乳品工业中的乳糖酶

乳品工业中的乳糖酶 杭州食品科技2007年第4期总第87期5 地的消费习惯是主流.这为企业发展高端葡萄酒指明了方向. 乳品工业中的乳糖酶 秦立虎韩起文张洪颖 摘要:主要介绍了乳糖酶的种类特性及其在乳品工业中的应用以及常见的生产工艺和注意 事项. 关键调:乳糖酶乳品工业应用 0引育 乳与乳制品是一种营养成份十分丰富的天然食品,它的营养价值早已得到了世人的公 认,然而美中不足的是由于大多数人体内缺乏乳糖酶导致的乳糖不耐受现象,从而影响了人 们对于乳制品的正常摄入,这在很大程度上也就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份的消化吸收.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,从而也就使得从根本上去解决乳糖不耐受这一困绕世人多年的医 学难题成为可能.本文就乳糖酶的来源种类特性及其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. 1乳糖酶的来源及其应用特性【l 乳糖酶,又称且一半乳糖苷酶,或p—D一半乳糖苷半乳糖水解酶,它的作用就是在特定 时条件下水解p—D一半乳糖苷健,将乳糖水解成a—D一葡萄糖和p—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,己由FDA,FCC,WHO/FAO和JACFA等 权威机构评审确定为安全物质,国际生化编号为EC.3.2.1.23,CAS缠号为9031—11--2. 我国卫生部已于1998年1O月同意将其列入食品添加剂卫生使用标准GB2760之中,允许 在食品工业生产中使用. 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,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,然而在实际应用中一般都是从微生物中得到的.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. 乳糖酶因其来源不同,性质不同,所以也就决定其有着不同的应用特性及其使用范围. a.米曲霉之乳糖酶:该酶在PH值为4.0--4.5和温度为5O一55?时相对活力最高,在 PH值3.5—6.0的范围内主要是用来处理牛乳或酸乳,该酶的热处理温度超过7O?很快就 会失去活性. 5--4.0和温度6O一65?时相对活力最高,从b.黑曲霉之乳糖酶:该酶在PH值为3. 酶 6杭州食品科技2007年第4期总第87期 的热稳定性考虑,工业上常选用5O?或低于这一温度更为适宜,以免由于高温使酶失活. 主要应用在处理干酪和酸性乳清上,在此条件下,9O以上的常见腐败细菌的生长可以受到 抑制,由于该酶的分子量较小,且加工时不需要相关金属离子的稳定与激活,所以在乳品工 业中的应用也较为方便. C.乳酸克鲁维酵母菌之乳糖酶:由于这种酶是从生存于牛乳中的一种微生物所产生的, 因此,该酶在PH值为6.0--7.0和温度为35—4O?时相对活力最高,这个最适PH值与鲜 牛乳的天然PH值6.6--6.8最为接近,因此,更适合牛乳和甜乳清的加工处理,对酸性乳清 则需先调节PH值至中性才能使用,由于钠离子和铵离子对该酶的活力有轻微的抑制作用, 钙离于有强烈的抑制作用,所以应选用氢氧化钾或磷酸钾作为中和剂较为适宜.该酶的最 大优点是在4?