低乳糖牛乳的研制

低乳糖牛乳的研制

黄祥元，刘成国，成

亮

（湖南农业大学食品科技学院，湖南长沙410128）

摘

要：为解决乳糖不耐受的问题，通过对酶的不同添加量、不同水解温度、时间和pH值等单因素试验

确定了乳糖水解率大于60%的条件：酶添加量为0.8g/kg，温度为38℃，酶解时间为3h，pH值选择

6.8-7.0。

关键词：乳糖水解；乳糖酶；低乳糖牛乳

中图分类号：TS252.4

文献标识码：A

文章编号：1671-5187(2008)06-0281-03

StudyontheLow-LactoseMilkHuangXiangyuan，LiuChengguo，ChengLiang

(CollegeofFoodScience＆TechnologyHunanAgriculturalUniversity,

ChangshaofHunan410128,P.R.China)

Abstract:Aimingtosolvetheproblemoflactoseintolerance,thepaperstudiedthesinglefactorexperimentofdifferentquantityofLactase,differentofhydrolytictemperature,differentfunctionofthetimeanddifferentofpHanddefiningthehydrolysisconditionsoflow-lactosemilkwhichlactosehydrolysispercentagebeyond60%.Theprocessingtechnologymethodistheamountoflactaseadded0.8g/kg,thehydrolysistemperature38℃,time3h,pH6.8-7.0.Keywords:hydrolysislactose;lactase;low-lactosemilk

牛奶含有人体生长发育和新陈代谢所必需的全部营养物质，且消化吸收率很高，但牛奶中的乳糖在体内不易被消化和吸收，引发乳糖不耐受现象。世界上约有85%以上的成年人，特别是中国人，患有不同程度的乳糖不耐症[1]。利用乳糖酶对牛奶中的乳糖进行水解，可以解决乳糖不耐受的问题，同时，水解牛奶比普通牛奶更具优点[2]：改善口味、提高营养价值。因此，对牛奶中的乳糖进行水解为消费者提供优质牛奶具有非常重要的意义。

mL角瓶中,加软化水溶解,玻璃棒搅拌并定容至400mL,加棉塞封口,100℃灭菌10min,用120全自动牛奶分析仪测定乳糖的含量。1.2.2乳糖水解率的测定采用葡萄糖测定试剂盒：取检测样（水解后的牛奶）1mL，加入烧杯中；在1mL检测样（水解后的牛奶）加蒸馏水24mL，稀释至25倍：取稀释后的样滴入葡萄糖测定试剂盒的检样点处。观察水解读数。

乳糖水解率=葡萄糖试剂测定盒读数（mg）/

1材料与方法

1.1材料与设备

β-半乳糖苷酶，全脂乳粉，葡萄糖测定试剂盒，721分光光度计，电子恒温水浴锅，120全自动

牛奶分析仪，冰箱等。

[4700(mg)×2(分子)×25（稀释倍数）]×100%

1.2.3低乳糖牛奶酸度及微生物指标的测定[3.4.5]通过测定乳糖水解率达到60%以上的低乳糖牛奶的酸度和菌落总数，可以得知酶的添加量的大小及水解时间的长短，对产品品质的影响。

1.2测定项目及方法

1.2.1还原乳的制备及乳糖含量的测定还原乳的制备：称取48g全脂乳粉装入500

收稿日期：2008-08-16；

作者简介：黄祥元，男，硕士，研究方向：乳品科学与技术；通讯作者：刘成国。

1.3酶添加量、温度、pH值、时间等因素对水解率

和低乳糖牛乳品质的影响

（1）水解温度为38℃，pH7.0，酶添加量为

0.3，0.5，0.8，1.0，1.5g/kg的条件下，分别于1.5，2.0，2.5，3.0，4.0，5.0h后测定乳糖含量并除

以水解前还原乳糖含量，得水解率，并对水解率大

282黄祥元等：低乳糖牛乳的研制

水解率测定结果如表1所示。从表1可以看出，水解温度为38℃，pH7.0时，酶添加量为0.8g/kg，水解

于60%的样品做酸度和菌落总数的测定，确定最佳酶的量。

（2）上述方法得到的最佳酶量，pH7.0，温度为10，20，30，38，45℃的条件下，按上述相同的方法测定水解率，并对水解率大于60%的样品测定酸度和菌落总数的检验，确定最适温度。

