Détermination du lactose dans les produits sans lactose et à teneur réduite en lactose

On estime que 65% de la population mondiale est intolérante au lactose - un trouble digestif dont les symptômes caractéristiques apparaissent lors de la consommation d'aliments contenant du lactose - avec une fréquence variable selon les régions du monde et les ethnies.

À ce titre, le marché des produits sans lactose devrait atteindre 18,4 milliards de dollars en 2025L'augmentation de la demande de produits à teneur réduite en sucre ou sans sucre, ainsi que la sensibilisation croissante des consommateurs mondiaux à l'intolérance au lactose, devraient stimuler cette croissance.

Avec les réglementations et les exigences spécifiques de la fabrication, il est essentiel de tester régulièrement les échantillons pour l'assurance qualité, les niveaux d'ingrédients et d'allergènes et pour répondre aux spécifications du produit et aux allégations de l'étiquette. Les technologies LC-MS de Waters permettent aux laboratoires de l'industrie alimentaire et des boissons de mesurer avec précision les faibles niveaux de lactose dans les produits laitiers, garantissant ainsi aux fabricants le respect des spécifications des produits et des allégations sur les étiquettes.

À propos de l'intolérance au lactose et des produits sans lactose

Le lactose est un disaccharide (sucre) présent dans les produits laitiers comme le lait de vache, le fromage et le yaourt. L'intolérance au lactose résulte généralement d'une production insuffisante de l'enzyme lactase par l'organisme. La lactase est produite dans l'intestin grêle et est responsable de la décomposition du lactose en glucose et galactose (monosaccharides).

Une approche courante pour éliminer le lactose des produits laitiers consiste à ajouter de la lactase pendant le traitement. L'ajout de lactase entraîne la conversion du lactose en glucose et galactose qui sont absorbés dans l'intestin grêle, ce qui met fin aux symptômes de l'intolérance au lactose.

Les réglementations relatives au lactose varient d'un pays à l'autre

Les réglementations relatives aux valeurs et à l'étiquetage des produits sans lactose ou à teneur réduite en lactose ne sont pas uniformes - elles varient dans le monde entier, avec deux exemples ci-dessous.

Le règlement 1169/2011 de l'Union européenne (UE ), relatif à l'information des consommateurs sur les denrées alimentaires, inclut le lactose dans la liste des substances ou produits qui provoquent des allergies ou des intolérances. Actuellement, dans l'UE, il n'y a pas de règles harmonisées sur l'utilisation d'allégations pour montrer la réduction ou l'absence de lactose dans les aliments. Les États membres de l'UE ont adopté leurs propres valeurs limites, la Finlande, par exemple, appliquant les valeurs limites nordiques de :

• Aliments sans lactose - teneur en lactose inférieure à 10 mg/100 g ou 100 ml
• Aliments pauvres en lactose - teneur en lactose inférieure à 1 g/100 g ou 100 ml

L'Agence brésilienne de réglementation de la santé, ANVINSA, a publié deux résolutions récentes qui réglementent les denrées alimentaires pour les régimes à besoins spéciaux (RDC 135/2017) et fixe les exigences pour la déclaration obligatoire de la présence de lactose sur les étiquettes des aliments, pour les produits contenant plus de 100 milligrammes de lactose par 100 grammes/millilitres de produit (RDC 136/2017).

Utilisation de la chromatographie liquide pour la recherche du lactose

Compte tenu des réglementations en vigueur dans le monde entier, il est essentiel pour les fabricants de tester et de contrôler régulièrement leurs produits. La chromatographie liquide (CL) est une technique largement utilisée pour la détermination des sucres dans les aliments et les boissons. Outre la rapidité de l'analyse et la sensibilité de la détection, la capacité de séparer et de quantifier avec précision plusieurs monosaccharides et disaccharides dans la même analyse sont des avantages clés de l'utilisation de la LC pour l'analyse des sucres.