时仍具有一定的活力,这点在乳品加工中是大有益处的,因为在4?的低温 条件下那些引起牛奶酸败的腐败菌生长繁殖的速度非常缓慢,该酶的这一优点,可使牛奶与 乳清即使在4—5?时分解乳糖过上一夜也不会使其发生酸败变质,这一特点也就决定了该 种乳糖酶更适宜于在乳品加工业中使用. 该酵的商品名称是中性乳糖酶,系统名称为—D一半乳糖苷半乳糖水解酶,活力单位 为NLU/L.目前,在国内已有包括美华生物,中牧科技等在内的几家专业的生物技术公司 生产销售这种乳糖酶,其使用的效果普遍反映良好,可以和国外的同类产品相媲美. 2乳糖酶在人体内的代谢[5] 2.1正常人体内轧糖的代谢 乳糖是由葡萄糖和半乳糖通过8—1,4糖苷键连接而形成的一种双糖类化合物.乳糖 进入人体后首先被体内的乳糖酶分解为葡萄糖和半乳糖再被小肠吸收,葡萄糖比半乳糖的 吸收速度漫,两者的吸收系数分别为100与122.葡萄糖可被人体直接吸收利用,而半乳糖 则主要是在肝脏中转化为葡萄糖后才能能被人体所消化吸收利用.在此代谢途径中起调节 作用的是尿苷二磷酸半乳糖一4一表异构酶.正常情况下有94的半乳糖通过这条途径代 谢,除此以外也可由红细胞代谢或者通过尿液排除. 2.2乳糖酶缺乏患者体内的乳糖代谢 乳糖进入乳糖酶缺乏者体内后,由于缺乏乳糖酶,大部分乳糖不能在小肠中分解,而是 直接进入结肠,在结肠中被肠道细菌分解产生甲酸等短链脂肪酸和CO.,CH.等不良气体, 这些低分子物质由于渗透作用又会使肠道水分增加,从而导致了肠鸣,腹泻等不良症状.不 过遇到这些症状消费者也不必太过惊慌,一般在发生4小时左右随着消化物的排泄能够自 行消失. 3乳糖酶的生物学功能及其反应机理 3.1乳糖酶的生物学功能[7] 乳糖酶可将人体内的乳糖分解成葡萄糖和半乳糖,葡萄糖是人体各部分代谢的能量来 源,半乳糖则是人大脑和黏膜组织代谢时所必须的结构糖,是婴儿大脑发育的必要组织,与 婴儿大脑迅速成长有着密切的联系.再者,乳糖酶还可以在人体内通过转糖苷作用生成低 聚糖,这些低聚糖是一种低分量,不黏稠的水溶性膳食纤维,它在人体肠道内作为益菌增殖 因子仅能被双歧杆菌所利用,却不能被腐败细菌所利用,如此可大大的减少肠道内有害毒素 杭州食品科技2007年第4期总第87期7 物质的产生,对预防便秘和腹泻有很重要的作用. 3.2乳糖酶的反应机理L2.1阳 早期的研究工作表明,乳糖酶的反应机理至少可分为以下三步: (1)乳糖+酶一乳糖一酶 (2)乳糖一酶一半乳糖苷一酶+葡萄糖 (3)乳糖苷一酶+受体一半乳糖一受体+酶 乳糖酶能够催化p一半乳糖苷类化合物中的p一半乳糖苷键,使其发生水解断裂,除能 使乳糖分解生成葡萄糖和半乳糖外,还具有转移半乳糖苷的作用.专家们早期的研究工作 表明,乳糖酶的活性位点上包含有硫氢基和咪唑基这两个功能基团,其中硫氢基可作为广义 酸使p一半乳糖苷的氧原子质子化,咪唑基可作为亲核试剂进攻半乳糖分子上第一个碳原 子上的亲核中心促进核苷键的断裂.近年来的研究认为,乳糖酵的催化机制与溶菌酶相类 似,即硫氢基团作为酸提供一个质子给糖苷上的氧原子,另一个带负电的基团则可能通过形 成过渡态的共价键来稳定中间过渡物糖苷上带正电的碳原子. 在上述反应的第三步中,乳糖酶将半乳糖苷转移给含羟基的亲核受体.当半乳糖苷的 受体为水时,则发生水解,生成葡萄糖和半乳糖l当受体为另外的糖或醇时,则生成转半乳糖 苷;当受体为乳糖时则生成相应的低聚半乳糖.这些产物反应过来又可以作为底物被乳糖 酶缓慢水解.因此,乳糖的水解反应可视为半乳糖苷转移反应的特殊情况,即以水作为半乳 糖苷的受体.