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耐高温乳糖酶生产技术一、项目背景牛奶是一种最接近完善的营养食品，牛奶中的主要碳水化合物是乳糖，正常情况下，这些乳糖应该在人体内的乳糖酶的作用下，水解成葡萄糖和半乳糖后吸收并进入血液。
但是有很多人，由于体内缺乏这种酶，饮用牛奶后常会引起对乳糖的消化不良现象，出现腹涨、肠鸣、急性腹痛甚至腹泻等症状，我们称之为乳糖不耐症。
乳糖不耐症在世界范围内是一种多发疾病，易发人群有以下几种情况：1.成年人主要是由于遗传原因，体内乳糖酶从出生一年后开始衰减。
2.是先天性疾病。
婴儿在刚出生时肠道内就缺乏乳糖酶活性，这将导致严重的肠胃系统失调。
3.由于早产而造成婴儿肠道低乳糖酶活性。
4.蛋白质热值吸收障碍严重的儿童，其乳糖酶活性在一个时期内会暂时消失。
5.由于肠道手术等原因，造成肠粘膜损伤，使乳糖酶活性会暂时消失。
据悉70%的成年黑人、10~15%的成年白人、95%的亚洲人受乳糖不耐症困扰。
在中国，根据科研人员的研究结果，成年人饮用牛乳后乳糖吸收不良的发生率高达86.7%，不耐受指数为0.9。
乳糖酶应用前景广阔，主要以下应用领域：1.乳品工业：低乳糖牛奶、调味花色乳饮料、奶酪、发酵乳、甜炼乳、低乳糖奶粉、乳清糖浆、半乳糖果葡糖浆、冰淇淋、乳味烘焙食品；2.畜牧业：治疗仔猪腹泻、免疫作用；3.医药保健：治疗乳糖不耐症；促进脑苷和粘多糖类的生成；作为双歧杆菌的增殖益菌因子；提高钙的有效吸收率并防止骨质疏松症；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。
我国对乳糖酶的需求主要靠进口解决，国内生产能力远远不能满足国内市场需求，仅国内几大牛奶生产商伊利、蒙牛、完达山、光明等大型企业需求在鲜奶中添加乳糖酶每年不少于2000吨，由于对乳糖酶在牛奶吸收认识的增加，使得对乳糖酶的需求量每年将以40%的速度递增，在未来5年内仅乳制品行业需求量就在3000吨以上。
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。
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。
2023年乳糖酶行业市场研究报告乳糖酶是一种能够将乳糖分解成葡萄糖和半乳糖的酶，广泛应用于乳制品工业和食品加工领域。
本文将对乳糖酶行业市场进行研究分析，包括市场概况、发展趋势和竞争格局等方面。
一、市场概况乳糖酶行业市场规模庞大，市场需求量稳定增长。
乳制品工业是乳糖酶的主要应用领域，乳制品的消费量不断增加，推动了乳糖酶市场的发展。
此外，食品加工领域对乳糖酶的需求也在增加，乳糖酶可以用于食品中的乳糖去除，提高食品的可耐受性。
二、市场发展趋势1.技术创新：乳糖酶行业在技术方面不断创新，推动市场的发展。
传统的乳糖酶生产方法需要从微生物中提取酶，成本较高。
而现在，基因工程技术的应用使得乳糖酶的生产更加便捷和成本效益高，提高了乳糖酶产量和质量。
2.市场细分：随着消费者对健康食品的追求，乳制品市场出现了一些细分市场，如低乳糖乳制品和乳糖不耐受人群专用的乳制品等。
这些细分市场的发展对乳糖酶行业提供了更多的机会。
三、竞争格局目前，乳糖酶市场存在一些主要的竞争企业，包括DSM、Novozymes、Genencor 和Amano Enzyme等。
这些企业在乳糖酶生产技术、产品质量和市场占有率等方面具有竞争优势。
此外，一些小型乳糖酶生产企业也在市场中崭露头角，它们通常专注于特定的乳糖酶产品或市场细分。
这些企业通常通过与乳制品工业和食品加工企业的合作来推广和销售产品。
