酶水解法生產(chǎn)低乳糖奶的工藝與檢測(cè)課件

酶水解法生產(chǎn)低乳糖奶的

工藝與檢測(cè)

引言

低乳糖牛乳開發(fā)的必要性

據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，亞洲人口中約有70%的人群患有程度不同的乳糖不耐癥。所謂乳糖不耐癥是指由于人體小腸內(nèi)缺乏分解乳糖的β-半乳糖苷酶(乳糖酶)，飲用牛乳或食用含乳糖的食品后引起的對(duì)乳糖不耐受的非疾病性癥狀，主要表現(xiàn)為消化不良、腹脹、腸鳴、嘔吐、急性腹痛甚至腹瀉等。乳糖不耐癥人群的分布與種族有密切的關(guān)系(見表)。一、酶水解生產(chǎn)低乳精乳的加工工藝

1、物理法生產(chǎn)低乳糖牛乳

采用物理方法如利用超濾技術(shù)可將大部分乳糖從乳中去掉，但問題是維生素和礦物質(zhì)也將和乳糖一起損失掉，不得不在去除乳糖后再將它們添加進(jìn)去。這也造成了在營(yíng)養(yǎng)上有重要意義的乳糖的極大浪費(fèi)。2、酶水解法生產(chǎn)低乳糖牛乳

酶水解法即利用外源性的乳糖酶將乳糖降解為易被人體吸收利用的單糖。該法水解條件溫和，產(chǎn)物簡(jiǎn)單，口感好，不會(huì)破壞乳中的其它營(yíng)養(yǎng)成分，較酸水解法更為優(yōu)越。迄今為止,酶水解法是最安全、實(shí)用、有效的生產(chǎn)低乳糖牛乳的方法。

酶水解法處理低乳糖牛乳的加工方式：在產(chǎn)品進(jìn)行熱處理前，將乳糖酶加人到經(jīng)巴氏殺菌后并冷卻至酶作用的最佳溫度的牛乳中，待乳糖酶在此溫度下作用一段時(shí)間，達(dá)到所要求的乳糖水解度后,再將產(chǎn)品進(jìn)行滅菌處理，然后在產(chǎn)品灌裝前按一定比例將乳糖酶加入到產(chǎn)品中。在產(chǎn)品貯存過程中乳糖酶將牛乳中的乳糖分解為葡萄糖和半乳糖。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備投資低,缺點(diǎn)是酶作用時(shí)很容易受到微生物的污染，而且酶作用時(shí)間較難控制。同時(shí)由于乳糖分解后轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原型的葡萄糖和半乳糖，在滅菌處理時(shí)由于Milladr反應(yīng)產(chǎn)品容易出現(xiàn)褐變，從而影響產(chǎn)品的感官質(zhì)量。a.生產(chǎn)中所使用的牛奶必須是新鮮無污染的，其酸度應(yīng)≤180T。b.在酶解的過程中，牛奶的PH值應(yīng)控制在6.6－6.8之間。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。因?yàn)樵谑艿轿廴镜那闆r下，牛奶的酸度值會(huì)升高，從而導(dǎo)致其PH值下降。c.水解罐最好采用小口發(fā)酵罐，并在使用前用蒸氣充分滅菌5－10分鐘。d.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。e.在酶解的過程中溫度的控制是至關(guān)重要的。因?yàn)樵跍囟雀哂?0℃或低于0℃的情況，乳糖酶是沒有任何活力的。生產(chǎn)中的注意事項(xiàng)生產(chǎn)工藝流程圖二、酶水解率的快速測(cè)定方法

低乳糖牛奶是利用乳糖酶將牛奶中乳糖進(jìn)行水解，因此水解率是衡量其乳糖水解程度的一項(xiàng)重要的生產(chǎn)指標(biāo)。目前文獻(xiàn)資料報(bào)導(dǎo)中所介紹的測(cè)定低乳糖牛奶水解率的方法主要為高效液相色譜（HPLC）、凝固點(diǎn)下降法、Tauber-KJemer比色法、費(fèi)林氏一酶催化氧化法和折光儀指數(shù)法以及葡萄糖電極法等幾種。本PPT演示以Willstarter和Schudel的醛糖測(cè)定方法（亦即碘量法）為依據(jù)，從乳糖水解反應(yīng)的本質(zhì)出發(fā)，提出并建立了一套快速測(cè)定低乳糖牛奶水解率的新方法。這種新方法的最大的特點(diǎn)就是采用極其常規(guī)的檢測(cè)儀器設(shè)備及試劑，即可獲得令人滿意的測(cè)定結(jié)果。該方法目前在文獻(xiàn)資料中尚未見報(bào)道。三、低乳糖牛奶水解率的測(cè)定原理

由于在乳糖酶制劑的催化作用下，1mol的乳糖可以水解成1mol的葡萄糖和的1mol半乳糖因此在低乳糖牛奶的產(chǎn)品中應(yīng)含有葡萄糖和半乳糖以及未水解的乳糖等3種還原性的醛糖物質(zhì)。對(duì)于水解后的這幾種還原性的醛糖含量，亦即乳糖的表觀含量，可以采用Willstarter和Schudel的醛糖測(cè)定方法即（碘量法）來進(jìn)行測(cè)定，然后再將所測(cè)定的結(jié)果和未水解以前所測(cè)得的牛奶中乳糖的含量進(jìn)行比較，從而便可以快速的得到低乳糖牛奶的水解率。

在常溫下,單質(zhì)碘與氫氧化鈉溶液反應(yīng)可以生成次碘酸鈉，而次碘酸鈉又可以將還原性的醛糖進(jìn)行氧化。由于在反應(yīng)溶液中碘以及氫氧化鈉的量過剩，加之反應(yīng)溶液中尚有殘存的次碘酸鈉,所以加人適量的鹽酸或者稀硫酸使溶液呈現(xiàn)微弱的酸性，則可以使反應(yīng)溶液中剩余的碘化鈉和次碘酸鈉相互作用后釋放出單質(zhì)的碘，最后再用標(biāo)準(zhǔn)的硫代硫酸鈉溶液滴定反應(yīng)溶液中剩余的碘，從而則可以根據(jù)反應(yīng)中物質(zhì)的量的關(guān)系計(jì)算出牛奶中的乳糖的含童或者低乳糖牛奶產(chǎn)品中的乳糖的表觀含