乳糖酶在乳制品加工中的应用
食品乳糖酶的制备与功能性研究

食品乳糖酶的制备与功能性研究随着食品科技的不断发展,人们对于食品的要求也日益提高。
而乳糖不耐症成为了一个不容忽视的问题。
乳糖不耐症是指人体缺乏乳糖酶,因而无法有效消化和吸收乳糖,从而导致腹泻、腹痛等消化道不适症状。
针对这一问题,食品乳糖酶的制备与功能性研究成为了当前食品科技领域的热点之一。
乳糖酶是一种能够催化乳糖分解为葡萄糖和半乳糖的酶类。
在乳糖不耐症患者的食品制备过程中加入乳糖酶,可以有效地降低产品中的乳糖含量,从而提供适合乳糖不耐症患者食用的产品。
因此,乳糖酶的制备成为了食品科技研究的重点之一。
乳糖酶的制备方法主要有微生物发酵法、纯化法和基因工程法。
微生物发酵法广泛应用于乳糖酶的制备过程中。
通过优化微生物发酵条件,如发酵温度、时间和培养基成分,可以提高乳糖酶的产量和活性。
纯化法则是通过对发酵液进行分离纯化,从中提取乳糖酶。
通过离心、过滤、柱层析等技术手段,可以得到纯净的乳糖酶。
而基因工程法则是通过基因重组技术,将乳糖酶基因转移到大肠杆菌等微生物中,利用大肠杆菌的表达系统来产生乳糖酶。
这种方法不仅能提高乳糖酶的产量,还可以对乳糖酶进行修饰,提高其稳定性和催化效率。
乳糖酶不仅可以在食品加工中用作添加剂,还具有多种其他的功能性。
首先,乳糖酶可以降低乳糖含量,解决乳糖不耐症患者的食品选择问题。
其次,乳糖酶可以改善乳制品的质地和口感。
乳糖酶可将乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,降低乳制品中乳糖的含量,减少糖的结晶,提高产品的稳定性和口感。
此外,乳糖酶还可以用于生产低乳糖奶粉和乳糖水解制品,满足乳糖不耐症患者的特殊需求。
近年来,乳糖酶在医学领域的研究也取得了突破。
研究人员发现,乳糖酶在乳糖不耐症的治疗中具有辅助作用,可以提高患者对乳糖的耐受性。
然而,乳糖酶的制备和应用还面临着一些挑战。
首先,乳糖酶的制备工艺有待进一步优化。
目前,乳糖酶的制备过程中存在一些问题,如乳糖酶产量低、活性不稳定等。
因此,需要针对这些问题进行深入研究,优化乳糖酶的制备工艺。
酶在乳制品中的应用

酶在乳制品中的应用摘要:生物技术的迅速发展和人们对生物工程认识的日渐加深,酶工程已成为生物技术在实际生产中非常重要的应用。
虽然酶工程学近年来才兴起, 但酶在乳品中的应用却由来已久。
本文主要就以上几种酶在乳品中的应用作出概述。
关键词:生物技术;酶工程;乳制品近年, 酶在乳品中的应用已扩展到更广的领域。
,总的来说,当前在乳制品生产中最常用、最重要的几种酶为蛋白酶主要为凝乳酶、乳糖酶、乳过氧化物酶和脂肪酶等。
酶在乳制品中最主要的应用是蛋白酶的应用, 特别是用凝乳酶加工干酪, 以及用乳糖酶将乳糖分解, 以提高有乳糖不耐症的人对乳制品的消化力。
乳过氧化物酶保鲜鲜奶和乳制品也已在国内、国际得到了较广泛的应用。
1凝乳酶干酪是以奶及奶制品为原料, 加入一定量的乳酸菌和凝乳酶, 使奶中蛋白质凝固, 排除乳清, 再经一定时间的成熟而制成的发酵奶制品。
在干酪的生产和成熟期间, 酶对其组织结构、风味和营养价值的提高均起到非常重要的作用。
这些酶中, 按其来源可分为类,分别为添加到奶中的酶、奶中固有的酶, 以及发酵剂产生的酶。
目前添加的凝乳酶按其来源可分为动物凝乳酶、植物凝乳酶和微生物凝乳酶。
微生物蛋白酶是目前最有开发潜力的一种凝乳酶, 全球干酪生产所使用的酶中, 微生物蛋白酶占20%左右[1]。
由于微生物繁殖迅速、周期短, 可大量工业化生产,这类酶愈来愈受到人们的重视。
在干酪中添加发酵剂是为了降低奶中的PH值, 促进干酪凝块的形成。
