乳糖酶技术发展评估

乳糖酶的运用，使世界各地的人们得以享受不含乳糖的乳制品。帝斯曼始终致力于研发乳糖酶新技术，这些技术可以帮助乳制品生产商提高无乳糖产品的质量。目前其已拥有多种乳糖酶产品，特别是不含芳香基硫酸酯酶和不含蔗糖转化酶的乳糖酶。这不仅有益于无乳糖产品，也为希望减少糖分，而不影响口感或添加人造成分的乳制品生产商提供了一种便于标识的解决方案。

乳糖不耐症的概念

乳糖是乳制品中的主要碳水化合物，以不同浓度存在于哺乳动物乳液中。人体则通过消化来吸收乳糖，所有人天生就拥有在小肠内吸收乳糖的能力。小肠中的乳糖酶将乳糖分解成葡萄糖和半乳糖两种，使其能够被婴儿身体轻松吸收。

但断乳后人体内乳糖酶合成量减少，容易造成乳糖酶缺乏，即成人型低乳糖酶症，进而导致乳糖不耐受。目前，全球约有70%的成人因此受到影响。在摄入含有乳糖的食品后，可能出现腹部不适、腹胀、肠胃气胀或腹泻。于是，很多乳糖不耐症患者选择不摄入任何乳制品，以避免出现上述不适症状。

然而，从日常膳食中去掉乳制品意味着乳糖不耐症患者可能缺乏必要的营养，如蛋白质、钙、镁、叶酸、维生素A、B和D等。

无乳糖产品日渐兴起

欧睿国际报告指出，2017年前全球无乳糖产品的年平均增长速度将超过6%，相当于乳制品行业整体增速的两倍以上。这主要得益于人们对乳糖不耐症和健康意识的不断提高。

在亚洲，由于无乳糖和低乳糖产品的渗透率相对较低，市场增长尤为强劲。以中国市场为例，年增速预计将超过10%。传统无乳糖产品以液体奶为主，但近年来酸奶、冰淇淋和奶酪等其它乳制品领域推出的新产品也出现了快速增长。

低乳糖市场的吸引力不仅在于它的增长速度，更在于它的丰厚利润，通常低乳糖产品的价格比普通乳制品高出50%～100%。亚洲人群出现乳糖不耐的比例高达90%，且低乳糖乳制品渗透率较低，因此市场机遇巨大。

帝斯曼乳糖酶产品拥有以下特点：

乳糖分解

几十年来，微生物中性乳糖酶制剂被广泛用于生产低乳糖和无乳糖产品。这些酶制剂被添加到乳制品后，几乎可完全分解乳糖：乳糖被“预消化”成葡萄糖和半乳糖，这与人体乳糖酶分解乳糖的过程如出一辙。这样一来，生产商就能够生产出拥有最佳营养成分的低乳糖或无乳糖产品。它们不仅适合乳糖不耐症患者，也同样适合普通消费者。

持久保鲜

自首次被用于低乳糖产品以来，乳糖酶的功能和优点就得到了长足发展。随着低乳糖乳制品市场的持续开发，乳制品生产商希望延长产品保存期。低乳糖产品即使在保存期内有时也会出现异味——这是整个行业都需要克服的一个问题。

在进行广泛的科学研究后，帝斯曼发现芳香基硫酸酯酶——乳糖酶制剂中的一种常见杂酶——可将乳液中的一种天然成分转化为对甲基苯酚，导致产品出现异味。在这一发现的基础上，帝斯曼开发出了不含芳香基硫酸酯酶的商用乳糖酶制剂，以帮助乳制品生产商能够生产优质低乳糖产品，确保在保存期内的产品保持清爽口感。近日，帝斯曼在欧洲已被授予这一发明专利。

甜度一致

随着乳糖酶在液体奶以外的应用日益广泛，食品生产商正面临新的挑战，其中之一就是在商用乳糖酶中常见的蔗糖转化酶。蔗糖转化酶可将蔗糖分解为葡萄糖和果糖。虽然它并不会对传统无乳糖乳制品造成影响，甚至在某些应用中还颇有益处，但对加糖乳制品生产商而言是个问题：蔗糖转化酶可能造成蔗糖含量低于标示含量，同时果糖也会给低乳糖乳制品生产商带来一些其它问题。

在酸奶产品应用中，乳糖酶越来越多地被用于改善产品口感和质构，而不仅仅是强调不含乳糖。但在使用中，蔗糖转化酶可能造成加糖酸奶的味道发生变化。如图1所示，人们对于甜度和甜味的感受会随时间而变化。与蔗糖相比，果糖的甜度更高，特别是在低温环境下更是如此，但其甜度持续的时间相对较短；葡萄糖的甜度则低于蔗糖。

因此，乳糖酶中的蔗糖转化酶所产生的副作用可能会对水果酸奶等加糖乳制品的味道造成影响。有鉴于此，行业中开发出了一种新技术用于除去乳糖酶制剂中蔗糖转化酶和芳香基硫酸酯酶（见图2）。

在一次应用实验中，帝斯曼Maxilact？ LGi被用于制作蔗糖含量为7%的酸奶，糖分随时间变化的情况如图3所示。数据显示，不同于行业经验，蔗糖在酸奶生产过程中未被分解。制成的酸奶在冷冻条件下存放4周，样品的蔗糖含量未见下降，亦未观测到质构缺陷或异味；而在相同的储存期内，使用其它乳糖酶的样品蔗糖含量明显下降，葡萄糖和果糖含量增加；部分样品储存4周后未检测到蔗糖（未显示）。

提高甜度

乳糖酶分解乳糖后，最终产品的甜度将提高。这是因为葡萄糖和半乳糖与乳糖相比甜度较高。这样一来，生产商可将每百克乳制品的蔗糖添加量减少1～2g，而不会影响口感。由于乳糖酶常被定义为加工助剂，所以通常无需标识。因此，乳糖酶适合所有希望降低蔗糖添加量而不影响产品口感的乳制品生产商，特别是酸奶生产商。

生产中易于整合

与人们的猜测相反，低乳糖产品的生产其实非常简单。低乳糖和无乳糖奶的生产过程一般如下：利用热杀菌法或巴氏杀菌法对普通奶进行加热，避免细菌繁殖；将奶冷却到6～8℃，并加入乳糖酶均匀搅拌；乳糖发生水解，直至达到残余乳糖含量；包装前进行加热对乳糖酶去活。

在酸奶生产过程中，除添加乳糖酶以外，无需其它步骤（见图4）。当PH值为5时，中性乳糖酶失活。

优质乳糖酶制剂在甜酸奶生产中的另一优势在于能够提高生产过程的稳定性。对于先加入糖再加入发酵剂的酸奶，蔗糖转化酶可能对乳糖水解和酸化率造成不利影响。此时就需要延长加工时间或调整乳糖酶及（或）发酵剂的投料量。而使用不含蔗糖转化酶的乳糖酶就不会出现上述问题，因为加入的糖分未被分解。此外，这样还能确保最终产品的蔗糖含量达到标示值。

小结

随着消费者对低乳糖和无乳糖乳制品的需求不断增长，口感出色且能够在保存期内保持优异品质的低乳糖产品将为生产商创造独特的竞争优势。从以上分析结果可以看出，与其它商用乳糖酶相比，不含芳香基硫酸酯酶和蔗糖转化酶的乳糖酶在加糖乳制品，如在水果酸奶中具有明显的优势。这为希望在无乳糖行业提高竞争优势的生产商提供了一个更加行之有效的解决方案。endprint