在大多数情况下,由于反应体系中水的高浓度使水解反应占主导地位,从而使 低聚半乳糖的生成量很少. 4乳糖酶的获取技术方法L3 微生物产生的乳精酶是胞内水解酶,传统的方法是需要破壁获得乳糖酶,破碎微生物细 胞的方法很多,如自溶法,机器破碎法,冻融法,超声波破壁法等,每种方法需要经过比较后 来采用.也可采用现代生物技术和膜分离技术在一定的温度和PH值条件下,对细胞进行 渗透性处理一定时间,改变细胞壁和细胞膜的通透性,使细胞的乳糖酶表现活力大大增加, 底物及水解产物更易于进出细胞,进行透性化细胞乳糖醇的生产,也有采用基因重组方法将 酶自行分泌于胞外,外源新乳糖酶基因在宿主细胞中得到高效表达,其表达产物乳糖酶分泌 于胞外,通过应用试验所获结果表明新构建的"工程菌"生产的乳糖酶在各种不同的温度条 件下对乳糖的水解均产生较好的效果,其水解率高达8O一9O%以上.此外,乳糖酶的获得 也可采用酵母乳糖酶提取法,及采用多种无毒副的有机溶剂作用按一定比例配制 成破膜溶 剂,使酵母细胞在短时间内破膜,并使用外源性蛋白酶加速乳糖酶从酵母知胞膜上释放出 来,然后用蛋白酶抑制物将蛋白酶灭活,即可得到初步纯化的酵母乳糖酶提取液,该方法可 使乳糖酶产出率高且保持良好的保存性能,该方法获取的乳糖酶不低于总活性的35%,生 产时间短,保存性能提高. 基因工程技术,对于乳糖酶的生产可以将活性高的乳糖酶基因导人易于培养,生长繁殖 迅速的微生物体内,从而大大降低生产成本.为提高酶的产量和质量,常采用定点诱变,原 生质体融合和DNA重组技术.为了进一步获得高产菌株,新的基因工程菌不断出现.我 国科学家已经运用现代生物技术开发出了一种新型的乳糖酶,并构建出一种具有"真核反应 8杭州食品科技2007年第4期总第87期 器"功能和特点"工程酵母",其外源新乳糖酶的基因在毕赤酵母中得到高效表达,其表达产 物分泌于细胞外,产量达到6g/L,乳糖酶新基因于宿主酵母菌中的表达产物乳糖酶的活性 为3600NLU/L,比目前国际上报道的"工程米曲霉"最高表达产量高出6倍. 5乳糖酶的固定化及其应用【9 目前,国内外生产低乳糖乳制品主要是采用直接添加乳糖酶水解技术.尽管游离态乳 糖酶水解乳糖的工艺技术比较简单成熟,但商业化乳糖醇制剂存在价格昂贵,添加量偏大等 缺点,从而影响和限制了它的推广和使用.随着固定化技术的兴起与发展,固定化 乳糖酶以 其对酸碱的耐受力增强,热稳定性增强,较游离态乳糖酶的活力显着提高,保质期延长,而且 又具有可以反复使用,连续化操作,缩短生产周期,显着降低使用成本等诸多优点,目前已经 在美国,英国,法国,日本和意大利等国家进行大规模的工业化推广使用.乳糖酶的固定化 主要包括吸附法,包埋法,结合法,热处理法和共价交联法等几种常用的技术方法.专家们 经过比较研究发现,乳糖酶的固定化在工业化生产中采用包埋法最为理想.具体方法是:按 照一定的比例将丙烯酰胺单件,N.N一亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵混合配制成溶液,过 滤除去不溶性物质,然后再与适量的乳糖酶混合,立即加入四甲基乙二胺,迅速混匀,倒入平 皿中进行聚合,形成凝胶后,切成小块并用缓冲溶液洗涤止无蛋白质洗出为止.尽管固定化 乳糖酶较游离态乳糖酶有着诸多的使用上的优点及其更为广阔的使用前景,但固定化载体 和固定化方法的选择会直接影响着固定化乳糖酶的实际应用,尤其是大规模工业化生产中 的实际使用效果.