但残留在干酪中的发酵剂会在成熟期间产生很多酶, 对蛋白的分解和风味物质的产生起着重要作用。
Servaas将发酵剂产生的酶分为三类, 分别是胞外蛋白酶、胞内蛋白酶及肽酶[2]。
这些酶在细菌细胞中处于相对固定的位置。
它们的相对位置对干酪成熟期间蛋白质的有序分解是非常重要的, 可以防止蛋白质在短时间内大量分解, 产生一些不良风味。
但是由于不同类的凝乳酶作用不同,特别是对于形成特征性风味的作用有差异,消费者习惯了传统干酪的风味而不能接受这类酶在干酪中应用。
乳糖酶

乳糖酶在乳品工业中的应用乳与乳制品是营养成分十分丰富的天然食品,其营养价值早已得到了世人的公认,然而美中不足的是由于部分人体内缺乏乳糖酶导致的乳糖不耐受现象,影响了他们对乳制品在人们日常中的普及和人体对乳制品营养成分的消化吸收。
随着现代生物科学技术的发展,人们利用乳糖酶定向水解乳中大量的乳糖,从而使得从根本上解决乳糖不耐受这一困扰世人多年的医学难题成为可能。
本文就乳糖酶在乳品加工业生产中的应用做一简要论述,希望对大家有所启迪和帮助。
β—半乳糖苷酶又称β—D—半乳糖苷半乳糖水解酶,商品名为乳糖酶。
它能够催化β—半乳糖苷化合物中β—半乳糖苷键发生水解,还具有半乳糖苷的作用,是一种无毒无副作用的生物酶制剂,已由FDA、FCC、WHO/FAO和JACFA等权威评审机构确认为安全物质,国际生化编号EC3.2.1.23,CAS编号为9031﹣11﹣2。
中国卫生部已于1998年10月同意列入GB2760中。
利用乳糖酶水解乳糖的性质降低乳制品的乳糖含量,开发更易被人体吸收、被更多的消费群体所适用的低乳糖系列奶制品已成为乳品行业的新亮点。
但是众多因素诸如制备酶的过程中酶活力的损失、生产工艺复杂、产量低等制约了乳糖酶在生产中的应用,其中很重要一点是成本太高。
因而很多学者在构建高效生产乳糖酶的菌株,筛选酶学性质更为优良的乳糖酶,培养基的优化等方面做了大量研究。
乳糖酶属于糖基水解酶家族的一员,分子量在54万左右,是一个四聚体三维结构;是一种白色粉末,无嗅无味;可催化乳糖水解为半乳糖和葡萄糖。
乳糖酶在植物和微生物中分布广泛,植物来源主要有桃、李、杏、苹果、扁桃和咖啡豆等,动物来源主要有肠、脑等器官和皮肤组织,微生物来源主要有大肠杆菌、乳酸杆菌、酵母菌和霉菌等,在实际应用中一般都是从微生物中得到。
乳糖酶根据不同来源可分为胞内水解酶和胞外水解酶,其中乳酸酵母、黑曲霉、米曲霉和米根霉等所产生的乳糖酶均为胞外水解酶,胞壁克鲁维酵母和大部分细菌所产生的乳糖酶均为胞内水解酶。
乳糖酶 低聚乳糖

乳糖酶低聚乳糖1.引言1.1 概述乳糖酶是一种重要的酶类蛋白质,广泛存在于动物体内和微生物中。
它在乳糖的分解过程中发挥着关键作用。
乳糖是一种双糖,由葡萄糖和半乳糖组成。
然而,一些人体内缺乏乳糖酶,导致其无法消化乳糖,从而产生不适的乳糖不耐症状。
乳糖酶能够催化乳糖的水解,将其分解为葡萄糖和半乳糖。
这使得那些缺乏乳糖酶的人们能够更好地消化乳制品,而不会出现消化不良的症状。
乳糖酶的重要性不仅体现在人类的消化系统中,还广泛应用于食品工业和医药领域。
除了乳糖酶,低聚乳糖也是本文的重点之一。
低聚乳糖是由两个或更多乳糖分子组成的短链寡糖,与乳糖相比,其化学结构更为简单。
低聚乳糖在人类消化系统中被认为具有益生作用,可以促进肠道健康,增强免疫力,改善肠道菌群平衡。
在现代食品工业中,乳糖酶和低聚乳糖被广泛应用于乳制品的加工和生产过程中。
乳糖酶的应用可以使乳制品更易消化,降低乳糖含量,满足不同人群对乳制品的需求。
而低聚乳糖则可以被用作食品添加剂,增强食品的营养价值,改善口感,并具备保健效果。
未来,乳糖酶和低聚乳糖领域的研究和应用还有很大的发展空间。
我们可以通过更深入的了解乳糖酶的分子结构和催化机制,进一步提高其活性和稳定性。
