乳糖在自然界中僅存在於哺乳動物的乳汁中，一分子乳糖消化可得一分子葡萄糖和一分子半乳糖。半乳糖能促進腦苷脂類和黏多糖類的生成，因而對幼兒智力發育非常重要。
基本介紹
- 中文名：乳糖
- 外文名：lactose
- 分子式：C12H22O11
- 類別：二糖
定義,乳糖性狀,乳糖鑑別,圖譜分析,實驗檢查,主要用途,特殊營養功能,製作方法,乳糖作用,促進鈣吸收,整腸作用,
定義
乳糖是一種雙糖，英文名稱為Lactose；由一分子β-D-半乳糖和一分子α-D-葡萄糖在β-1，4-位形成糖苷鍵相連。分子式C12H22O11，摩爾質量342.3克。有兩種端基異構體：α-乳糖和β-乳糖，在水溶液中可互相轉化。α-乳糖很容易結合一分子結晶水。
甜度是蔗糖的約六分之一，乳中2-8%的固體成分為乳糖。幼小的哺乳動物腸道能分泌乳糖酶分解乳糖為單糖。成年動物，包括除高加索人種外的多數人類體內乳糖酶的活性大大降低。故飲用乳類可產生腹瀉、腹脹等症狀，稱為乳糖不耐症。
成年動物若長期持續飲用乳品(初期以少量多次慢飲為宜)，也可刺激腸道內乳糖酶的活性並增加一定數量，雖活性和數量不如幼兒時期，但仍能有效幫助分解乳糖。
乳糖性狀
比旋度取本品，在80℃乾燥2 小時後，精密稱定，加水溶解並定量稀釋製成每1ml中含本品0.10g 與氨試液0.02ml的溶液，依法測定（附錄Ⅵ E），比旋度為+52.0°至+52.6°。
乳糖鑑別
圖譜分析
乳糖操縱子模型(2)本品的紅外光吸收圖譜應與對照的圖譜一致。
實驗檢查
酸度 取本品1.0g，加水20ml溶解後，依法測定，pH值應為4.0 ～7.0 。
溶液的澄清度 取本品3.0g，加沸水10ml溶解後，溶液應澄清。
蛋白質取本品5.0g，加熱水25ml溶解後，放冷，加硝酸汞試液0.5ml ，5 分鐘內不得生成絮狀沉澱。
雜質吸光度 取本品，精密稱定，加溫水溶解並定量稀釋成每1ml中含100mg的溶液，照紫外-可見分光光度法（中國藥典2010年版二部附錄Ⅳ A ），在400nm的波長處測定吸光度，不得過0.04。再精密吸取上述溶液1ml，置10ml量瓶中，加水稀釋至刻度，在210~220nm的波長範圍內測定吸光度，不得超過0.25；在270~300nm的波長範圍內測定吸光度，不得過0.07
乾燥失重 取本品，置矽膠乾燥器內，在80℃減壓乾燥至恆重，減失重量不得過1.0%（中國藥典2010年版二部附錄Ⅷ L）。
熾灼殘渣 取本品1.0g，依法檢查（中國藥典2010年版二部附錄Ⅷ N），遺留殘渣不得過0.1 %。
重金屬 取本品3.0g，加溫水20ml溶解後，再加醋酸鹽緩衝液(pH3.5)2ml與水適量使成25ml，依法檢查（中國藥典2010年版二部附錄Ⅷ H第一法），含重金屬不得過百萬分之五。
砷鹽 取熾灼殘渣項下殘留物，加水23ml溶解後，加鹽酸5ml，依法檢查（中國藥典2010年版二部附錄Ⅷ J第一法），應符合規定（0.0002%）
主要用途
主要用於:作為粉狀食品色素的吸附分散劑,降低色素濃度,便於使用並降低貯藏期間的變色。利用易壓縮成形和吸水性低的特點,作壓片等賦形劑。利用乳糖焦糖化溫度較低(蔗糖163℃。葡萄糖154.5℃,乳糖僅129.5℃)的特點,對某些特殊的焙烤食品,可在較低的烘烤溫度下獲得較深的黃色至焦糖色澤。
