低乳糖奶粉的研制

以牛乳为原料,应用来源于乳酸克鲁维酵母产生的乳糖酶（MAXILACT乳糖酶）对牛乳中的乳糖进行水解,经杀菌灭酶、真空浓缩、喷雾干燥,开发了具有营养和保健功效的低乳糖奶粉。MAXILACT乳糖酶最适水解条件pH值为6.6～6.8,水解温度30～40℃。结合乳糖酶在水解过程中,由于微生物对牛乳的影响,低乳糖奶粉生产过程中,牛乳的水解温度10℃,水解时间8 h,乳糖酶添加量0.8 g/L,牛乳经乳糖酶水解,其乳糖水解率达到60%以上。利用乳糖酶对牛乳进行乳糖水解,经杀菌灭酶、真空浓缩、喷雾干燥,在工艺上可行、技术上合理、设备上可操作,产品各项指标均达到低乳糖奶粉的质量指标。     

不同乳糖酶酶学特性比较及在无乳糖原料奶生产中的应用

以3 种乳糖酶为研究对象,研究其酶学特性,并应用于无乳糖原料奶的生产。采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析乳糖酶的成分及分子质量;邻硝基苯酚β-D-半乳糖苷法测定乳糖酶活力;用电子鼻检测原料奶储存过程中气味的变化。结果表明：酶A的等电点为4.0和5.0,酶B为5.0,酶C为3.0;酶A在40 ℃和pH 6.5时酶活最高,酶B在35 ℃和pH 6.5时酶活最大,酶C在45 ℃和pH 5.0时活力最高。电子鼻检测结果表明,在4～10 ℃储存12 h,原料奶气味无显著性差异。在4～6 ℃条件下,添加6 000 U/g乳糖酶A在5～6 h内可将原料奶中乳糖水解至0.5%以下;添加6 000 U/g乳糖酶B在8～9 h将原料奶中乳糖水解至0.5%以下。因此,乳糖酶A和酶B为中性乳糖酶,乳糖酶C为酸性乳糖酶;生产无乳糖原料奶采用中性乳糖酶A较好。     

低乳糖马奶的研制

酶法生产乳糖含量低于2.0g/100mL的马奶。在乳糖酶与马奶作用的最佳条件的基础上,研究鲜马奶不同预处理方式对乳糖水解率的影响、低乳糖马奶不同杀菌方式和储藏温度对其感官的影响。乳糖酶添加量2000NLU/L、马奶pH6.2、40℃、水解2h,使马奶乳糖水解率达到75%,乳糖含量低于2.0g/100mL,高温杀菌后无明显沉淀,轻微褐变,常温储藏较好。     

酵母乳糖酶对牛乳乳糖水解作用的研究

采用乳酸克鲁维酵母的乳糖酶(β-乳糖苷酶)对乳糖溶液、喷雾干燥脱脂奶以及全脂奶进行了试验,以确定将乳糖转化成单糖的最适条件。当牛奶中酶浓度为3u/ml时,于40℃反应2小时或4℃反应24小时,约60％的乳糖得以水解。随着乳糖浓度的增高,水解程度也有所提高。当酶浓度为10U/ml时,于40℃反应2小时,90％乳糖得以水解。用自制的乳酸克鲁维酵母的乳糖酶和加拿大lactaid Inc.生产的乳糖酶制剂lactaid水解乳糖无大的差异。     

固定化酶生产低乳糖牛乳的研究

以离子交换树脂D151为载体,采用吸附交联法固定化黑曲霉来源乳糖酶,并将固定化酶装填于填充床反应器中处理牛乳,研究固定化酶连续生产低乳糖乳的条件和使用稳定性.试验结果表明:在50℃下,牛乳以0.53 mL/min的流速通过反应器生产低乳糖乳效果最好,可获得79.7%的乳糖水解率,达到低乳糖乳的要求.固定化酶在最适条件下连续水解牛乳,每隔20 h用pH 6.5缓冲液清洗反应柱,其10d内酶活力丧失12%,此时乳糖水解率为70.1%,达到低乳糖乳的要求.固定化乳糖酶连续使用半衰期约为22d.该研究为工业化利用固定化酶连续生产低乳糖乳提供了技术依据.     