在固定化乳糖酶的工业化应用中还应该注意固定化乳糖酶的清洗消毒问 题,以防止固定化乳糖酶被微生物所污染变质,从而保证整个固定化乳糖酶生产系统的正常 运转.目前固定化乳糖酶常用的清洗剂有0.059,5的双氧水,0.5%的碘精灵,20ppm的季铵 化合物,山梨酸钾以及二氧化碳等. 用固定化技术处理的乳糖酶目前在乳品工业中的应用主要有间歇处理预先已经 巴氏杀 菌或超高温灭菌的牛奶,在PH3.5,温度30--50"C的条件下处理浓缩乳清或乳糖浆等;将乳 糖酶与酿酒酵母联合固定化后可用于处理乳清发酵生产酒精;处理脱脂牛奶,可以在保持原 有风味不便的前提条件下,增加甜度,使得饮用时蔗糖用量减少;采用经过固定化乳糖酶处 理的牛奶制作酸奶,可以节省约1/3的发酵时间,在需要添加8%蔗糖的酸奶中可节省大约 1O9,5的蔗糖用量并使果料酸奶的风味更加突出,而且还延长了酸奶的货架寿命期;将牛奶经 过固定化乳糖酶处理后用于加工干酪,不仅可以缩短乳酪的凝固时间,而且还使乳酪凝固坚 实,明显的减少了因为乳酪澄清所造成的损失;用于生产冷冻乳制品,可避免乳糖引起的蛋 白质沉淀现象的发生;用于原料乳的冷杀菌储存,其作用原理是将分别固定化的乳糖酶和葡 萄糖氧化酶按照一定的比例混合装拄,形成一个这两种酶的冷杀菌操作单元,当冷的原料乳 通过这种操作单元时,乳糖酶将原料乳中的乳糖水解产生一定数量的葡萄糖和半乳糖,其中 的葡萄糖又在葡萄糖氧化酶的作用下产生过氧化氢,而这种过氧化氢作为底物又在原料乳 中天然存在的乳过氧化物酶及硫氰酸根离于的共同作用下分解释放出一定浓度的原子氧, 从而对原料乳起到冷杀菌的作用,延长其储存时间. 此外,近年来在文献资料中还有一些关于固定化乳糖酶用于生产低聚半乳糖的相关研 究报道,但较为理想的做法是:将乳糖醇的固定化技术与膜分离及时结合起来设计 成一种酶 杭州食品科技2007年第4期总第87期9 膜反应器装置,通过这种特殊的装置将酶解过程中所生成的单糖不断除去,解除其阻遇效 应,从而使低聚半乳糖的产出率较在游离态乳糖酶反应体系中的产出率显着提高. 6利用乳糖酶对牛奶进行预处理的意义】 全脂牛奶中约3O%的热量和脱脂牛奶中6O%的热量都是由乳糖提供的,对于乳糖不耐 症的人群来讲,无法充分利用这种能量,一旦身体的能量需要不能得到满足(营养不良的儿 童),蛋白质就被用于满足能量需要,而不能作为构成人体蛋白的单元.对于不能吸收的乳 糖,就会被肠道微生物作为碳化合物进行发酵产酸产气,从而导致胃肠失调,并造成有价值 的蛋白质和矿物质的损失,由于乳糖吸收不良,还会影响到对牛乳中铁,锌,钙等矿物质元素 的吸收.因为乳糖有别于其它的糖类物质,它是矿物质成分的载体,可促进矿物质元素的吸 收.因此,假如乳糖不被吸收,将会导致乳糖被排放到肠中而无法吸收利用,那么有乳糖吸 收障碍的人将会发生矿物质元素钙质丢失的症状,这与小儿佝偻病和成年人的骨质疏,松症 都有关系.专家们的有关调查研究结果显示,乳糖酶缺乏患者比正常情况下的人的骨骼结 构差,而更为严重的是,如果体内缺乏乳糖酶,使得乳糖将无法被水解成为单糖(葡萄糖和半 乳糖)供人体吸收利用,而半乳糖能促进脑苷和粘多糖的合成,从而起到促进幼儿智力发育 的作用. 乳糖吸收摩碍不仅伴有乳糖不酚的征兆,而且还伴有食欲下降,导致饮食量减少,腹泻, 也导致一定数量己被消化食物的丧失,这些本能够消化的食物没有被吸收(包括有价值的蛋 白,微生物,矿物质和一些牛奶中的糖类),使得牛奶的利用率极低,也浪费了牛奶这种宝贵 的饮食资源.