乳糖酶在乳制品加工中的應(yīng)用

1、乳糖酶在乳制品加工中的應(yīng)用摘要：乳與乳制品是營(yíng)養(yǎng)成分十分豐富的天然食品，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值早已得到了世人的公認(rèn)， 然而美中不足的是由于部分人體內(nèi)缺乏乳糖酶導(dǎo)致的乳糖不耐受現(xiàn)象，影響了他們對(duì)乳制品 的正常攝入，這在很大程度上制約了乳制品在人們?nèi)粘Ｉ钪械钠占昂腿梭w對(duì)乳制品營(yíng)養(yǎng)成 分的消化吸收。隨著現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們利用乳糖酶定向水解牛乳中大量的乳糖， 從而使得從根本上解決乳糖不耐受這一困繞世人多年的醫(yī)學(xué)難題成為可能。本文就乳糖酶在 乳制品加工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用作一簡(jiǎn)要論述，以期對(duì)大家有所啟迪和幫助。關(guān)鍵詞：乳糖酶；乳制品；應(yīng)用；application of lactose in dairy pro

2、cessingli qianqian.wang hyingdepartment of animal science, rongchang campus of southwest university, chongqi ng 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 hum

3、an 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. wi

4、th 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 bri

5、efly described, with a view to enlighten and help you.key words: lactaste; dairy; products; application;1乳糖酶1. 1乳糖酶的定義乳糖酶，乂稱(chēng)半乳糖廿酶，它的作用是在特定的條件下水解b d 半乳糖昔鍵，將乳糖水解成a -d-葡萄糖和b d半乳糖，乳糖酶同時(shí)也 具有半乳糖昔的轉(zhuǎn)移作用，能把半乳糖連接到乳糖上，生成低聚半乳糖，作為 一種益菌作用因子而用于功能性食品的開(kāi)發(fā)。乳糖酶是一種白色粉末，無(wú)嗅無(wú)味, 溶解后是一種淺棕色的液體，是一種無(wú)毒副作用的生物酶制劑。1.2乳糖酶的來(lái)源乳糖酶在動(dòng)植物和

6、微生物中分布廣泛，植物來(lái)源主要有桃、李、杏、蘋(píng)果、扁桃 和咖啡豆等，動(dòng)物來(lái)源主要腸、腦等器官和皮膚組織，微牛物來(lái)源主要有大腸桿 菌乳酸桿菌、酵母菌和霉菌等，在實(shí)際應(yīng)用中一般都是從微生物中得到。乳糖酶 根據(jù)不同來(lái)源可分為胞內(nèi)水解酶和胞外水解酶，其中乳酸酵母、黑曲霉、米曲霉 和米根霉等所產(chǎn)生的乳糖酶均為胞外水解灘脆壁克魯維酵母和大部分細(xì)菌所產(chǎn) 生的乳糖酶均為胞內(nèi)水解酶1.3乳糖酶的特性不同來(lái)源的乳糖酶雖然具有不同的理化性質(zhì)，但它們的催化作用、機(jī)理都相 同，例如有一種中性乳糖酶外觀為黃色至淺褐色粉末，它通過(guò)水解乳糖分子屮的 (3 半乳糖甘鍵，使乳糖水解生成萄葡糖，半乳糖，并合成少量低聚半乳糖，最 適

7、溫度為3 9 °c,最適ph6. 8,能被mn2 + > mg2+激活,被ca2 zn2 cu22乳糖酶的應(yīng)用工藝技術(shù)1. 基本工藝流程(1) 原料乳一一離心凈乳一一巴氏殺菌一一冷卻并加酶水解乳糖一一檢測(cè)終 點(diǎn)一一滅菌灌裝(2) 原料乳一一離心凈乳一一超高溫滅菌一一冷卻并無(wú)菌添加乳糖酶一一無(wú) 菌灌裝一一在運(yùn)輸及銷(xiāo)售過(guò)程中進(jìn)行酶解2. 操作要點(diǎn)原料乳經(jīng)過(guò)凈乳機(jī)凈乳后，再經(jīng)92 95°c殺菌，然后冷卻至38 40°c屮 溫水解或6- 12°c低溫水解。按1500nlu/噸奶添加乳糖酶，中溫水解時(shí)保溫?cái)嚢?h以上,低溫水解時(shí)每 隔4h保溫?cái)嚢?，水?8h

