背景及概述[1][2][4]
乳糖酶(Lactase)又稱β-半乳糖苷酶(β-galac-tosidase),是位于人體小腸絨毛的一種消化酶,是以母乳/奶粉為主要營養(yǎng)來源的嬰幼兒體內(nèi)最重要的消化酶;該酶可催化分解乳糖,同時(shí)乳糖酶還具有半乳糖苷的轉(zhuǎn)移作用。人體中乳糖酶的活性和分泌量受多種繼發(fā)性因素的影響,導(dǎo)致人體無法消化乳制品中的乳糖,部分患者出現(xiàn)腹痛、脹氣和腹瀉等消化不良癥狀,稱為乳糖不耐受。乳糖不耐受是一個(gè)全球性問題,尤其在中國亟需解決。
制備[3]
一種乳糖酶微膠囊,其是以乳糖酶為芯材,以κ-卡拉膠和海藻酸鈉為壁材、CaCl2和ε-聚賴氨酸作為膠粒的固化劑,以及κ-卡拉膠為涂膜劑、ε-聚賴氨酸為表面硬化劑制得;其制備方法包括以下步驟:
(1)乳糖酶膠液的制備:將κ-卡拉膠和海藻酸鈉按質(zhì)量比8:2混合制成膠料,然后將膠料溶解于80℃~95℃蒸餾水中,制得質(zhì)量濃度為2.5%~3.5%的膠液,待其冷卻至43℃~50℃后,按體積比3:1加入質(zhì)量濃度2%~6%、溫度43℃~50℃的乳糖酶液,采用攪拌器以500r/min~1500r/min攪拌15min~30min,制得乳糖酶膠液;
(2)超聲消泡:將所得乳糖酶膠液置于超聲波消泡機(jī)內(nèi)進(jìn)行超聲波消泡,其超聲波頻率為20kHz~40kHz、強(qiáng)度為0.3W/cm2~0.8W/cm2,消泡時(shí)間為2min~6min;
(3)噴霧造粒:將消泡后的乳糖酶膠液裝入噴霧造粒機(jī)的供液器中,采用氣流式霧化器,將乳糖酶膠液以100mL/min~250mL/min的流量流向二流體噴嘴,同時(shí)向噴嘴中通入0.5MPa~1.0MPa的壓縮空氣,使乳糖酶膠液由噴嘴噴出成為微小液滴;
(4)固化:使微小液滴噴入溫度為25℃~50℃的固化劑中,以5r/min~20r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10min~30min使液滴固化,然后過濾,用蒸餾水清洗掉表面固化劑,再瀝去表面水分,得到乳糖酶微粒;所述的固化劑為CaCl2和ε-聚賴氨酸的混合水溶液,其中CaCl2的質(zhì)量濃度為0.5%~3.0%,ε-聚賴氨酸的質(zhì)量濃度為0.6%~1.0%;
(5)二次涂膜與硬化:將所得乳糖酶微粒倒入質(zhì)量濃度為1.0%~1.5%、溫度為40℃~50℃的κ-卡拉膠溶液中浸泡涂膜15min,取出瀝干后倒入質(zhì)量濃度0.6%~1.0%、溫度為25℃~50℃的ε-聚賴氨酸溶液中硬化15min,過濾后瀝干;如此重復(fù)1次,制得涂膜乳糖酶微粒;
(6)干燥:將所得涂膜乳糖酶微粒置于40℃烘箱中干燥12h,制得緩釋的乳糖酶微膠囊成品。
用途[4]
乳糖酶分布廣泛,如微生物(酵母菌、真菌、細(xì)菌和放線菌)、植物和動(dòng)物組織中均有發(fā)現(xiàn)。乳糖酶自身有兩種功能,一是乳糖酶可以催化β-1,4半乳糖苷鍵的水解反應(yīng),將一分子乳糖水解成各一分子的兩種單糖,半乳糖和葡萄糖;二是乳糖酶還可以通過轉(zhuǎn)移半乳糖苷鍵生成低聚半乳糖。乳糖酶的應(yīng)用主要是基于以上兩種功能:
1 催化分解乳糖乳糖酶在工業(yè)上主要用于乳制品工業(yè),利用其水解作用分解乳制品中的乳糖,生產(chǎn)低乳糖或無乳糖乳制品,供乳糖不耐受的廣大人群食用。另外,酸性乳糖酶可以制成醫(yī)用乳糖酶制劑,或者添加到奶粉中制成特殊用途奶粉,臨床上用于癥狀性乳糖不耐受的治療,尤其是以乳制品為主要營養(yǎng)來源的嬰幼兒,乳糖酶制劑是嬰幼兒乳糖不耐受的最理想選擇。
2 乳糖酶的半乳糖苷的轉(zhuǎn)移作用半乳糖在乳糖酶的轉(zhuǎn)糖苷作用下生成低聚半乳糖,利用該技術(shù)可以生產(chǎn)低聚半乳糖,目前低聚半乳糖已經(jīng)投放市場。低聚半乳糖不能被人體所吸收,但能夠被腸道內(nèi)的雙歧桿菌等益生菌所利用,促進(jìn)益生菌的增殖,是很好的益生元,又稱為雙歧因子,低聚半乳糖是唯一母乳來源的益生元。
主要參考資料
[1]衛(wèi)生學(xué)大辭典
[2]中華烘焙食品大辭典·原輔料及食品添加劑分冊
[3][中國發(fā)明]CN201710501205.1一種乳糖酶微膠囊及其制備方法
[4]焦強(qiáng),劉智勇,郭毅.乳糖酶制劑的研究進(jìn)展[J].河南預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2019,30(04):275-278.