总之，乳糖酶行业市场规模庞大，市场需求量稳定增长。
随着技术的不断创新和市场的细分，乳糖酶行业将持续发展。
竞争格局方面，主要的竞争企业在技术、产品质量和市场占有率等方面具有竞争优势，但小型企业也在市场中崭露头角。
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。
乳糖酶提取与纯化的研究乳糖酶(lactase)一种极其重要的酶，它可以分解乳糖(lactose)，乳糖是一种主要存在于乳制品中的多糖。
乳糖酶的提取与纯化是必不可少的，以满足实际应用的需求。
乳糖酶在发酵或微生物体内可以分解乳糖，也可以在生物体中充当抗病毒物质。
此外，乳糖酶也可以用于食品加工、营养检测、生物燃料制备等多种用途。
另外，乳糖酶还可以用于分离和纯化。
乳糖酶的提取和纯化是一个比较简单的技术。
它的提取需要把源物质（如发酵液，血清，血清型乳汁等）经过溶解，水解，沉淀，离心等处理方式得到。
其中，离心技术是最主要的方式，它可以将乳糖酶从源物质中分离出来，并用离心管将其膨胀成稀释液，然后在离心速度，温度，pH值等条件下分离出纯化的乳糖酶。
纯化乳糖酶是由不同类型的凝胶分子离子交换模拟膜分离，将含乳糖酶的稀释液中的乳糖酶分离出来的一种方法。
它可以分离出含有较高含量乳糖酶的纯化液，这样乳糖酶的纯度就达到了90％以上。
乳糖酶的质量取决于提取和纯化的整个过程中各个步骤的操作质量，如溶解溶液的酸碱度，沉淀剂的添加量，滤过技术等方面，都要求极高。
经过以上提取和纯化的整个过程，所获得的乳糖酶具有高活性，高稳定性，高纯度，低异质性等特点，并可实现产业化生产。
乳糖酶的提取与纯化的研究在现今的生物技术发展中起着核心作用，从而更好地实现对乳糖酶的应用。
因此，乳糖酶的提取与纯化的研究工作具有重要的现实意义。
未来的发展趋势是，采用更高效、低成本、高纯度的方法来进行乳糖酶的提取和纯化，并如何能更充分地发挥乳糖酶的抗病毒和各种应用性质，将乳糖酶用于食品加工，营养检测等方面。
未来，乳糖酶的提取和纯化将得到更深入的研究，从而更好地满足人类社会对它的需求。
综上所述，以《乳糖酶提取与纯化的研究》为标题的文章可以从乳糖酶的重要性，乳糖酶的提取与纯化的过程，及未来的发展趋势三方面来介绍。
乳糖酶的提取和纯化的研究对于乳糖酶的应用十分重要，也在持续发展，不断被应用到各个领域。
乳糖酶生产工艺乳糖酶是一种能够分解乳糖为葡萄糖和半乳糖的酶，广泛应用于食品工业和医药工业中。
乳糖酶的生产工艺主要包括微生物发酵、纯化和制剂加工等环节。
首先，乳糖酶的生产一般采用微生物发酵的方式。
常用的产酶微生物有酵母菌、放线菌和大肠杆菌等。
其中，属于真菌的酵母菌利用能够快速产酶的优势，在制备乳糖酶上具有巨大的潜力。
发酵基质一般采用含有乳糖、氮源、碳源、无机盐及其它辅助物质的培养基，以提供菌体的繁殖和乳糖酶的合成。
其次，乳糖酶的发酵过程分为菌种预培养和大规模发酵两个阶段。
菌种预培养的目的是扩大菌种数量，提高后续发酵的菌体产量。
预培养的条件一般与后续发酵的条件相近。
大规模发酵则通过合适的控制参数，如pH值、温度、培养时间和营养物浓度等，来保证菌体的最大生长速率和乳糖酶产量。
在发酵过程中，还可以进行改良菌株的筛选和培养条件的优化，以提高乳糖酶的产量和活力。
随后，通过分离纯化的步骤，可以得到纯度较高的乳糖酶。
首先，通过超速离心和过滤等方法，将菌体和发酵液分离。
然后，采用色谱、电泳等技术，对分离得到的混合物进行定向分离，以得到纯净的乳糖酶。
最后，通过除菌、去盐、冷冻等工艺，可以对乳糖酶进行保护和储藏，以便后续的使用和加工。
最后，乳糖酶的制剂加工是乳糖酶生产工艺的最后一步。
制剂加工主要包括浓缩、冷冻干燥、粉碎和包装等环节。