同时,开发新的生产方法和技术,提高低聚乳糖的产量和纯度,也是未来的研究方向。
相信通过不断的努力,乳糖酶和低聚乳糖将在食品工业和医药领域发挥更大的作用,为人类的健康和生活带来更多的福祉。
文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本文主要分为三个部分进行论述,以下是各个部分的简要介绍:1. 引言:首先对乳糖酶和低聚乳糖进行概述,介绍它们的定义、特点以及重要性。
同时,还会给出本文的目的,即分析乳糖酶和低聚乳糖的作用、应用以及未来发展方向。
2. 正文:本部分主要分为两个小节,分别是乳糖酶和低聚乳糖。
其中,乳糖酶小节将对其定义、特点进行详细说明,并探讨它在不同领域的作用和应用。
而低聚乳糖小节则会介绍其定义、特点,以及它在生产和应用方面的情况。
分解唾液酸乳糖的酶

分解唾液酸乳糖的酶唾液酸乳糖的酶(Lactase)是一种存在于人体和其他哺乳动物体内的酶,主要负责分解唾液酸乳糖。
在人类中,这种酶主要存在于口腔和肠道中,对乳糖的消化起着关键作用。
本文将讨论唾液酸乳糖的酶的基本概念、作用和功能,以及在生物学中的应用、制备和检测方法,最后探讨其临床和商业价值。
一、唾液酸乳糖的酶的基本概念唾液酸乳糖的酶,又称乳糖酶,是一种酶类蛋白质,具有特定的氨基酸序列。
在人体内,乳糖酶主要由染色体上的一个基因编码,这个基因在人类的不同族群中存在不同的变异形式,导致乳糖酶的表达量和活性差异。
因此,乳糖不耐受现象在某些族群中较为常见。
二、唾液酸乳糖的酶的作用和功能1.分解乳糖:乳糖酶主要作用于乳糖分子,将其分解为葡萄糖和半乳糖。
葡萄糖和半乳糖是人体可以利用的简单糖,可以提供能量。
2.肠道健康:乳糖酶分解乳糖后,降低了肠道内的渗透压,有利于维持肠道的水分平衡,防止肠道菌群失调和便秘等问题。
3.免疫调节:乳糖酶还能调节免疫细胞的功能,促进免疫球蛋白的生成,增强人体的免疫力。
三、唾液酸乳糖的酶在生物学中的应用1.乳制品加工:乳糖酶在乳制品加工中具有重要作用,如生产低乳糖牛奶、乳糖酶改性乳制品等。
2.生物制药:乳糖酶可用于制备生物制药,如用于制备口服疫苗、生物药剂等。
3.遗传工程:研究乳糖酶基因及其变异形式,有助于了解人类族群的遗传特征和疾病发生机制。
四、唾液酸乳糖的酶的制备和检测方法1.制备:乳糖酶的制备方法主要包括重组表达、纯化和活性检测。
2.检测:乳糖酶的活性检测方法有多种,如对硝基苯乳糖法、放射性测定法等。
五、唾液酸乳糖的酶的临床和商业价值1.乳糖不耐受治疗:乳糖酶替代疗法可用于治疗乳糖不耐受,改善患者的生活质量。
2.乳制品产业发展:乳糖酶的应用可促进乳制品产业的发展,满足消费者对多样化乳制品的需求。
3.生物制品研发:乳糖酶在生物制品研发中有广泛应用,如疫苗、生物药剂等。
总之,唾液酸乳糖的酶作为一种关键的酶类蛋白质,在生物学、临床和商业领域具有重要的应用价值。
乳糖酶在乳糖中的应用

乳糖酶是一种酶类,它能够将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖。
乳糖是乳制品中主要的碳水化合物,而有些人体内缺乏乳糖酶,无法消化乳糖,导致乳糖不耐受。
因此,乳糖酶在乳糖处理中有以下几种应用:
1.制造乳糖低或无乳糖产品:通过添加乳糖酶到牛奶或其他乳制品中,可以将其中的乳糖
分解为葡萄糖和半乳糖,从而制造出乳糖含量较低或无乳糖的产品。
这种产品通常被称为乳糖低或无乳糖产品,适合那些乳糖不耐受的人食用。
2.食品加工中的应用:乳糖酶也被广泛用于食品加工中,特别是在糕点、冰淇淋、果酱等
甜品的制作过程中。
添加乳糖酶可以帮助分解乳糖,改善产品口感和消化性能。