因此,利用乳糖酶对牛奶中的乳糖进行水解具有非常重要的意义: a.可为营养失调的儿童和体弱的病人提供高质量的蛋白质和特别的糖源; b.可为乳糖不耐和牛奶不耐受的人群解除不能饮用牛奶的痛苦; c.可普遍提高人们对乳制品中的多种蛋白质,维生素,矿物质以及糖类等营养物质的消 化吸收利用,促进肠道中有益菌群的生长,繁殖,从而促进广大人群对乳制品中多种营养物 质更全面,更直接的吸收,而有益于身体健康. 水解牛奶比普通牛奶的优点: a.提高了牛奶的营养价值. b.缓解乳糖不耐症状的发生. c.提高钙的吸收利用率,防止骨质疏松症. d.促进件内益生菌群的增殖,减少肠道内有害毒素物质的产生. e.牛奶水解后,奶香味增加,甜度增加近三倍,可明显改善口味,增加滋味. 乳糖被水解后,生成易被人体吸收的葡萄糖和半乳糖,其中部分葡萄糖又会转化成果 糖,而半乳糖则在乳糖酶的作用下又会反应生成约6一8%的低聚半乳糖.葡萄糖是人体 各器官代谢的能量来源,半乳糖是人体大脑和粘膜组织的结构成份,果糖可赋予产品更高的 甜度和更佳的风味,低聚半乳糖则能够促进肠道有益菌群的生长繁殖,防止使秘和腹泻,并 能降低血压和增强人体的肝脏功能.剩余的乳糖就可发挥如前所述的营养与保健作用.乳 糖水解后,还避免了牛奶中蛋白质及一些矿物元素(如钙,磷,铁等)的流失,对有轻重不同的 乳糖不耐受的人群来说,大大增加了他们对牛奶的撮入量. 1O杭州食品科技2007年第4期总第87期 7乳糖随的应用工艺技术【?.] 7.1乳糖酶应用于水解乳糖的基本工艺流程 ?原料乳一离心净乳一巴氏杀菌一冷却并加酶水解乳糖一检测终点一灭菌灌装?原料 乳一离心净乳一超高温灭菌一冷却并无菌添加乳糖一无菌灌装一在运输及销售过程中进行 酶解 7.2工艺技术的椽作方法 a.原料乳经过净乳机净乳后,再经92—95?杀菌5分钟,然后冷却至38—4O?(中温水 解)或6—11?(低温水解). h.按1500NLU/吨奶添加乳糖酵,中温水解时保温搅拌2小时以上;低温水解时每隔4 小时保温搅拌0.5小时,水解18小时以上. c.水解终点结束前2O分钟,添加防褐变剂并充分搅拌溶解. d.最后,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. 7.3生产中的注意事项 a.生产中所使用的牛奶必须是新鲜无污染的,其酸度应?18.T. b.在酶解的过程中,牛奶的PH值应控制在6.6—6.8之间.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.因为在受到污染的情况下,牛奶的酸度值会升 高,从而导致其PH值下降 c.水解罐量好采用小口发酵罐,并在使用前用蒸气充分灭菌5—1O分钟. d.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. e.在酶解的过程中温度的控制是至关重要的.因为在温度高于40?或低于0"C的情 况,乳糖酶是没有任何活力的. 此处的工艺流程?与工艺流程?基本相同,其不同处只不过是把在牛奶罐中进行的酶 解过程变成了在运输及销售的过程中于牛奶的包装容器中进行酶解罢了,但在这里添加的 乳糖酶需要经过无菌过滤装置的处理后才能添加,否则很容易造成牛奶的污染.因为这种 无菌过滤装置的价格非常的昂贵,所以目前仅有很少一部分大型企业采取这种工艺,绝大多 数的企业在生产中采取的都是比较实用的第一种工艺. 乳糖酶活性的抑制剂有对氯汞苯甲酸盐,EDTA,I.1O一菲绕啉,氧化剂和铁,钙,铜, 汞,铅等金属离子.