8、以上。水解終點(diǎn)結(jié)束前20min,添加防褐變劑并充分?jǐn)嚢枞芙狻＝?jīng)巴氏殺菌或超高溫瞬時(shí)滅菌，并迅速冷卻后，進(jìn)入下道工序。3. 生產(chǎn)中的注意事項(xiàng)生產(chǎn)屮所使用的原料奶必須是新鮮無(wú)污染的,其酸度應(yīng)低于18to在酶解的過(guò) 程中，牛奶的ph值應(yīng)控制在6. 6-6. 8。常規(guī)有序的ph值核查也是一-種良好而行 之有效的監(jiān)測(cè)污染的方法。中溫乳糖水解時(shí)要啟動(dòng)攪拌器,低溫乳糖水解時(shí)要間 歇啟動(dòng)攪拌器。在酶解的過(guò)程中溫度的控制是至關(guān)重要的。溫度高于40°c或低 于0°c時(shí)，乳糖酶是沒(méi)有活力的3乳糖酶的功能隨著對(duì)乳糖酶研究的深入和發(fā)展，其用途也越來(lái)越廣泛，不僅被廣泛應(yīng)用于 食品工業(yè)中，而u被普遍用于

9、化學(xué)、醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域。由于乳糖酶的來(lái)源不同， 所以其特性也各自不同，概括起來(lái)主要有以下作用。3. 1分解乳糖，解決乳糖不耐癥牛乳是一種重要的飲食資源，含有多種人體健康所必需的營(yíng)養(yǎng)成分，是新生 嬰兒的主要食品。從20世紀(jì)60年代以來(lái)，科學(xué)家們相繼發(fā)現(xiàn)兒童和成年人因體 內(nèi)缺乏可以分解乳糖的乳糖酶，在攝入牛乳后，乳糖不被分解而是直接進(jìn)入腸道, 易引起腹鳴、腹脹、腹痛、嘔吐、腹瀉等所謂的“乳糖不耐癥”(lactoseintoleranceormulabsorption),限制了他們從牛奶中獲得人體所需的 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。我國(guó)近期調(diào)查資料表明，漢族成人的發(fā)生率為75%-923%,所以在牛 乳屮添加乳糖酶就可以

10、水解乳糖成半乳糖和葡萄糖，使牛乳更好的被人體吸收和 利用。3. 2 牛成低聚半乳糖 gos (galoctooligosaccharide)這里所說(shuō)的低聚半乳糖是以高濃度的乳糖作為p 半乳糖營(yíng)酶的底物而生成 的，是指在乳糖分子的半乳糖側(cè)基上以b鍵b (1-3)鍵、b (1-4)鍵、b (1-6) 鍵連接幾個(gè)分子的半乳糖而形成的雜低聚糖，構(gòu)成式為gal-(gal)n-glc ,其 中n為(1-10)。它以母乳中含有的6' b半乳糖為主要成分，gos的研究是國(guó)內(nèi)外發(fā)展乳糖酶的最熱門(mén)的用途，之所以說(shuō)這個(gè)研究在國(guó)內(nèi)外最熱門(mén)，是由gos具有特殊的生理功能:1 )它是“雙岐桿菌的增值因子”，只能為

11、雙岐桿菌，而不能為腸道中的腐敗 菌所利用。增值的雙起桿菌競(jìng)爭(zhēng)性扌吉抗腐敗菌，如產(chǎn)氣莢膜梭菌的生長(zhǎng)，減少有 害毒素和酶的產(chǎn)生。雙岐桿菌可提高機(jī)體的抗體水平、激活巨噬細(xì)胞的吞噬活性, 對(duì)提高機(jī)體的抗感染能力、預(yù)防并抑制和殺死腫瘤細(xì)胞，抗癌、治療腹瀉便秘等 有重要作用；2）gos屬于低分子量水溶性的膳食纖維，具有優(yōu)于普通膳食纖維的特點(diǎn)；3）是低熱值糖，可在低能量食品中發(fā)揮作用；4）低齒禹齒性，gos不能被突變鏈球菌（strcptocollusmutants）等口腔細(xì)菌 利用；5）改善血清脂肪代謝，降低總血清膽固醇濃度，提高血清中脂蛋白所占比例;6）有利于產(chǎn)生b族維生素、尼克酸、葉酸等；7）改善礦物質(zhì)