3.医学和制药领域的应用:乳糖酶在医学和制药领域也有一定的应用。
例如,一些医疗测
试中需要使用无乳糖标本,可以通过添加乳糖酶来降解样本中的乳糖。
此外,乳糖酶还被用于制备医药产品和生物技术工艺中。
总的来说,乳糖酶在乳糖处理中起到了重要的作用,使得那些乳糖不耐受的人也能够享受到乳制品的美味。
酶在乳品加工中的应用

酶在乳品加工中的应用今天咱们来唠唠酶在乳品加工中的应用。
这酶啊,可是乳品加工里的神奇小助手呢。
在牛奶的保鲜方面,就有酶发挥着重要的作用。
咱们知道,牛奶要是放置久了就容易变质。
这里面有个关键的酶叫溶菌酶。
溶菌酶就像是牛奶的小保镖,它能够分解细菌的细胞壁,让那些想要在牛奶里捣乱的细菌难以生存。
有了溶菌酶的守护,牛奶就能在一定时间内保持新鲜,就好像给牛奶穿上了一层保护衣,让我们能喝到更新鲜、更安全的牛奶。
再说说在乳制品的风味形成方面。
在奶酪的制作过程中,有不少酶在默默奉献。
比如说,蛋白酶可是奶酪风味形成的大功臣。
牛奶里的蛋白质在蛋白酶的作用下,会被分解成各种小分子的肽和氨基酸。
这些小分子物质会赋予奶酪独特的风味和口感。
你想啊,那浓郁的奶酪味,其中就有蛋白酶的功劳。
而且啊,不同类型的蛋白酶作用后的效果还不太一样呢,这就使得不同种类的奶酪有着各自独特的风味,有的奶酪味道浓郁醇厚,有的则带有淡淡的清香,这都是蛋白酶在背后精心“调配”的结果。
还有乳糖酶,这对那些乳糖不耐受的朋友来说可是个好东西。
在一些乳制品加工中,乳糖酶被用来分解牛奶中的乳糖。
有很多人喝了牛奶会肚子不舒服,就是因为他们体内缺乏乳糖酶,不能很好地消化牛奶中的乳糖。
当我们在乳品加工过程中加入乳糖酶,把乳糖分解成葡萄糖和半乳糖后,这些乳糖不耐受的人也能愉快地享用乳制品了,像一些低乳糖牛奶或者无乳糖牛奶就是这么来的。
这就大大扩大了乳制品的消费人群,让更多的人能够享受到牛奶的营养。
在酸奶的制作中呢,酶也起着不可或缺的作用。
其中最关键的就是乳酸菌产生的酶。
乳酸菌在发酵过程中会产生各种酶,这些酶会分解牛奶中的乳糖产生乳酸。
随着乳酸的不断积累,牛奶的pH值会降低,牛奶就会慢慢凝固变成酸奶。
同时,这些酶还会对牛奶中的蛋白质和脂肪进行一些微妙的修饰,让酸奶的口感更加细腻、醇厚,而且还带有独特的发酵风味。
在乳品加工的原料预处理方面,酶也有用武之地。
比如说,脂肪酶可以对牛奶中的脂肪进行一定的修饰,改善乳制品的乳化性能和稳定性。
乳糖酶的生产技术及其在食品工业应用研究进展.介绍

乳糖酶的生产技术及其在食品工业应用研究进展摘要:乳糖酶亦称β-半乳糖苷酶,在工业生产中有广泛的应用,本文通过来源及其性质、基础研究与应用等方面对乳糖酶进行综述。
关键词:乳糖酶;固定化;应用乳是各种哺乳动物哺育其幼仔最理想的天然食物。
它富含优质蛋白质、乳脂、乳糖等营养成分和钙、磷、钾等矿物质以及多种维生素,还含有多种免疫物质、酶、激素等具有生理活性调节功能的生物活性物质。
乳糖是哺乳动物乳汁中特有的糖类,它是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖组成的双糖,其合成步骤为:以葡萄糖为前体物质,一部分葡萄糖先转化为半乳糖,然后经乳糖合成酶催化。
半乳糖与葡萄糖结合,形成乳糖。
人体摄入乳糖后,在消化过程中,经乳糖酶催化,分解为葡萄糖和半乳糖。
乳糖是矿物质的载体,能促进钙、磷吸收及整理肠道,其分解产物半乳糖是婴儿脑发育的必需物质,参与脑组织及其神经系统的构成。
但是,机体却不能直接利用乳糖,乳糖必须经乳糖酶分解为单糖后才能被吸收和利用(杨卉新等,2014)。