通过浓缩和干燥工艺可将乳糖酶制成稳定的固体制剂，便于储存和运输。
粉碎的目的是使乳糖酶的粒度更加均匀，提高其溶解性和活性。
最后，对乳糖酶进行包装，以便于销售和使用。
综上所述，乳糖酶的生产工艺主要包括微生物发酵、纯化和制剂加工等环节。
通过科学合理的工艺设计和参数控制，可提高乳糖酶的产量和活力，满足食品工业和医药工业的需求。
乳糖酶的工业生产原理
乳糖酶是一种酶，它能够将乳糖分解成葡萄糖和半乳糖。
乳糖酶的工业生产原理主要包括以下几个步骤：
1. 菌种培养：首先，培养乳糖酶产生菌株。
常用的菌株有放线菌、大肠杆菌等。
这些菌株经过筛选和改良，具有较高的乳糖酶产量。
2. 酶的提取与纯化：将培养得到的菌株进行破碎、离心等操作，获取到含有乳糖酶的菌液。
接下来，通过过滤、酶解和纯化等步骤将乳糖酶从菌液中分离出来，获得较纯的乳糖酶。
3. 乳糖酶的固定化：为了提高乳糖酶的稳定性和重复使用性，常常将乳糖酶固定在固体载体上。
常用的固体载体有树脂、硅胶、海藻酸钙等。
将乳糖酶与固体载体相混合，通过吸附、交联等方法将酶固定在载体上，形成固定化乳糖酶。
4. 生产过程的优化和控制：在乳糖酶的工业生产过程中，需要优化和控制多种因素，包括合适的菌种培养条件、培养基的配方和浓度、酶的提取条件、固定化乳糖酶的反应条件等。
5. 产品的提取和纯化：最后，将固定化乳糖酶的反应体系进行分离和纯化，以获得高纯度的乳糖酶产品。
乳糖酶的工业生产原理可以根据具体的生产需求和工艺技术进行调整和改进。
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。
乳糖酶在食品加工中的应用
王绍树
【期刊名称】《天津商学院学报》
【年(卷),期】1992(012)002
【摘要】酶制剂在工业上的应用发展迅速。
它的广泛应用,取决于它具有高效、由于一些新兴催化特性和较大的经济价值。
由于一些新兴酶制剂如乳糖酶的研制和在食品工业上的应用,无疑可开发一系列新产品。
乳糖酶能将乳清转化成为便宜、实用的食品甜味剂,这一点足以证明乳糖酶在食品加工中具有很大的应用价值。
1 乳糖酶和乳糖乳糖酶(Lactase)是β-半乳糖苷酶(β-D-galactosidase)的俗称,属水解酶类。
它能催化水解乳糖中的β-半乳糖苷键,生成葡萄糖和半乳糖的混合物。
当催化条件发生变化时,可能形成聚合物和联乳糖。
乳糖酶是近十多年来世界酶技术领域研究的课题之一。
【总页数】3页(P75-77)
【作者】王绍树
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TS210.4
【相关文献】
1.乳糖酶和酿酒酵母的共固定化及其在乳清发酵中的应用 [J], 李雪雁;弋凌云
2.一种新型乳糖酶在制备低乳糖牛奶中的应用研究 [J], 侯重文;刘飞;钊倩倩;袁超;
朱希强
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4.固定化乳糖酶在低乳糖乳制品中的应用 [J], 景文娟; 刘晓兰
5.应用融合标签技术提高乳糖酶在毕赤酵母中的分泌表达 [J], 聂春明;宁晓彦;张宇宏;樊晓虎;赵国芬;张伟
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《酶在食品加工中的应用》讲义一、引言食品加工是一个将原材料转化为美味、安全且具有一定保质期的食品的过程。
在这个过程中，酶发挥着至关重要的作用。
酶作为生物催化剂，具有高效性、特异性和温和性等特点，能够在不改变食品原有营养成分和风味的基础上，改善食品的品质和加工性能。
接下来，让我们详细了解一下酶在食品加工中的具体应用。