牦牛乳乳糖酶解及其预热处理条件优化

针对牦牛乳热处理和乳糖酶解问题,采用夏河鲜牦牛乳为原料,以乳糖水解速率(V0)和微生物数量为评价指标,探究牦牛乳乳糖酶解预热处理参数,并以乳糖水解率为目标对酶解条件进行优化。结果表明:牦牛乳经适宜条件热处理能明显增强外源乳糖酶酶解活性,65℃热处理5 min后酶解乳糖,V0升高49.0%。结合实际生产需求,乳糖酶解前对牦牛乳分别进行高温短时和低温长时巴杀处理,确定预热处理参数为85℃,13 s;优化得到酶解条件为:酶解温度39℃,酶解时间2.4 h,酶添加量2.4 u/m L,乳糖水解率达(79.7±0.9)%,相比未经热处理牦牛乳中同等条件,酶解率升高11.2%~14.0%,且水解率达标(≥70%)时间缩短0.75 h。     

酶法生产低乳糖牛奶的工艺条件研究

采用正交实验考察低乳糖牛奶生产过程中乳糖酶用量、酶解时间、酶解温度以及pH值4个因素对乳糖水解率的影响,最终确定乳糖酶用量为1500NLU/L、水解时间为3h、水解温度为38℃、pH为6.8,此时乳糖水解率达到75.2%,酸度与微生物指标也符合要求。同时改进了低乳糖牛奶的后段加工工艺,解决了产品褐变严重的问题。     

乳糖酶在生产低乳糖奶中的应用研究

为选出最适合生产低乳糖牛奶的乳糖酶,采用过氧化物酶法检测不同来源乳糖酶的水解率.结果发现,当39℃、2 h时,乳酸克鲁维酵母乳糖酶的水解率到达最高(96%);当加热时间和温度不变,若3种乳糖酶的水解率均达到90%以上,则脆皮克鲁维酵母添加浓度最高(添加质量比例0.2%).研究表明,在相同条件下,乳酸克鲁维酵母乳糖酶的水解率比E.coli乳糖酶和脆皮克鲁维酵母乳糖酶水解率高,且适合生产低乳糖牛奶.     

低乳糖牛奶生产工艺参数的研究

针对乳糖酶缺乏者的乳糖不耐受问题，研究如何生产乳糖水解率为60％以上的低乳糖牛奶。通过38，20，6℃不同水解温度，0．5，0．8，1．0，1．5g／kgN同乳糖酶添加量，不同作用时间等因素的单因素试验，确定了制作低乳糖牛奶的工艺参数。     

利用固定化乳糖酶连续生产低乳糖乳的研究

利用离子交换树脂D151固定黑曲霉来源乳糖酶,研究固定化酶的酶学特性,优化水解牛乳的工艺条件,以期改善乳糖酶的性质,达到连续生产低乳糖乳的目的.结果表明:固定化酶的最适作用温度和热稳定性与游离酶相比均有所降低.固定化酶最适pH与游离酶相比稍向碱性移动;两者酸碱稳定性有较大差异.金属离子对游离酶和固定化酶水解的抑制或激活作用有较大差异.固定化酶与游离酶相比,对乳糖的Km值稍有升高;低温贮存稳定性稍有增强;在牛奶的天然pH(约为6.5)条件下使用更为适宜.在填充床反应器中,固定化酶连续生产低乳糖乳的最佳条件为:温度为50℃,底物空间流速为1.5h-1,可获得79.7%的乳糖水解率.每隔20h清洗反应柱,固定化酶在10d内生产的乳糖水解乳符合低乳糖乳的要求.固定化乳糖酶连续使用半衰期约为22d.该研究为工业化利用固定化酶连续生产低乳糖乳提供了技术依据.