若乳糖酶缺乏者一次摄入较多乳糖,乳糖未能及时被消化吸收,进入结肠后被肠道细菌分解,产生大量乳酸、甲酸等短链脂肪酸和氢气,造成渗透压升高,使肠腔中的水分增多,引起腹涨、肠鸣、肠绞痛直至发生水泻等症状,总称为乳糖不耐受症。
乳糖不耐受症状,在中国人群中发生率很高,因此限制了很大一部分国人对牛奶的摄入,而牛奶又是人类良好的优质蛋白、矿物质及维生素的天然来源,故乳糖酶缺乏问题显得尤为突出(张玉英,2014)。
1889年荷兰生物学家,Beijerineek首次报道了乳糖酶可水解乳糖以来,人们对于乳糖酶的研究日趋完整(蒋世琼,2000)。
目前,解决乳糖不耐受的最佳方法是用乳糖酶水解乳糖来生产低乳糖或无乳糖乳制品。
而现在商业乳糖酶中乳糖酶的最适温度在37℃左右或者更高(P Nicholas,2002)。
国外学者经多年研究,已成功地找到产乳糖酶的微生物,并研制了一系列乳糖酶商品,现已投入市场。
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乳糖酶在乳制品加工中的应用李倩倩,王丽颖西南大学荣昌校区动物科学系,重庆 402460摘要::乳与乳制品是营养成分十分丰富的天然食品,其营养价值早已得到了世人的公认,然而美中不足的是由于部分人体内缺乏乳糖酶导致的乳糖不耐受现象,影响了他们对乳制品的正常摄入,这在很大程度上制约了乳制品在人们日常生活中的普及和人体对乳制品营养成分的消化吸收。
随着现代生物科学技术的发展,人们利用乳糖酶定向水解牛乳中大量的乳糖,从而使得从根本上解决乳糖不耐受这一困绕世人多年的医学难题成为可能。
本文就乳糖酶在乳制品加工业生产中的应用作一简要论述,以期对大家有所启迪和帮助。
关键词:乳糖酶;乳制品;应用;Application of lactose in dairy processingLI qianqian.WANG liyingDepartment of Animal Science, Rongchang Campus of Southwest University,Chongqing 402460,ChinaAbstract: Milk and dairy products is very rich in nutrients in natural food, its nutritional value has been recognized, however, a fly in the ointment is due in part to the human body caused by lack of lactase lactose intolerance phenomenon, affecting their normal intake of dairy products, which restricted the dairy products in people's daily life and the popularity of the human body digestion of dairy products in the absorption of nutrients in a very large extent. With the development of modern biological science and technology, people use a lot of lactase hydrolytic milk lactose orientation, so as to fundamentally solve the medical problems that afflict people with lactose intolerance for possible. The application of