一碘乙酸,三胺甲烷可部分抑制其酶活力,激活剂为银,锰,钴,锌等金属 离子和还原剂半光胺酸,硫酸钠等,在实际应用时,可根据乳糖酶的性质,控制酶作用的适宜 条件. 8乳糖酶在乳品工业中的应用【l 8.1低乳糖牛奶用乳糖酶水解乳糖生产出的低乳糖纯牛乳奶香味更浓,甜度更甜, 可明显改善口感和提高牛奶的营养价值.当然,生产成本也会比一般的纯牛奶有所增加. 因此,该产品比较适合城市高端市场消费. 8.2调味花色轧仗料用乳糖酶水解乳糖牛乳生产的调味花色乳饮料也比单纯的调 制乳饮料甜味更加温和,口感更加为消费者所喜欢.该产品在市场应该大有可为. 8.3发酵乳在发酵过程中,一般酸奶仅有2O左右的乳糖被分解,如果使用中性乳 杭州食品科技2007年第4期总第87期 糖酶来水解乳糖,最高可达9O的乳糖被分解.在相同水解率的条件下,可降低发酵时问 3O左右,而且产品又具有较高的粘度,乳香味更浓,口感更佳.另外,在低乳糖酸奶中,由 于乳酸菌生长繁殖的速度较快,菌数的含量增高,还可明显的延长发酵乳的货架期寿命. 8.4甜炼乳由于水解了适量的乳糖,在浓缩时避免了乳糖的结晶现象,使得产品的 口感细腻,香味十足,增加甜度,减少蔗糖的用量,抑制细菌,从而改善了产品的品质.其原 理是水解的乳糖和乳消糖浆的黏度较低,这就使得可能浓缩到固体含量较高,尤其是没有了 乳糖的结晶问题和蛋白质的聚集现象的发生,还可生产风味独特的咖啡色的乳消蜜等调味 乳制品. 8.5?低扎糖奶粉可供开发的低乳糖奶粉的品种繁多,其中以低乳糖要幼儿奶粉和低 乳糖中老年奶粉销售前景最为看好.低乳糖奶粉的口感浓郁,冲调性能良好,不过生产时应 注意需要在较低的温度下收集奶粉,否则,由于这种奶粉易于吸湿,千粉会粘附于塔壁,造成 塔落或焦粉现象,并且还会发生梅拉德反应,影响奶粉的色泽和滋气味,最好使用流化床生 产,并储存于阴凉通风干燥处. a.低乳糖要幼儿奶粉可供那些先天性缺乏乳糖酶的要幼儿,早产儿或由于肠道手术 等原因造成肠胃功能减弱的要幼儿食用l对于普通要幼儿,用乳糖酶水解乳糖乳生产的低乳 糖娶幼儿奶粉也比现行的要幼儿奶粉更容易消化吸收得多. b.低乳糖中老年奶粉现在营养专家倡导人们健康的饮食原则是"低脂,低糖,高蛋 白,这对于中老年人更为适宜.况且用乳糖酶水解乳糖乳生产的低乳糖中老年奶粉中还有 8左右的低聚半乳糖,它具有促进肠道有益菌群生长繁殖和调理肠道内横微生态平衡的作 用. 8.6乳清糖浆乳清和超滤乳清中的乳糖水解后可增加其甜味和提高糖的溶解度. 不同比例的葡萄糖和半乳糖混合糖浆其甜度相当于蔗糖的6O一8O,乳清糖浆可用于奶 糖,棒棒糖,乳脂糖,鲜乳软糖,面包,饼干和月饼等糖果糕点的加工制作中代替部分的蔗糖 和卵蛋白,避免乳糖结晶,焦糖,沙包以及纹理等不良现象的发生,使得产品的风味和外观质 量大为改善.此外,乳清糖浆还可用于制作三明治,格瓦斯和乳清酒以及乳消饮料等. 8.7半轧糖果葡糖浆从乳清中分离得到的乳糖经乳糖酶的水解后形成半乳糖和葡 萄糖的混合液,称为半乳糖葡萄糖浆.若再经姓葡萄糖异构酶的异构化处理,则可将葡萄糖 部分异构化转变成为果糖,该产品的混合液,就称为半乳糖果葡糖浆.其甜度与蔗糖接近, 甜味却更加可口,并具有促进肠道中双歧杆菌增殖的功能.用于糕点,饮料,罐头食品以及 冰淇淋和雪糕中作甜味剂,会使产品的风味独具特色,更加的可口恰人. 8.8冰淇淋在冻结的牛奶中呈溶解状态的乳糖与一部分钙盐结合存在,当乳糖发生 结晶后,脱离乳糖的部分钙盐作用于乳蛋白质,促进了蛋白质的沉淀,同时,a一乳糖水合物 的生成,对蛋白质起到一种脱水作用,所以也构成了破坏蛋白质胶粒稳定性的因素.