特殊營養功能
乳糖是兒童生長發育的主要營養物質之一，對青少年智力發育十分重要，特別是新生嬰兒絕對不可缺少的，在自然界中只有哺乳類動物的奶中含有乳糖，各類植物性食物中是不含乳糖的。
乳糖的主要功能是為人體供給熱能，兒童和成人的生長發育、新陳代謝、組織的合成，維持正常體溫以及體育鍛鍊、勞動工作都需要大量的熱能，特別是小兒對糖的分解消化吸收利用都比成年人旺盛，乳糖是小兒體內器官、神經、四肢、肌肉等發育及活動的動力。
小兒的腦細胞發育和整個神經系統的健全都需要大量的乳糖，一周歲以內的小兒每千克體重每天需要糖13克左右，乳糖的另外一個重要作用是促進小兒腸道內的乳酸菌繁殖增長，在腸道中乳糖在乳酸桿菌乳酸鏈球菌、多種酶及某些微生物的作用下生成乳酸，乳酸對小兒腸胃有調整保護作用，它能抑制腸內異常發酵產生的毒素造成的中毒現象，還可抑制腸內有害細菌的繁殖。
乳糖的另一個作用是在鈣的代謝過程中可以促進小兒對鈣的吸收。乳中的甜味就來源於乳糖，但乳糖和其他糖類相比甜度較低所以不會造成小兒的偏食。
同時乳糖還能保持兒童體內水分的平衡，提供與腦和重要器官的構成有關的半乳糖，而且對澱粉的貯存也是必要的。半乳糖對兒童的大腦發育特別重要，它能促進腦苷脂類和粘多糖類的生成。若缺乏乳糖就會引起兒童消瘦、乏力、體重減輕、生長發育緩慢，甚至兒童要消耗體內的脂肪、蛋白質這可能發生蛋白質缺乏症。
乳糖是糖類中的一種，糖類的化學構成可分為單糖、雙糖和多糖。乳糖是雙糖，乳糖在人體內被雙糖酶分解成一分子的葡萄糖和一分子的半乳糖而被人體吸收利用，葡萄糖是血液中唯一合適的糖，血液把葡萄糖送到人體全身的每一個細胞，細胞把葡萄糖轉化為二氧化碳及水，並釋放出熱能。
人乳、牛奶、山羊奶中的乳糖含量是不同的，人乳含乳糖7%，牛奶中含乳糖4.2%，山羊奶含乳糖4.6%，牛、羊奶中的乳糖含量都比人乳低。乳糖沒有甘蔗糖甜，它的甜度是甘蔗糖的六分之一。
牛奶中的乳糖在兒童小腸內分解為容易消化的葡萄糖及半乳糖，半乳糖的消化吸收較慢，但半乳糖在兒童腸道內是促進細菌合成維生素K和複合維生素B的促進劑。乳糖並能增進礦物質鈣、磷、鎂等的吸收，增加血鈣濃度，使骨鈣沉積更迅速，為奶中高鈣的吸收和利用創造了最佳的條件，減少了維生素D的需要量，所以牛奶是人乳很好的代用品。
製作方法
1.原料要求以副產品乾酷乳清為原料，乾物質6.5%、乳糖4.8%、脂肪0.4%、灰分0.05%，酸度1°T。也可採用酸法乾酷素乳清或凝乳酸乳清。
2.乳清脫脂：將乳清加熱至35℃左右，經奶油分離機分離，使乾酷乳清含脂肪為0.4%。
3.乳清蛋白的分離：乾酷乳清的滴定酸度為14～20°T，直接加熱至90～92℃，然後加入經發酵處理的酸乳清(150～200°T)，使乳清酸度提高30～35°T，再重新加熱至90℃，乳清蛋白即可凝固、靜止，使乳清和蛋白質分離，也可用壓濾機使其分離。
4.乳清濃縮：採用單效或多效濃縮罐，對乳清進行濃縮以除去大部分水分。為防止乳糖焦化，濃縮溫度不超過70℃，終了時，濃縮糖液的比重不應低於40°Be′，濃縮度為90～92%，乾物質達60～70%，乳糖含量為54～55%。