lactose in dairy industry production are briefly described, with a view to enlighten and help you.Key words: Lactaste; dairy; products; application;1 乳糖酶1.1 乳糖酶的定义乳糖酶, 又称β—半乳糖甘酶, 它的作用是在特定的条件下水解β一D一半乳糖苷键, 将乳糖水解成α一D一葡萄糖和β一D一半乳糖, 乳糖酶同时也具有半乳糖苷的转移作用, 能把半乳糖连接到乳糖上, 生成低聚半乳糖, 作为一种益菌作用因子而用于功能性食品的开发。
乳糖酶是一种白色粉末, 无嗅无味,溶解后是一种浅棕色的液体, 是一种无毒副作用的生物酶制剂。
1.2 乳糖酶的来源乳糖酶在动植物和微生物中分布广泛, 植物来源主要有桃、李、杏、苹果、扁桃和咖啡豆等, 动物来源主要肠、脑等器官和皮肤组织, 微生物来源主要有大肠杆菌乳酸杆菌、酵母菌和霉菌等, 在实际应用中一般都是从微生物中得到。
乳糖酶根据不同来源可分为胞内水解酶和胞外水解酶, 其中乳酸酵母、黑曲霉、米曲霉和米根霉等所产生的乳糖酶均为胞外水解酶。
脆壁克鲁维酵母和大部分细菌所产生的乳糖酶均为胞内水解酶。
[1]1.3 乳糖酶的特性不同来源的乳糖酶虽然具有不同的理化性质,但它们的催化作用、机理都相同,例如有一种中性乳糖酶外观为黄色至浅褐色粉末,它通过水解乳糖分子中的β-半乳糖苷键,使乳糖水解生成萄葡糖,半乳糖,并合成少量低聚半乳糖,最适温度为39℃,最适PH6.8,能被Mn2+、Mg2+激活,被Ca2+、Zn2+、Cu2+、2 乳糖酶的应用工艺技术1. 基本工艺流程(1)原料乳——离心净乳——巴氏杀菌——冷却并加酶水解乳糖——检测终点——灭菌灌装(2)原料乳——离心净乳——超高温灭菌——冷却并无菌添加乳糖酶——无菌灌装——在运输及销售过程中进行酶解2. 操作要点原料乳经过净乳机净乳后, 再经92一95℃杀菌, 然后冷却至38一40℃中温水解或6一12℃低温水解。
按1500NLU/ 吨奶添加乳糖酶, 中温水解时保温搅拌2h以上,低温水解时每隔4h保温搅拌, 水解18h以上。
水解终点结束前20min, 添加防褐变剂并充分搅拌溶解。
经巴氏杀菌或超高温瞬时灭菌, 并迅速冷却后,进入下道工序。
3.生产中的注意事项生产中所使用的原料奶必须是新鲜无污染的,其酸度应低于18T。
在酶解的过程中, 牛奶的PH值应控制在6.6-6.8。
常规有序的PH值核查也是一种良好而行之有效的监测污染的方法。
中温乳糖水解时要启动搅拌器,低温乳糖水解时要间歇启动搅拌器。
在酶解的过程中温度的控制是至关重要的。
温度高于40℃或低于0℃时, 乳糖酶是没有活力的。
[3-5]3 乳糖酶的功能随着对乳糖酶研究的深入和发展,其用途也越来越广泛,不仅被广泛应用于食品工业中,而且被普遍用于化学、医药等多个领域。
由于乳糖酶的来源不同,所以其特性也各自不同,概括起来主要有以下作用。
3.1 分解乳糖,解决乳糖不耐症牛乳是一种重要的饮食资源,含有多种人体健康所必需的营养成分,是新生婴儿的主要食品。
从20世纪60年代以来,科学家们相继发现儿童和成年人因体内缺乏可以分解乳糖的乳糖酶,在摄入牛乳后,乳糖不被分解而是直接进入肠道,易引起腹鸣、腹胀、腹痛、呕吐、腹泻等所谓的“乳糖不耐症”(lactoseintoleranceormulabsorption),限制了他们从牛奶中获得人体所需的营养物质。
我国近期调查资料表明,汉族成人的发生率为75%-92.3%,所以在牛乳中添加乳糖酶就可以水解乳糖成半乳糖和葡萄糖,使牛乳更好的被人体吸收和利用。
