Параметры гидролиза лактозы в молочной сыворотке ферментным препаратом Ha-Lactase

14-05-2014, 16:42

Влияние концентрации препарата Ha-Lactase (β-галактозидазы фирмы Xp. Хансен), кислотности и времени гидролиза молочной сыворотки на степень гидролиза лактозы показано в табл. 13.1.

Степень гидролиза лактозы в молочной сыворотке возрастает с увеличением концентрации фермента. В раскисленной сыворотке активность β-галактозидазы, внесенной в повышенных концентрациях, выражена в меньшей степени, чем в образце с pH 6,12. Данный факт, возможно, обусловлен снижением активности фермента за счет ионов Na+, концентрация которых увеличивается в системе при раскислении с использованием щелочных агентов. О такой возможности изменения свойств β-галактозидазы отмечено проф. И.С. Хамагаевой.
Известно, что температура в ферментативных реакциях является одним из существенных факторов. Результаты исследований по определению оптимальной температуры гидролиза лактозы в сыворотке представлены в табл. 13.2.

Выявлены оптимальные параметры ферментации: доза фермента 0,04-0,06 %, температура ферментации (45 ± 1) ‘С. При 50 C наблюдается низкая степень гидролиза лактозы в молочной сыворотке даже после 24 часов, вследствие снижения активности ферментного препарата. В табл. 13.3 показан углеводный состав гидролизованной сыворотки.

Анализ приведенных результатов показывает, что с уменьшением концентрации ферментного препарата соотношение глюкозы и галактозы увеличивается в сторону повышения концентрации глюкозы. Напротив, при увеличении дозы фермента разница в концентрациях образующихся моносахаридов сокращается. Данное свойство ферментного препарата β-галактозидазы в литературе описывают как способность к трансгликозилированию.
Фермент может переносить на подходящий акцептор галактозильный остаток, лишенный кислорода. Такими акцепторами могут служить сахара, спирты и другие соединения. Соотношение гидролитическом и трансгликозилирующей активностей зависит от источника получения р-галактозидазы и может быть различным.
На рис. 13.4 представлено изменение концентрации продуктов гидролиза лактозы вследствие проявления трансгликозилирующей активности β-галактозидазы.

Наименьшая трансгликозилирующая активность ферментного препарата отмечена при pH 6,12. Следовательно, данное значение pH среды является оптимальным для проведения гидролиза.
Оценивая характер биотрансформации лактозы по значениям глюкозо-галактозного коэффициента, можно отметить, что равновесного течения распада лактозы не выявлено, что связано с трансгликозилирующей активностью β-галактозидазы (независимо от условий концентрация глюкозы увеличивается более интенсивно). Процесс нуждается в более детальном изучении применительно к синтезу галактоолигосахаридов.
В табл. 13.4 приведены результаты гидролиза лактозы при оптимальных условиях, которые установлены на основе обобщения и систематизации полученных данных. Пo результатам проведенных исследований выявлены рациональные параметры гидролиза: температура (45 ± 1) °С, pH среды 6,12, доза фермента от 0,04 до 0,06%, продолжительность гидролиза 4 часа.

Использование данных параметров гидролиза позволяет придать требуемые свойства молочной сыворотке, которую в дальнейшем можно использовать в качестве основы в производстве функциональных продуктов, в том числе слабоалкогольных тонизирующих напитков и низколактозных сывороточных гелеобразных продуктов.