二、酶在食品加工中的应用领域（一）淀粉加工淀粉是许多食品的重要成分，如面包、糕点、面条等。
在淀粉加工过程中，淀粉酶的应用十分广泛。
1、糖化酶糖化酶能够将淀粉水解为葡萄糖，用于生产葡萄糖浆、果葡糖浆等甜味剂。
这些糖浆在饮料、糕点等食品中被广泛使用，为食品提供了甜味。
2、淀粉酶淀粉酶可以将淀粉分解为糊精和低聚糖，改善淀粉的溶解性和稳定性。
在制作面包时，适量添加淀粉酶可以提高面团的发酵性能，使面包更加松软可口。
（二）蛋白质加工蛋白质在食品中具有重要的营养和功能特性。
蛋白酶在蛋白质加工中发挥着关键作用。
1、肉类嫩化在肉类加工中，蛋白酶如木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等可以分解肌肉中的胶原蛋白和弹性蛋白，使肉质变得更加鲜嫩多汁。
2、大豆蛋白改性大豆蛋白是一种常见的植物蛋白，但它的溶解性和功能性有时不能满足食品加工的需求。
通过蛋白酶的作用，可以改善大豆蛋白的溶解性、乳化性和发泡性，使其在肉制品、乳制品等食品中得到更好的应用。
（三）果蔬加工1、果胶酶在果蔬汁的生产中，果胶酶能够分解果胶物质，提高果蔬汁的出汁率和澄清度。
同时，还能减少果蔬汁在储存过程中的沉淀产生。
2、纤维素酶纤维素酶可以分解果蔬中的纤维素，有助于提高果蔬的软化程度和口感。
例如，在水果罐头的加工中，使用纤维素酶可以使水果更加软烂，便于食用。
（四）乳制品加工1、凝乳酶在奶酪的生产中，凝乳酶能够促使牛奶中的蛋白质凝固，形成凝乳，为奶酪的制作奠定基础。
2、乳糖酶乳糖酶可以将牛奶中的乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，对于乳糖不耐受的人群来说，经过乳糖酶处理的乳制品更容易消化吸收。
乳糖酶的研究现状及应用进展摘要：本文主要介绍了乳糖酶的理化性质及分类，分离纯化方法，酶活力测定方法，还介绍了乳糖酶在食品﹑医药上的应用及其最新研究进展。
ABSTRACT: This article mainly introduced physical and chemical properties, classification,the methods of separation and purification,the determination method of the enzyme activity,and also introduced application and the latest research progress of β-galactosidase in food and pharmaceutical field.关键词：乳糖酶分离纯化研究现状应用KEY WORD:β-galactosidase Separation and purification Research status Application前言：乳糖酶(lactase)也称为β-半乳糖苷酶(β-galactosidase)。
乳糖酶分布广泛，理化性质稳定，催化能力强，使得它在食品和医药领域有着广泛的应用，特别是在医药领域中，乳糖酶能够水解乳糖成半乳糖和葡萄糖，促进牛奶的被人体更好的吸收和利用以治疗“乳糖不耐症”。
当前，乳糖酶的固定化和基因方面的研究也相当热且研究成果显著。
这里介绍乳糖酶一些基本的理化性质，分离纯化和酶活力测定方法，还有乳糖酶在食品﹑医药上的应用及其最新研究进展，通过这些介绍使得人们对乳糖酶有更加清晰和全面的认识。
1乳糖酶概述1.1乳糖酶分布乳糖酶(lactase)称为β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶(β-D-galactohydrolase)，简称β-半乳糖苷酶(β-galactosidase)。