5. 乳糖結晶：濃縮糖液冷卻後進行乳糖結晶，可採用平鍋式自然結晶法和帶夾層水冷卻的結晶機中強制結晶法。平鍋式自然結晶法，結晶的最初階段要進行攪拌，待溫度下降到30℃以後，可停止攪拌，結晶時間不少於30小時，強制結晶法可分為快速結晶和緩慢結晶兩種，都在帶夾層的λ可通入冷水冷卻並裝有攪拌器的結晶機中完成。已結晶好的糖液，具有良好的、明顯的結晶結構，結晶體應為1～2毫米，呈粘稠狀。
6.脫除母液與乳糖的洗滌：結晶後的乳糖，利用離心脫水機使乳糖晶體與糖蜜分離，再加入結晶糖量30%的水洗滌乳糖，以除去殘存的母液和大部分鹽類。經洗滌脫水後的乳糖稱為濕糖，其含水量15%以下。為避免洗滌水溫度過高而溶解乳糖，洗滌水的溫度應低於10℃。
7.乳糖的乾燥：可在半沸騰床式乾燥機或氣流乾燥機中進行，乾燥機內帶有攪拌裝置，乾燥溫度小於80℃，乾燥後乳糖呈乳黃色的分散狀態，水分小於1～1.5%。也可用微酸來乾燥乳糖。
8. 母液的回收：母液中含乳糖約為牛乳糖總量的1/3，內含有蛋白質和鹽類。將母液用直接蒸汽加熱至沸騰，靜置，使蛋白質、鹽類等不純物沉澱，吸上層清淨母液，在70℃下進行濃縮，除去大部分水分，使濃度達到42～43°Be′，然後進行結晶、洗滌、乾燥，製成粗製乳糖。粗製乳糖的成品率為牛乳總量的 3～4%。粗製乳糖呈淡黃色結晶粉末狀，含腫蛋白質(特別是乳白朊含量較多)、灰分等不純物。用活性炭吸附法精製。
9.粗製乳糖的溶解：在溶糖鍋中，於機械攪拌下加入2%活性炭，使乳糖溶解並與活性炭充分混合，用直接蒸汽加熱至沸點，濃度為30～31°Be′。再用少許石灰乳調節糖液的pH值至4.6，由於活性炭的作用，吸附了糖液中的色素。
10.壓濾：上述混合液通過板槓壓濾機，濾出活性炭和被吸附的雜質和蛋白質，得到純淨的糖液，顏色為淡黃色或白色，然後入結晶缸內。
11.結晶：糖液在間隙攪拌下進行自結晶，結晶時間不少於24小時。
12.母液的脫除及洗滌：結晶後的乳糖有明顯的結晶體，大小為1～2毫米。結晶後的糖液在離心脫水機中脫除母液，用蒸餾水或經活性炭吸附處理後的水進行洗滌，以除去殘存的母液、可溶性蛋白質和鹽類等。洗滌水溫度在10℃以下。
13.乾燥、粉碎和篩選：含水分15%以下的半成品濕糖，可用架盤乾燥箱進行乾燥，乾燥溫度應在80℃以下，邊乾燥邊攪拌，避免局部溫度過高而產生焦化。然後用萬能粉碎機進行粉碎，80目篩篩選，包裝。
14. 母液、洗滌水和活性炭中乳糖的回收：精製乳糖的母液和洗滌液中含有較多的乳糖，可濃縮至35～38Be′後再進行結晶。經板槓壓濾出的廢炭素內，含糖量也很高，可用水使之溶解、壓濾。濾液加入母液和洗滌水一起濃縮、結晶。精製乳糖的收得率為牛乳中乳糖含糖量的一半，即2.35%左右。占原料棗精製乳糖的 68～70%。
乳糖作用
1.發酵乳必不可少，提供碳源。乳糖在乳酸菌的作用下，分解成半乳糖和葡萄糖。
3. 對乳製品組織狀態有重要影響。煉乳生產，乳糖結晶對煉乳口感的影響。奶粉的溶解性。
4. 對乳製品的顏色、風味有重要影響。褐變反應。發酵後風味形成。