3.2 生成低聚半乳糖GOS(galoctooligosaccharide)这里所说的低聚半乳糖是以高浓度的乳糖作为β-半乳糖苷酶的底物而生成的,是指在乳糖分子的半乳糖侧基上以β键[β(1-3)键、β(1-4)键、β(1-6)键]连接几个分子的半乳糖而形成的杂低聚糖,构成式为Gal-(Gal)n-Glc ,其中n为(1-10)。
它以母乳中含有的6’-β-半乳糖为主要成分,GOS的研究是国内外发展乳糖酶的最热门的用途,之所以说这个研究在国内外最热门,是由于GOS具有特殊的生理功能:1)它是“双岐杆菌的增值因子”,只能为双岐杆菌,而不能为肠道中的腐败菌所利用。
增值的双起杆菌竞争性拮抗腐败菌,如产气荚膜梭菌的生长,减少有害毒素和酶的产生。
双岐杆菌可提高机体的抗体水平、激活巨噬细胞的吞噬活性,对提高机体的抗感染能力、预防并抑制和杀死肿瘤细胞,抗癌、治疗腹泻便秘等有重要作用;2)GOS属于低分子量水溶性的膳食纤维,具有优于普通膳食纤维的特点;3)是低热值糖,可在低能量食品中发挥作用;4)低龋齿性,GOS不能被突变链球菌(Streptocollusmutants)等口腔细菌利用;5)改善血清脂肪代谢,降低总血清胆固醇浓度,提高血清中脂蛋白所占比例;6)有利于产生B族维生素、尼克酸、叶酸等;7)改善矿物质元素的吸收作用,促进钙质吸收和防止骨质减少,同时使肠道对Na的吸收有降低的倾向。
[6]4 乳糖酶在乳制品加工中的应用由于GOS具有上述许多的生理功能,也可见其乳糖酶所起的催化作用的重要,所以人们对于乳糖酶在此方面的应用越来越重视。
4.1 有效地解决乳清的排放乳清是加工干酪及干酪素的副产品,世界年产量约为9 ×107t,少部分用作了饲料,大部分排放到了自然界。
由于乳清的BOD值非常高(甜乳清为34000,酸乳清为42000),造成了严重的环境污染。
同时由于乳清中含有大量的乳清蛋白、乳糖、矿物质和维生素等营养成分,其排放也造成了资源的极大浪费。
所以用乳糖酶水解乳清,使其中的乳糖水解,甜度达到蔗糖甜度的65%~80%,溶解度增加了3-4倍,称为乳清糖浆,可以代替卵蛋白和蔗糖用于面包、月饼、糕点、乳脂转糖的加工,使产品风味和外观质量大大改善,此外,还可用于制作乳清饮料、乳清酒和格瓦斯等。
4.2合成和修饰其他碳水化合物利用酶的选择性来实现复杂碳水化合物的区域定向和立体走向合成,比主流的化学方法要简便,操作清洁温和,近年来成为发展方向。
利用β-Galactosidase 的糖苷转移作用人工合成糖苷化合物,这对食品添加剂、药品和其他生理活性物质的合成有潜在意义。
用固定化的β-半乳糖苷酶催化合成的中等链长的醇基-糖苷表面活性剂,已成为食品乳化剂的重要一族。
4.3 在酶工程和医药方面的应用乳糖酶用于免疫分析只有无源性干扰,底物无致癌性且显色稳定,与荧光底物相结合可作超微量荧光酶分析,对微量激素药物的定量分析,以及病毒、单科隆抗体等测定具有灵敏的特点。
4.4 促进果蔬成熟及软化β-半乳糖苷酶普遍存在于各种食物中,了解β-半乳糖苷酶在果蔬的各个生长时期的含量,对于果蔬的成熟、风味、颜色、组织及采收后加工都有重要意义。
现今,β-半乳糖苷酶已用于梨、苹果、土豆和中国水粟的软化和番茄、胡椒、甜瓜、樱桃核果和牛油果的成熟。
鉴于乳糖酶在上述各个领域的广泛应用,可见其对于人类的生活具有重大的意义,对乳糖酶的研制和应用具有明显的价值。
[7]结语随着人们对乳制品营养价值认识的日益提高, 消费者购买力的逐渐增强,用乳糖酶水解乳糖生产出的低乳糖乳制品会被越来越多的消费者所接受。
随着乳糖酶生产技术的发展和生产成本的降低, 一直困扰世人的乳糖不耐受现象也会得到根本性的改变。
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