这也就 是甜炼乳中加入蔗糖可增加其酪蛋白稳定性的原因.加入蔗糖可提高牛乳的黏度,使乳的 冰点下降,节制乳糖结晶而析出,从而起到增加乳蛋白的稳定性的作用,避免了絮凝现象的 发生.乳糖经过酶解后,可避免上述危险.经过适量水解处理后的脱盐乳清粉或乳清蛋白 浓缩粉能大量取代牛奶的固性物,既使储藏一年也没有含沙现象.这样既增加丁甜度,同时 12杭州食品科技2007年第4期总第87期 又取代了部分蔗糖的用量,而且较大量的乳清蛋白改善了产品的组织结构,不仅口感更好, 奶香味郁浓,同时由于半乳糖能够降低冰点的特性,提高了冰淇淋产品在低温下的抗融化 性,同时也降低了成本. 8.9奶酪新鲜干酪,即由脱脂凝乳制成的松软干酪和夸克.水解度约为百分之五 十,能用低温的方法(在4?过夜)或35?处理,水解导致酸形成较快(节省2O9,6—259,6的发 酵时间)及脱水收缩较好.凝乳破碎或细屑较少.已报道由于水解的种种影响的结果,59,5 — 1O%是较高的回收率.松软干酪凝乳被视为比较好吸收,且允许添加量比较大的食品添 加辅料.制成的干酪,即赛达干酪,浓味软酪乳,巴马干酪,上等的带兰纹的奶酪等,对于这 些干酪的水解度要求在4O一6O9,6之间.此外,开头酸形成较快,在生产终止时PH值稍 高,将产生大量较活泼的细菌.上述的变化导致干酪成熟较快,而且,在某些情况下,产量较 高.例如:赛达干酪在三个月中能达到一个使用原来工艺方法制成的干酪在六个月所能达 到的结构,香味和老熟的特征. 8.1O乳味烘焙食品添加糖酶水解乳糖的低乳糖奶粉来作为辅料生产面包等烘焙 食品,不仅甜度有所增加,而且发酵产气量增大,更利于面包膨大可口,水解产生的半乳糖也 有益于褐变现象,从而改善面包色泽,具有良好的色香味.在某些产品中,它能部分或全部 取代转化糖,在与半乳糖共同结合的水解的乳清糖浆中"天然"蛋白的存在也使得在蛋糕和 同类食品中部分取代鸡蛋. 8.I低聚半乳糖用牛乳或乳清作为底物经过乳糖酶的转糖苷作用得到的低聚半乳 糖是一种低分子量的,不黏稠的水溶性的膳食纤维,几乎不被小肠吸收,它的热稳定性能非 常良好,即使在酸性条件下也是如此,并且还具有许多生理功能,例如作为双歧杆菌的增殖 益菌因子,使得增殖后的双歧杆菌能够竞争性的拮抗腐败菌如产气夹膜梭菌的生长,减少肠 道有害毒索物质的产生,防止便秘和腹泻,有整肠的效果;能够提高钙的有效吸收率井防止 骨质疏松症的发生;有利于促进有机酸的生成,降低肠道的PH值,抑制外源菌的生长代谢; 有利于B族维生素的产生;降低龋齿的发生率;改善脂质的代谢以及抗癌,降低血压和增强 肝脏的功能等作用. 8.12乳糖含量分析将精制的B一半乳糖苷酶和其它的酶制剂(如过氧化物酵和葡 萄糖氧化酶)联合起来使用可以分析冰淇淋,干酪和含有牛奶的乳制品中的乳糖含量.该方 法操作使用简便快捷,费用低廉,又可以在样品不除去蛋白质的情况下使用,非常 适合于在 乳品加工业中进行应用. 9结束语 随着人们肘乳制品蕾弊价值认识的日益提高,消费者购买力的逐年增强,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.笔者相信,随着乳糖酵生产技 术的发展和生产成本的降低,我国乳品市场上营养价值较低的含乳钦料等产品被营养丰富, 口感好的低乳糖乳制品所取代已是大势所趋.届时,一直困绕世人的乳糖不耐受现象也会 得到根本性的改变. 主要参考文献:(略)