（3）按最佳酶量和最适温度，pH值为6.0，6.2，6.5，

3.0，4.0，5.0h，可以获得水解率为60%以上的产品。

酶添加量为1.0g/kg，水解2.5，3.0，4.0，5.0h，可以获得水解率为60%以上的产品。酶添加量为1.5g/kg，水解2.0，2.5，3.0，4.0，5.0h，可以获得水解率为60%以上的产品。综合经济性考虑，对酶添加量为0.8g/kg，水解率大于60%的样品进行酸度和菌落总数的检测，以及添加量为1.0、1.5g/kg水解3h进行酸度和菌落总数的检测，结果如表2所示。从表2可以看出，随着水解时间的延长和酶的添加量的增加，酸度和菌落总数均有所上升，所以，从最终产品的生产成本、卫生安全和生产效率等角度来考虑，酶的添加量0.8g/kg较为合适。

6.8，7.0，7.5的条件下，测定水解率方法同上，并对水解率大于60%的样品测定酸度和菌落总数的检验，确定最适pH值。

2结果与分析

2.1乳糖酶添加量的确定

乳糖酶作为一种高效生物催化剂，其催化效果和添加量有着很大的关系。38℃，pH7.0下乳糖

表1

38℃、pH7.0下加酶量和作用时间对乳糖水解率的影响/%

加酶量（·/gkg-1）乳糖水解率/%1.5h32.538.7.254.957.6

2.0h36.743.451.657.663.8

2.5h41.951.354.461.567.9

3.0h49.554.262.868.278.3

4.0h50.255.165.770.180.3

5.0h53.457.869.273.081.1

0.30.50.81.01.5

表2

酸度及菌落总数指标测定结果

示。从表3可以看出，随着温度的升高，乳糖的水

标准X1酸度/T菌落总数/mL-1X218X321X418330X520350解率先升后降，酶的活性和温度有密切的关系，在

17320≤18≤30000158002800010℃时，水解25h其水解率可以达到60%以上；

在20℃时，水解15h其水解率可以达到60%以上；在30℃时，水解5h其水解率可以达到60%以上；在38℃时，水解3h其水解率可以达到

注：X1，X2，X3为酶添加量为0.8g/kg，水解3.0，4.0，5.0h后迅速灭酶的奶样。X4，X5为酶添加量分别为1.0，1.5g/kg，水解

3.0h后迅速灭酶的奶样。

2.2最适温度的确定

乳糖酶的催化效果不仅与酶的添加量有关，而且和水解温度有较大的关系。酶的添加量0.8

60%以上；在45℃时，水解15h其水解率可以达

到60%以上。由表4可以看出Y3，Y4符合产品质

量的标准，在实验室的条件下，两者都可行。从卫生安全和生产效率方面来考虑Y4较Y3优，因此选择最适温度为38℃。

g/kg，pH值7.0下乳糖水解率测定结果如表3所

表3

加酶量0.8g/kg、pH7.0下温度和作用时间对乳糖水解率的影响

温度乳糖水解率/%1020303845

3.0h－27.650.762.055.45.0h－43.560.168.959.815h50.163.875.4－66.420h58.770.5－－－25h65.2－－－－