Il existe plusieurs approches différentes de l'analyse des sucres par CL, qui impliquent l'utilisation de différentes technologies de phase stationnaire de colonne pour retenir et séparer les sucres communs, notamment :

• Chromatographie liquide à interaction hydrophile (HILIC)
• Échange de ligands
• Échange d'ions

Utilisation de la technologie HILIC pour l'analyse des sucres

La méthode HILIC est utilisée comme alternative à la chromatographie traditionnelle en phase inverse pour la rétention d'analytes très polaires. Les colonnes HILIC peuvent comprendre des colonnes de silice, hybrides, diol et amide ainsi que plusieurs autres phases stationnaires polaires. Les compositions initiales de la phase mobile HILIC sont généralement une combinaison de solvant organique élevé (80 %), typiquement de l'acétonitrile, avec des quantités plus faibles d'aqueux (20 %). Plus le pourcentage d'aqueux dans la phase mobile est élevé, plus la force d'élution est grande. Des tampons et des additifs sont couramment utilisés pour le HILIC afin d'améliorer la forme des pics et les séparations. Les méthodes peuvent également être isocratiques ou à gradient.

HILIC offre une excellente efficacité de séparation pour les sucres avec un temps d'analyse généralement plus court que les autres techniques chromatographiques. La phase stationnaire BEH Amide est bien adaptée à l'analyse des sucres, la faible rétention de sel étant un avantage clé du ligand Amide. La phase stationnaire offre également une excellente stabilité à pH élevé, ce qui permet d'utiliser des conditions de phase mobile qui évitent la perte de sucres réducteurs et réduisent les anomalies à un seul pic. La note d'application Quantification of Mono and Disaccharides in Foods présente un exemple de séparation HILIC utilisant la colonne XBridge BEH Amide XP. Dans cette note d'application, la séparation difficile entre le glucose et le galactose est démontrée ainsi que l'évaluation d'autres co-élutions possibles entre les isomères de sucre.

Détection du lactose

La chromatographie liquide à haute performance (CLHP) couplée à un détecteur UV-Vis est une configuration LC courante dans les laboratoires d'analyse alimentaire de routine qui s'assurent que les produits sont conformes aux spécifications et aux déclarations des ingrédients sur l'étiquette. Cependant, les sucres tels que le lactose ne contiennent pas de chromophores puissants, ce qui signifie que d'autres détecteurs sont nécessaires pour l'analyse. Ces détecteurs peuvent inclure l'indice de réfraction (RI), la diffusion de la lumière par évaporation (ELS) et la spectrométrie de masse (MS). Lorsque vous réfléchissez au détecteur qui répond le mieux aux besoins de votre laboratoire et qui vous permet de confirmer les niveaux de lactose dans les aliments et les boissons, vous devez tenir compte de certains facteurs :

• Complexité de l'échantillon
• Exigences en matière de sensibilité
• Méthode d'élution (isocratique ou gradient)
• Infrastructure de laboratoire (fourniture et extraction de gaz)
• Facilité de mise en œuvre et d'utilisation

Détermination du lactose dans les produits sans lactose par LC-MS

La nécessité de pouvoir détecter de faibles niveaux de lactose dans les produits sans lactose, tels que les 10 mg/100 g indiqués ci-dessus, signifie qu'un détecteur sélectif et sensible est nécessaire. Alors que la détection RI est couramment utilisée pour la détermination des sucres, ce détecteur peut être moins adapté à l'analyse du lactose dans les produits laitiers sans lactose et peut ne pas répondre aux exigences de sensibilité et de sélectivité de la méthode.

La spectrométrie de masse quadripolaire simple utilisant l'enregistrement sélectif d'ions (SIR) offre une plus grande sélectivité pour cette analyse par rapport à l'IR, réduisant ainsi l'impact de la co-élution avec d'autres composants de l'échantillon. Outre des limites de détection plus faibles, les détecteurs de masse tels que l'ACQUITY QDa sont compatibles avec les méthodes de chromatographie à gradient et permettent une meilleure confirmation des pics grâce à la capture des données du spectre de masse.

La note d'application Determination of Low Level Lactose in Dairy Products Using UHPLC-MS, co-écrite par Waters Corporation et le Eurofins Nutrition Analysis Center, Des Moines, démontre l'utilisation d'une méthode LC-MS pour la détermination du lactose dans les produits laitiers, y compris les produits à teneur réduite en lactose et sans lactose.

Protéger les marques grâce à des flux d'essais précis et fiables sur les aliments et les boissons

Les solutions d'instruments et de services de Waters permettent aux laboratoires d'analyse des aliments et des boissons de créer des méthodes d'analyse efficaces, aidant ainsi les fabricants à garantir.. :

• Les produits respectent la valeur nutritionnelle et les spécifications relatives aux sucres ajoutés.
• Les produits sans lactose sont conformes aux réglementations relatives aux niveaux et aux allégations sur les étiquettes.

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