Lait 82 (2002) 725-735
DOI: 10.1051/lait:2002045

Determination of lactulose and furosine in milk using front-face fluorescence spectroscopy

Asylbek Kulmyrzaev and Éric Dufour

UPRES typicité des produits alimentaires, Département qualité et économie alimentaires, ENITA Clermont-Ferrand, 63370 Lempdes, France
(Received 4 May 2001; accepted 21 March 2002)

Abstract
A novel rapid and non-destructive front-face fluorescence method to quantify furosine and lactulose in heat-treated milk has been developed. The emission fluorescence spectra (305-450 nm) of tryptophans of proteins, and emission and excitation fluorescence spectra of fluorescent Maillard-reaction products were recorded directly on milk samples. Principal component analysis (PCA) and principal component regression (PCR) were applied to process the spectra obtained. The front-face fluorescence method can give valuable information on the quality of heat-treated milk because it allows the evaluation of furosine and lactulose content simultaneously. The results were well correlated with those of the reference methods. The front-face fluorescence technique is relatively low-cost, rapid and non-destructive and it could replace existing conventional analytical techniques practiced for lactulose and furosine evaluation in dairy products.

Résumé
Détermination du lactulose et de la furosine dans le lait par spectroscopie de fluorescence frontale. Une méthode nouvelle et non destructive basée sur la spectroscopie de fluorescence frontale a été mise au point pour quantifier la furosine et le lactulose dans les laits chauffés. Les spectres d'émission (305-450 nm) de fluorescence des tryptophanes des protéines et d'excitation et d'émission de fluorescence des produits de la réaction de Maillard du lait ont été enregistrés. L'analyse en composantes principales (ACP) et la régression en composantes principales (RCP) ont été appliquées à la collection de spectres. Les résultats montrent que la spectroscopie de fluorescence frontale permet de caractériser sur les plans des propriétés physico-chimiques et de la qualité les laits chauffés : en effet la furosine et le lactulose peuvent être déterminés simultanément. Les résultats ont été comparés à ceux obtenus aux moyens des méthodes de référence et de fortes corrélations ont été observées entre les différentes méthodes. La spectroscopie de fluorescence frontale, qui est une technique relativement peu coûteuse, rapide et non destructive pourrait remplacer à terme les méthodes conventionnelles de dosage de la furosine et du lactulose.

Key words: Milk / heat treatment / front-face fluorescence / tryptophan / Maillard-reaction products / furosine / lactulose

Mots clés : Lait / traitement thermique / fluorescence frontale / tryptophane / composés de la réaction de Maillard / furosine / lactulose

Correspondence and reprints: Éric Dufour Tel.: 33 (0)4 73 98 13 78; fax: 33 (0)4 73 98 13 90;
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