12、元素的吸收作用，促進(jìn)鈣質(zhì)吸收和防止骨質(zhì)減少，同時(shí)使腸道 對(duì)n a的吸收有降低的傾向。 4乳糖酶在乳制品加工中的應(yīng)用由于gos具有上述許多的生理功能，也可見(jiàn)其乳糖酶所起的催化作用的重要, 所以人們對(duì)于乳糖酶在此方面的應(yīng)用越來(lái)越重視。4.1有效地解決乳清的排放乳清是加工干酪及干酪素的副產(chǎn)品，世界年產(chǎn)量約為9 x107 t ,少部分用作了飼料，大部分排放到了自然界。由于乳清的bod值非常高（甜乳清為34000, 酸乳清為42000）,造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。同時(shí)由于乳清屮含有大量的乳清蛋 白、乳糖、礦物質(zhì)和維生素等營(yíng)養(yǎng)成分，其排放也造成了資源的極大浪費(fèi)。所以 用乳糖酶水解乳清，使其中的乳糖水解，甜度達(dá)

13、到蔗糖甜度的65%80%,溶 解度增加了 3-4倍，稱(chēng)為乳清糖漿，可以代替卵蛋白和蔗糖用于面包、月餅、糕 點(diǎn)、乳脂轉(zhuǎn)糖的加工，使產(chǎn)品風(fēng)味和外觀質(zhì)量大大改善，此外，還可用于制作乳 清飲料、乳清酒和格瓦斯等。4. 2合成和修飾其他碳水化合物利用酶的選擇性來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜碳水化合物的區(qū)域定向和立體走向合成，比主流 的化學(xué)方法要簡(jiǎn)便，操作清潔溫和，近年來(lái)成為發(fā)展方向。利用b galactosidase的糖背轉(zhuǎn)移作用人工合成糖昔化合物，這對(duì)食品添加劑、藥品和 其他生理活性物質(zhì)的合成有潛在意義。用固定化的卩一半乳糖廿酶催化合成的中 等鏈長(zhǎng)的醇基一糖首表面活性劑，已成為食品乳化劑的重要一族。4. 3在酶工程和醫(yī)藥

14、方面的應(yīng)用乳糖酶用于免疫分析只有無(wú)源性干擾，底物無(wú)致癌性且顯色穩(wěn)定，與熒光底 物相結(jié)合可作超微量熒光酶分析，對(duì)微量激素藥物的定量分析，以及病毒、單科 隆抗體等測(cè)定具有靈敏的特點(diǎn)。4. 4促進(jìn)果蔬成熟及軟化b 半乳糖昔酶普遍存在于各種食物中，了解b 半乳糖昔酶在果蔬的各個(gè) 生長(zhǎng)時(shí)期的含量，對(duì)于果蔬的成熟、風(fēng)味、顏色、組織及采收后加工都有重要意 義?，F(xiàn)今，b半乳糖昔酶已用于梨、蘋(píng)果、土豆和中國(guó)水粟的軟化和番茄、胡 椒、甜瓜、櫻桃核果和牛油果的成熟。鑒于乳糖酶在上述各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用, 可見(jiàn)其對(duì)于人類(lèi)的生活具有重大的意義，對(duì)乳糖酶的研制和應(yīng)用具有明顯的價(jià) 值嚴(yán) 結(jié)語(yǔ)隨著人們對(duì)乳制品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值認(rèn)識(shí)的日益提高，消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)力的逐漸增強(qiáng)，用 乳糖酶水解乳糖生產(chǎn)出的低乳糖乳制品會(huì)被越來(lái)越多的消費(fèi)者所接受。隨著乳糖 酶生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)成本的降低，一直困擾世人的乳糖不耐受現(xiàn)彖也會(huì)得 到根本性的改變。參考文獻(xiàn)：1 秦燕，寧正祥乳糖水解時(shí)低聚半乳糖的生成與應(yīng)用j.