乳糖酶研究进展张敏文;顾取良;张博;李荷【摘要】Lactase has a quite wide range of applications as an additive to dairy products. This article summarized many aspects in research progress of lactase, including the sources and natures, basic research, the applications and so on, and emphatically introduced its new progresses and application in new fields in recent years. Recently cryo-lactase has become a research hot spot. This paper especially introduced the research progress of cryo-lactase.%乳糖酶作为乳品添加剂,应用相当广泛,通过来源及其性质、基础研究和应用等方面对乳糖酶进行综述,重点介绍乳糖酶研究上的新进展和应用的新领域,由于近年来低温乳糖酶成为研究热点,特别对低温乳糖酶的研究进行介绍.【期刊名称】《微生物学杂志》【年(卷),期】2011(031)003【总页数】6页(P81-86)【关键词】乳糖酶;基础研究;应用;低温乳糖酶【作者】张敏文;顾取良;张博;李荷【作者单位】广东药学院,生物化学与分子生物学系,广东广州510006;广东药学院,生物化学与分子生物学系,广东广州510006;广东药学院,生物化学与分子生物学系,广东广州510006;广东药学院,生物化学与分子生物学系,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】Q786乳糖酶又称β-半乳糖苷酶，是哺乳动物乳汁中一种重要的营养成分。
乳糖酶的工业作用乳糖酶是一种重要的酶类，在工业上具有广泛的应用。
它能够催化乳糖的水解反应，将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，从而帮助人类消化乳糖，提高对乳制品的消化能力。
乳糖酶在食品、医药、乳品加工等领域都有重要作用。
乳糖酶在食品工业中起到了关键作用。
有些人体内缺乏乳糖酶，无法消化乳糖，而乳糖酶的存在可以帮助这部分人消化乳糖。
因此，在食品加工中，乳糖酶可以用于加工乳制品，如牛奶、酸奶、奶粉等。
通过添加乳糖酶，可以将乳糖水解成易于消化的葡萄糖和半乳糖，从而满足消费者对乳制品的需求。
乳糖酶在医药领域也有广泛应用。
乳糖酶可以用于制备医药原料，如制备抗生素等。
此外，乳糖酶还可以用于制备乳糖低敏原，对于乳糖不耐受的人群来说，乳糖低敏原是一种理想的替代品。
通过使用乳糖酶，可以将乳糖分解成易于消化的葡萄糖和半乳糖，从而减少对乳糖的过敏反应。
在乳品加工中，乳糖酶也发挥着重要作用。
乳糖酶可以用于制备低乳糖或无乳糖的乳制品，如低乳糖奶、无乳糖奶等。
这对于乳糖不耐受的人群来说，是一种福音。
通过添加乳糖酶，可以将乳糖水解成易于消化的葡萄糖和半乳糖，从而降低对乳糖的摄入量，减少对乳糖的不良反应。
乳糖酶的工业应用不仅仅局限于食品和医药领域，它还可以用于其他领域。
例如，乳糖酶可以用于制备饲料，提高动物对乳糖的消化能力。
此外，乳糖酶还可以用于生物工程中，参与合成乳糖相关产物的生产过程。
乳糖酶在工业上具有重要的作用。
