乳果糖 食品级 甜味剂 西安达尔闻

生物法

酶法是生物法生产乳果糖主要方法，所采用的酶主要是β-半乳糖苷酶，其原理就是通过β-半乳糖苷酶的水解活力将乳糖水解成半乳糖和葡萄糖，通过β-半乳糖苷酶的转糖基活力将半乳糖转移给果糖受体生成乳果糖。β-半乳糖苷酶，全名为β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶，该酶除具有较高的水解乳糖活力外，还要有较高的把半乳糖转移给果糖受体的转糖苷活力。早期的研究表明，β-半乳糖苷酶上的活性位点有两个功能团：Cys的巯基和His的咪唑基，它们对β-半乳糖苷酶水解乳糖起重要作用。据推测，硫基可作为广义酸使半乳糖苷的氧原子质子化，而咪唑基可作为亲核试剂进攻半乳糖分子个碳原子上的亲核中心，形成1个含碳氢键的共价中间物。在被切割下咪唑基之后，巯基阴离子从水分子中抽取1个质子，从而形成-OH进攻C。β-半乳糖苷酶主要来源于动物、植物、微生物。如细菌中的乳酸菌、环状芽孢杆菌、大肠杆菌、嗜热链球菌、产气肠细菌等；霉菌中的米曲霉、黑曲霉、琉球曲霉、黄青霉、炭色曲霉等；酵母中的脆壁克鲁维酵母、乳酸克鲁维酵母、热带假丝酵母等；放线菌中的天蓝色链霉菌等均产β-半乳糖昔酶。由于微生物的快速生长和高效代谢的生物学特性，仅来源于微生物的β-半乳糖苷酶有工业应用价值；商业用酶源一般认为酵母最为安全，其次为黑曲霉。目前，由于β-半乳糖苷酶转糖苷活力不高，乳果糖转化率较低，限制了生物法在乳果糖制备上的应用。国内外一些学者对此作了一些研究，目的就是尽可能筛选出β-半乳糖苷酶转糖苷活力较高的微生物菌株。采用基因修改耐热型乳糖酶，以乳糖和果糖为底物，在80℃反应6h产生了50mg/mL的乳果糖。由于酶法制备乳果糖可以克服化学法所产生大量的有色副产物难以分离，分离这些副产物的成本较高并在分离的过程中使乳果糖降解等缺点，具有很强的理论和现实意义，这是今后乳果糖制备的一个重要发展方向。