乳糖酶的篩選、固定化及其在牛奶中的應(yīng)用研究.pdf

1、牛奶營養(yǎng)豐富、口感香醇，是老少皆宜的營養(yǎng)食品?？墒?，一些人食用牛奶后會出現(xiàn)腹痛、腹脹甚至腹瀉等不良癥狀，這是因?yàn)檫@部分人體內(nèi)的乳糖酶含量較少或者乳糖酶缺失而導(dǎo)致的乳糖不耐受癥。研究和生產(chǎn)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的低乳糖含量的牛奶，對于解決這一類人群的牛奶飲用問題具有十分重要的意義。
　　本研究在對3個廠家生產(chǎn)的乳糖酶進(jìn)行篩選，選擇出綜合性能最優(yōu)的乳糖酶基礎(chǔ)上，對乳糖酶用不同的載體、方法進(jìn)行固定化，對固定化后的乳糖酶的活性及重復(fù)次數(shù)、使用效果進(jìn)行研

2、究。選取最佳固定乳糖酶方案進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)，研究最佳生產(chǎn)工藝參數(shù)，固定化乳糖酶的清洗、消毒方法，重復(fù)利用率等，驗(yàn)證其工業(yè)化生產(chǎn)的可行性。通過固定化乳糖酶的水解，得到水解率≥70％的低乳糖牛奶，并通過固定化乳糖酶的重復(fù)利用達(dá)到節(jié)約成本的目的。主要結(jié)果如下:
　　(1)通過市場調(diào)研，初選出科漢森（丹麥）、哈爾濱美華生物科技、山西恩澤生物科技公司生產(chǎn)的β-半乳糖苷酶。對酶活性測定、乳糖水解效率、最適宜pH值范圍測定，發(fā)現(xiàn):科漢森（丹麥）公司

3、生產(chǎn)的游離β-半乳糖苷酶酶活性5005 u/g，最適宜的pH值范圍為6.0～7.0，37℃±2℃、2.0h～2.5h條件下，在牛奶中的降低乳糖含量的水解率≥98％。與其他2家生產(chǎn)的乳糖酶相比，該公司生產(chǎn)的乳糖酶具有酶活性高，pH范圍適宜，乳糖水解率高，價(jià)格適中等顯著優(yōu)勢。
　　(2)用食品級的海藻酸鈉作固定化載體，對遴選出的乳糖酶進(jìn)行固定化試驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn):用4％海藻酸鈉溶液，將其與酶液在室溫下混勻靜置0.5 h后，加入到1％的Ca

4、Cl2固定化液中，固定1h后，制得固定化酶。此種工藝制得的固定化酶最適水解溫度為37℃±2℃，pH值6.0～7.0的范圍內(nèi)最佳，且活力穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng)度表現(xiàn)良好。
　　(3)本研究對同一奶樣使用四種檢測方法開展對比試驗(yàn)。用高效液相法、碘量法、葡萄糖試劑盒法、Foss成分分析儀法分別進(jìn)行牛奶中乳糖水解效果的測定，計(jì)算乳糖水解率。從檢測準(zhǔn)確度、快捷度、檢測成本等方面對檢測過程和結(jié)果進(jìn)行綜合對比，發(fā)現(xiàn):Foss成分分析儀法測定1個樣品的平均

5、時間為10 min，2次獨(dú)立測定數(shù)據(jù)的絕對值差為0.06％。與其它3種檢測方法相比，F(xiàn)oss成分分析儀法測定低乳糖牛奶的乳糖水解率最為方便、快捷，準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定性好;不足之處為儀器和耗材費(fèi)用高。
　　(4)將固定化后的乳糖酶加入牛奶中進(jìn)行降低乳糖含量的工業(yè)化生產(chǎn)。水解溫度為37℃±2℃，水解時間為2.0h～2.5h的生產(chǎn)條件下，牛奶中的乳糖含量降低比率≥70％。對固定化的乳糖酶用濃度為3.0％～5.0％的H2O2溶液進(jìn)行沖洗，再置