它可以帮助人类消化乳糖，提高对乳制品的消化能力。
乳糖酶在食品、医药、乳品加工等领域都发挥着重要作用。
通过乳糖酶的应用，可以制备乳糖低敏原、低乳糖或无乳糖的乳制品，满足不同人群的需求。
乳糖酶的工业应用为人们的生活带来了便利，也促进了工业的发展。
糖酶在食品工业中的应用摘要:糖酶是一些酶的一种总称。
糖酶主要可分为淀粉酶、乳糖酶、纤维素酶、果胶酶,在食品行业有着广泛的应用,不同类型的糖酶在食品领域中有不同的作用。
本文综述了不同类型的糖酶在食品工业中的应用。
关键字:糖酶、食品工业、应用、淀粉酶、乳糖酶、纤维素酶、果胶酶引言:近年来,由于食品工业的不断发展,越来越多的企业和食品中用到糖酶。
糖酶主要可分为淀粉酶、乳糖酶、纤维素酶、果胶酶。
不同类型的糖酶在食品领域中有不同的作用,国内外对糖酶的研究已逐渐趋向成熟并产业化。
本文主要就糖酶及其在食品工业中的应用进行论述。
1.1淀粉酶及其分类淀粉酶(amylase,AMY,AMS)一般作用于可溶性淀粉、直链淀粉、糖元等α-1,4-葡聚糖,水解α-1,4-糖苷键的酶。
根据作用的方式可分为α-淀粉酶(EC3.2.1.1.)与β-淀粉酶(EC3.2.1.2.)。
1糖酶中的淀粉酶是用途最广、产量最大的一种酶。
1.2淀粉酶在食品工业中的应用酿酒工业:麦芽中的淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶。
将酿酒原料淀粉和蛋白质降解成能被酵母利用的单糖、氨基酸和肽,从而提高乙醇的产量。
β一葡聚糖酶分解β-葡聚糖,降低麦汁粘度,加快麦汁过滤速度,避免因β-葡聚糖引起的啤酒混浊。
木瓜蛋白酶去除啤酒储存过程中生成的混沌物肉类烹饪:木瓜蛋白酶(嫩肉粉)菠萝蛋白酶分解肉的胶原蛋白,使肉类嫩滑。
木瓜蛋白酶的最适宜温度为600C,适宜pH7-7.5,不要在高温和酸性环境下使用。
制糖工业:淀粉酶等,将淀粉转化为葡萄糖及各类糖浆葡萄糖异构酶,用于将葡萄糖转化为甜度高的果糖,生产高果糖浆焙烤工业:焙烤中淀粉酶的主要应用是在面包的制作过程中,大量的文献资料表明,利用淀粉酶能够改善或控制面粉的处理品质和产品质量(如面包的体积、颜色、货架寿命)。
面粉中添加α- 淀粉酶,可调节麦芽糖生成量,使二氧化碳产生和面团气体保持力相平衡,添加β- 淀粉酶可改善糕点馅心风味,还可防止糕点老化。
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。
有学者研究发现环氧活化水凝胶固定化酶可以更好的解决乳糖不耐症问题（Elnashar et al., 2014）。
本文就乳糖酶的生产方式及其在食品加工业生产中应用的研究进展作简要论述。
1.乳糖酶的来源及特性1.1乳糖酶乳糖酶，又称β-半乳糖苷酶，或β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶，它的作用就是在特定的条件下水解β-D-半乳糖苷键，将乳糖水解成α-D-葡萄糖和β-D-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（张红艳等，2004）。
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，已由FDA、FCC、WHO/FAO和JACFA等权威机构评审确定为安全物质，我国卫生部已于1998年10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。
1.2乳糖酶的来源天然来源的乳糖酶：乳糖酶(β-半乳糖苷水解酶；E C3.21.23)即乳糖水解酶，主要存在于年幼动物肠道、植物、真菌、酵母和细菌中。