2.3最适pH值的确定

乳糖酶作为一种催化性能专一的蛋白质，其催化效果除与添加量，温度等有关系外，还与其所处环境的pH值有着密切的关系。在乳糖酶的添

加量为0.8g/kg、酶解温度时间为38℃、3h的条件下将奶样的pH值分别调整为

6.0，6.2，6.5，6.8，7.0，7.5时所测得的乳糖水解率如表5。由表5可以看出，在pH值6.8和7.0的条

《乳业科学与技术》

表4

2008年第6期

Y232

（总第133期）283

Y54057000

标准酸度及菌落总数指标测定结果

Y1酸度/0T菌落总数/mL-1

Y31821000

Y418350

1931000

≤18≤30000

47000

注：Y1为10℃时水解25h后灭酶的奶样，Y2为20℃时水解15h后灭酶的奶样，Y3为30℃时水解5h后灭酶的奶样，Y4为38

℃时水解3h后灭酶的奶样，Y5为45℃时水解15h后灭酶的奶样。

件下乳糖有较高的水解率，所以在生产的过程中选择pH值6.8-7.0的范围都是合适的。

表5

加酶量0.8g/kg，38℃、3h的条件下pH值

对乳糖水解率的影响

致病菌未检出。

3结论

7.557.6

pH值

乳糖水解率/%

6.047.4

6.252.2

6.558.7

6.865.3

7.063.0

3.1本试验通过对乳糖酶的添加量、乳糖的水解温度、时间及水解时的pH值等单因素对乳糖水

解率、牛乳的酸度、微生物的影响，确定了低乳糖乳生产的水解条件：酶添加量为0.8g/kg，温度为

2.4酶解工艺条件的确定

根据各单因素试验可以知道，牛乳水解条件为：酶添加量为0.8g/kg，温度为38℃，酶解时间为3h，pH值选择6.8-7.0，乳糖水解率都能到达

38℃，酶解时间为3h，pH值选择6.8-7.0。

3.2该水解条件生产的低乳糖牛乳，其不但营养

丰富和全面，口味香甜纯正，各营养成分更容易的吸收，且能改善乳糖不耐受。

60%以上。

2.5产品质量指标2.5.1感官指标乳白色或略带微黄色，具有灭菌牛乳特有的乳香味，并有一定的甜味，无异常味，状态比较均匀，无凝块，无沉淀。

参考文献

[1]聂少萍，等.广东青少年乳糖酶缺乏状况研究[J].中国学校卫

生，2002,2:105-107.

[2]钟燕.乳糖不耐受基础研究进展[J].国外医学卫生学分册，

2000,27(3):268-271.

[3]黄伟坤.食品检验与分析[M].北京：中国轻工业出版社，1996.[4]GB/T5409-1996，乳与乳制品的分析方法[S].北京：中国标准

出版社，1996.

2.5.2理化指标乳脂肪≥3.1%、蛋白质≥2.9%、非脂乳固体≥8.1%、水解率≥60%、乳糖≤1.5%、酸度≤180T。2.5.3微生物指标符合商业无菌要求，菌落总数≤10cfu/mL，

[5]GB47-1994，食品卫生微生物检验[S].北京：中国标准出版

社，1994.

（上接第280页）

表6

综合评分极差分析

产品具有酸奶发酵产物特有的香气和滋味，又有红枣的香甜，两者味道协调柔和，加上香滑可

银耳添加量/%接种量/%枣汁添加量/%口的银耳，风味很有特色，是一种优良的酸乳饮品。

Ak1k2k3R

30.36530.99929.0881.911

B29.91630.81529.7221.093

D29.39629.83331.2231.827

参考文献

[1]张延利，唐秀敏.酸奶的营养价值与保健功能[J].食品科技，

1997,1(4):40-41.

[2]李佩文.银耳的食用及药用价值[J].健康博览，2007,4:43.[3]刘哲明.银耳枣汁酸奶的研制[J].广州食品工业科技，2001,17

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[4]王爱蓉.红枣的药用价值与营养[J].科技情报开发与经济，

2005,23:143-144.

[5]高愿军.软饮料工艺学[M].北京：中国轻工业出版社，2006,15

(3):219-220.

[6]谢继志.影响酸奶质量的因素及其品质控制[J].中国乳业，

2001,3:12-15.

3结论

通过上述试验表明，银耳枣汁酸奶用混合比例为1:1的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌来发酵是可行的。枣汁对发酵过程并无不良的影响。

制备银耳枣汁酸奶基料最佳工艺配方为：枣汁添加量为16%，接种量为4%，银耳添加量为

10%，白砂糖8％，发酵温度42℃，发酵4h。