了额外的手动工作和化学费用。如图2所示，GOS总含量根据分析1（不含任何酶）和分析2（含活性酶提取物）中的分析物浓度计算得出。
除使用酶外，官方AOAC总GOS分析技术表明，标准溶液应在超纯水（UPW）中制备，而样品应使用20%乙腈稀释。进行了对照实验，以比较以下结果：
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使用UPW校准（“UPW选项”）评估UPW中的稀释度
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用UPW校准评估乙腈稀释液（AOAC 2001.02）
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使用乙腈校准（ACN选项）评估乙腈中的稀释度
比较三种方法中总GOS含量的重现性，UPW和AOAC制备方法的结果相似。ACN可降低总GOS含量。
乙腈似乎对样品没有稳定作用。通过使用UPW而不是乙腈进行样品稀释，这支持了AOAC技术的优化，限制了分析的化学印迹并节省了不必要的试剂。
结果
总的来说，结合干扰测试，改进的技术被证明是有价值的和稳健的可变性，目标和spike恢复。在溶液中，即使总GOS含量较低，其检出限(lod)均为0.1 mg/L(半乳糖)和0.2 mg/L(葡萄糖、乳糖)。
总结
作为一种多组分技术，离子色谱法安培检测是一种非常灵敏、选择性和鲁棒的碳水化合物分析技术，无需任何进一步的衍生步骤。
甚至更复杂的碳水化合物也可以通过结合酶的处理来量化。本研究对测定食品中总GOS的AOAC标准技术进行了更新。
使用相同的原理（酶解复杂GOS分子，然后色谱分析简单碳水化合物），提高了分析方法的效率，有利于运行成本和实验室时间。可通过额外的自动化步骤（例如，Metrohm在线稀释和自动校准）进一步提高方法效率。
致谢
由Metrohm的Alyso亚博网站下载n Lanciki博士最初撰写的材料制成
本信息来源、审查和改编自Metrohm AG提供的材料。亚博网站下载
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