许多微生物能产生乳糖酶，细菌中有乳酸菌、芽抱杆菌、大肠杆菌、嗜淀粉乳杆菌等（Mahalakshmi et al., 2013）；霉菌有米曲霉、黑曲霉、疏球曲霉；酵母菌有脆壁克鲁维酵母、乳酸克鲁维酵母、乳酸酵母等；放线菌有天蓝色链球菌等。
国内外学者经过多年的研究已成功研制出了一系列商品乳糖酶，标志着乳糖吸收不良研究史上的一次飞跃。
商品来源的乳糖酶:酵母菌和霉菌。
目前，国际市场的乳糖酶产品，一种是克鲁维酵母制备的乳糖酶。
另一种是米曲霉制备的真菌乳糖酶。
克鲁维乳酸酵母发酵的乳糖酶.这种乳酸母杆菌最先是山伯约尼克1889年发现的。
随着1950年发现了乳糖不耐症的病因，1960年研制出乳糖酶，才得以应用（H.Chick et al.,2001）。
1.3乳糖酶的酶学特性很多微生物都能生产乳糖覆盖，例如乳酸酵母、黑曲霉、米曲霉、米根霉所产的胞外乳糖酶和脆壁克鲁维酵母和大部分细菌产的胞内乳糖酶。
乳糖酶性质随来源不同而异，不同的性质又决定了不同乳糖酶的特殊用途（张敏文等，2011）。
2.2乳糖酶的固定化技术固定化酶与游离酶相比，固定化酶具有许多优点，如：固定化酶很容易与底物、产物分离，并可反复使用，可以在较长时间内进行反复分批催化反应；有一定的机械强度，可以在柱式反应器中连续使用，适用于工业化大规模生产；不仅使催化成本降低，而且能大大减少生物催化剂制造过程的废物排放与操作污染；固定化酶在节约能源资源，降低成本，保护环境，生产自动化、连续化等许多方面都十分有利。
酶的固定化方法有包埋法、吸附法、共价结合法等。
2.2.1包埋法潘晓亚等人在2006年用明胶作为固定化乳糖酶的载体，优化固定条件，酶活力回收率最高可达78.12%，重复回收使用7次后，酶活力还可以保留75%以上，没有谈及机械强度问题（潘晓亚，2006）。
Thi Hai Anh Mai等研究发现在藻酸胶中加入羧甲基纤维素有助于提高乳糖酶的固定化的产率和固定化的酶的活性，推测原因可能是羧甲基纤维的加入减少了固定化过程中藻酸胶珠蛋白质的损失并增加其比表面积，并指出当羧甲基纤维素和藻酸胶的质量比为1.0:1.5时，固定化产率可达58.2%，比单独使用海藻胶固定得率高了14.2%（Thi Hai Anh Mai et al.,2013）。
张锐制备了羧甲基纤维素-壳聚糖复合物，氧化羧甲基纤维素-壳聚糖复合物，氧化羧甲基纤维素-壳聚糖酯复合物，并分别以其为载体优化了固定化乳糖酶的条件并测定了固定化酶的性能，结果表明氧化羧甲基纤维素-壳聚糖复合物固定化酶的活力高，相对于其他两种载体，更有望应用于食品领域（张锐，2010）。
杨佳越等用明胶和海藻酸钠作为载体包埋固定化乳糖酶，比较了固定化乳糖酶随贮藏温度及适宜溶解pH值条件下没活力的变化（杨佳越，2013）。
2.2.2吸附法刘芳采用溶胶－凝胶法制备多孔玻璃载体，以所制多孔玻璃为载体，优化后固定化乳糖酶的活力回收率分别为20.13%。
此种固定化酶稳定性较好，机械强度高，可以重复多次回收使用，具有良好的经济效益。
(刘芳，2008)。
Gurdas等以离子交换树脂A568为载体，采用吸附的方法对β-半乳糖苷酶进行固定化，研究发现固定化后的酶在所有温度下的活性均高于游离酶，且固定化的最适pH相较游离酶从6.0往碱性方向偏离了0.5（Gurdas et al.,2012）。
2.2.3共价结合Joey Talbert等研究发现乳糖酶与微球共价结合后，其表面的羧酸浓度越高，酶活保留量越小，而在固定化之前用葡糖胺修饰则可显著提高酶的固定化之后的活性(Joey Talbert et al.,2012)。
Wong Dana E等将乳糖酶共价附着于低密度聚乙烯（LDPE）得到活性包装组件，通过在交替组装聚乙烯亚胺、戊二醛（GL）和乳糖酶，从而提高蛋白质总量即乳糖酶的活性，用于在无乳糖乳制品的生产包装（Wong Dana E et al.,2013）。
2.2.4其他协同方法钱婷婷等人通过反相悬浮聚合法，以甲基丙烯酸2-羟乙酯（HE-MA）与甲基丙烯钱婷婷酸缩水甘油酯（GMA）为单体，过硫酸铵为引发剂制备得到改性磁性壳聚糖微球。
进一步以改性磁性壳聚糖微球为载体,通过吸附、共价结合以及戊二醛交联反应三方协同作用固定乳糖酶。
对影响固定化的各种因素进行优化,最终所得的固定化乳糖酶活为685U/g载体，酶活回收率为34.3%。
固定化后的乳糖酶的pH稳定性和热稳定性都较游离酶有明显提高;连续操作10次后，固定化酶活仍保持在70%以上,具有良好的操作稳定性(钱婷婷，2011)。
3.乳糖酶在食品工业中的应用3.1在乳产品中的应用在发酵过程中，一般酸奶仅有20%左右的乳糖被分解，如果使用中性乳糖酶来水解乳糖，最高可达90%的乳糖被分解。
在相同的条件下，乳糖酶水解乳制造的酸乳，可以缩短乳凝固的时间35-40%，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（姜旭，2014）。
3.2低聚半乳糖的生产低聚半乳糖是以牛乳中的乳糖为原料，经β-半乳糖苷酶催化水解半乳糖苷键，生成半乳糖和葡萄糖，并通过转半乳糖苷的作用，将水解下来的半乳糖苷聚合到葡萄糖端部，从而形成不同聚合度的低聚半乳糖，且有改善便秘、防癌、缓解过敏等生理活性。
（Buddhi P Lamsal,2012）。
从机制上看，最近有研究发现了从环状芽孢杆菌ATCC31382中得到的β半乳糖苷酶在C末端肽区域包含有一个盘状区域，此区域在抑制低聚半乳糖生产中发挥核心作用，但其作用机理还有待进一步研究(Song Jingyuan et al.,2013)。
低聚半乳糖具有较强的耐酸性、耐热性，不会因为在加工过程中的高温杀菌及人体胃酸所分解而失去其本来应有的特性，而且能有效地被双歧杆B菌和乳酸杆A菌同时利用（Ah Reum Park et al.,2012）。
就科学研究而言，从生物体中提取活性更高的乳糖酶，是当前研究的热点。
如Cavalcante Braga等从两种来源不同的酵母菌中分离纯化了β-半乳糖苷酶，并对其pH、最适温度、热稳定性、热力学和动力学参数以及水解乳糖和生产低聚半乳糖的能力进行测定，结果表明，纯化之后的酶具有更高的最适温度，且使用两种纯化的酶时，低聚半乳糖，低聚半乳糖的含量都增加了30%以上(Cavalcante Braga et al.,2013)。
从工业生产来看，主要是以浓缩的乳糖糖浆为原料，用乳糖酶通过酶促反应生产低聚半乳糖来实现其商业化生产，且乳糖酶浓度能达到20-40g/100g，这么高浓度的酶可能是一种精制乳糖或浓缩的乳清渗透物（Buddhi P Lamsal,2012）。
4展望本文对乳糖酶的性质和来源进行了研究，介绍了乳糖酶在食品工业中的应用。
目前制备乳糖酶的方法主要有基因工程技术和固定化技术，两种方法均具有较高的得率和纯度，且方便使用。
目前国内外研究主要从以下几个方面着手，从工业发酵方面，主要是培养基优化，诱导因子的添加以及发酵模式，条件和提取工艺的优化分离提纯等；筛选高产菌株，诱变育种；通过基因工程和固定化酶等的深入研究得到质量更高的乳糖酶；酶的改性技术；基因水平上探究原发性乳糖不耐症的机理等。
随着人们对乳制品营养价值认识的日益提高和对乳糖酶研究的加深，相信在不久的将来，乳糖不耐症将不再成为困扰，牛奶也会更广泛的为人们所用。
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