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| 乳糖，無水 | |||||||||||||||||||||||||||
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| 參數 | 數值 | ||||||||||||||||||||||||||
| 別名 | | 熔點 | 222.8°C | 沸點 | 397.76°C (rough estimate) | 密度 | 1.5300 | 折射率 | 1.5376 (estimate) | 溶解度 | Freely but slowly soluble in water, practically insoluble in ethanol (96 per cent). | 形態 | Powder | 顏色 | White to Off-white | 水溶解性 | 5-10 g/100 mL at 20 ºC | BRN | 93796 | 穩定性 | Stable. Incompatible with strong oxidizing agents. | CAS 數據庫 | 63-42-3(CAS DataBase Reference) | NIST化學物質信息 | D-Glucose, 4-o-«beta»-D-galactopyranosyl-(63-42-3) | EPA化學物質信息 | D-Glucose, 4-O-.beta.-D-galactopyranosyl- (63-42-3) | |
| 英文別名 | | 雙糖 | 乳糖是天然存在于哺乳動物乳汁中的一種雙糖。由哺乳動物的乳腺分泌，僅存在于動物界。分子式C12H22O11。是由葡萄糖及半乳糖所組成的雙糖，即由葡萄糖的第四個碳原子上的羥基與半乳糖中第一個碳原子的β-半縮醛羥基失水成苷鍵而得。因此仍然保持葡萄糖分子上所含醛基的還原性。有α-型和β-型兩種異構體。在93.5℃以下從母液中結晶出來的為α-型乳糖，含一分子結晶水，熔點 202℃，比旋光度+88°，溶解度7. 4克。在 93.5℃以上結晶出來的為β-型乳糖，熔點252℃，比旋光度+34°，溶解度55克，分子中沒有結晶水。α-型糖的吸濕性較低，在較高濕度環境中不吸收外界水分，這對食品中控制水的活性極為重要。 | 在脫水牛奶及乳清制品中，乳糖常以無定形結晶存在，吸濕性較強，溶解度為20克(室溫)，甜度僅是蔗糖的30%，不適合做甜味劑，只有在制作低甜度的或具有特殊風味的食品時才能采用。在液態乳清中乳糖的含量約 6.5%，經脫酯及澄清后于55～60℃下濃縮，使其成為固體，含量可以提高到55～65%。經過冷卻處理，即得大量結晶體，除去母液并將結晶洗滌，即可獲得略帶黃色的食用乳糖，其純度可達99.6%，若再進行重結晶，則可制得高純度的醫用乳糖。人乳和牛乳中含乳糖分別為5～ 7%和4%。乳糖常用于嬰兒食品，在食品工業中還廣泛用于飲料、西式香腸、調味醬、即溶食物、香辛料混合物及肉類產品，以補充低甜度，增強香氣，延長銷售期及提高產品價值。也可制成其他衍生物(如異性乳化糖)以供加工不同食品之用，也常用作藥片的制片劑。 圖1為乳糖化學結構式 溶解度 | 乳糖的溶解度比蔗糖小，而α-型與β-型乳糖的溶解度也存在著差異。將乳糖投入水中后，即有部分乳糖溶解于水，達到飽和時的溶解度就是α-含水乳糖的溶解度，也稱為最初溶解度。乳糖的最初溶解度較低，受水溫的影響較小，將上面的飽和溶液振蕩或攪拌時再加入乳糖仍可溶解，而最后達到飽和點，這就是乳糖的最終溶解度。所以乳糖的最終溶解度是指α-含水乳糖和β-乳糖在某一溫度下的平衡溶解度。 | 乳糖的溶解度隨溫度的升高而增加，受溫度影響較大。 圖2為乳糖在不同溫度時的溶解度。 乳糖衍生物 | 乳果糖(lactulose)是乳糖的葡萄糖殘基經異構作用轉化為果糖殘基而形成的雙糖，它是乳糖的一個差向異構體，又稱為異構化乳糖、乳酮糖。這種糖在自然界是不存在的，在1930年Montgomery和Hudson首先合成了這種糖。在溫和的堿性條件下，經過Lobry de Bruyn—Alberda van Ekenstein反應可以生成異構化乳糖;在β-半乳糖苷酶作用于乳糖時它也作為少量副產物生成。 | 乳果糖的化學名稱為4-O-β-D-吡喃型半乳糖-D-果糖。在30℃的水中溶解度為76.4%，甜度為蔗糖的一半。牛乳中并不存在乳果糖，乳的熱處理會生成少量乳果糖，超高溫熱處理乳中該糖的含量約為0.005%～0.072%，煉乳中含量約為0.4%～0.9%。在熱和低pH時穩定，對腸內有益菌雙歧桿菌有較強的增殖效果。它廣泛應用于乳幼兒食品(如乳粉、幼兒食品)及其他食品中，在醫藥方面主要治療肝昏迷癥及慢性便秘。 乳果糖是用乳糖作為原料經堿轉化而成。異構化反應是在氫氧化鈉溶液中進行加熱，用硼酸鹽有助于異構化反應的進行。在堿性條件下，乳糖分子中的葡萄糖殘基發生異構化反應，轉變為果糖殘基，再經離子交換、脫色、濃縮結晶等工序制取。由于堿的耗費量大，乳果糖價格昂貴，以前曾作為藥物使用。目前，該糖已經由日本森永乳業生產，主要添加于牛乳、乳粉等制品中。在加熱處理后的乳品中出現的乳酮糖是內源乳糖發生異構化的產物。此外，也可用酶法異構化來制取乳果糖;或以1：1的蔗糖與乳糖為原料，經酶轉化而生成乳果糖。 乳糖不耐癥 | 乳糖在人乳及牛乳中的平均含量分別為7.0%和4.8%，是人體重要的營養源，并具有重要的生理作用。乳糖只有在乳糖酶的催化下水解成葡萄糖和半乳糖，才能被人體轉化吸收。遺憾的是，在亞洲和非洲，特別是我國成人中約有55.1%的人都因體內缺少乳糖酶而致使乳糖在大腸中積累，成為腸道微生物的異???性發酵基質，結果引起腹瀉、腹脹、腹部疼痛和腸胃氣脹等不適癥狀，這種現象被稱為乳糖不耐癥。世界上有相當比例的人群患有乳糖不耐癥，因此乳糖不耐癥愈來愈多地受到人們的關注。 | 乳糖不耐癥癥狀隨著被消費的乳糖含量、乳糖酶缺乏的程度、腸道微生物的適應性以及是否存在其他補充乳糖酶的途徑等發生變化。飲用嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌等益生菌發酵的酸奶有助于乳糖消化，可大大緩解乳糖不耐癥。嗜酸乳桿菌等益生菌在乳糖存在的情況下可以誘導合成β-半乳糖苷酶，有利于乳糖的分解和利用。乳酸菌發酵可將乳中20%～30%的乳糖水解轉化成乳酸；乳酸菌產生的β-半乳糖苷酶在人體內能夠促進殘存的50%以上的乳糖水解。通過向接受試驗的人員提供一定劑量的乳糖，連續檢測呼吸中氫氣(乳糖在腸道中發酵的副產品)的釋放量(也稱作Breath Hydrogen Test，BHT測試)，可以從生理學上定量評價參試者患有乳糖不耐癥的情況。這種客觀的測定方法能夠有效地分析酸奶和乳酸菌對乳糖不耐癥的影響。臨床上，大量對供試人群呼出氫氣量的檢測結果表明，服用含有18g乳糖的酸奶的患者其呼出的氫氣只有那些在乳中或水中加入同樣量乳糖時呼出的氫氣的1/3。可見，酸奶和含有益生菌的發酵乳能明顯改善乳糖的消化和吸收。但為了能有效促進乳糖分解和消化，酸奶和益生菌乳中應保持較高的活菌數量。一般認為，酸奶產品中保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的活菌數在5×106～1×107cfu/mL以上時，可以有效地緩解乳糖不耐癥癥狀。 以上信息由Chemicalbook瑤瑤編輯整理。 結晶法生產乳糖 | 乳糖結晶法生產的基本步驟包括：對濃縮乳清或超濾透過物進一步真空濃縮，然后從濃縮物中結晶乳糖，用離心法分離結晶，最后干燥回收結晶。初步得到的結晶一般含有核黃素，因此帶有黃色。粗制乳糖進行再溶解，然后重結晶，可以生產更高等級的乳糖。 | （1）原料：乳清及其超濾透過物是生產乳糖的基本原料。在這里，乳清是指全脂乳或脫脂乳經凝結后分離出的液體。從乳清中去除蛋白質可以提高乳糖結晶效率，有利于提高乳糖的產率和質量。因此，脫蛋白乳清是生產優質乳糖的較好選擇;由于在超濾過程中也可以去除蛋白質，因此超濾乳清透過物也是很好的乳糖生產原料。 （2）乳清的濃縮：經過預處理的乳清，進入乳糖加工的第一道工序就是濃縮，濃縮的目的是為了除去乳清中一部分水，提高乳糖的含量，使乳糖容易產生結晶作用。 （3）乳糖的結晶：乳糖從濃縮乳清中結晶析出是通過冷卻操作實現的，因此控制乳糖結晶的操作主要就是控制結晶溫度和時間，使乳糖從過飽和溶液中形成晶體，并使晶體不斷增大，而且結晶大小比較均勻，轉入母液中的乳糖量較少。 （4）結晶的分離：結晶體與母液分離主要采用離心分離法，即利用離心脫水機使乳糖晶體與糖液分離，以除去殘存的母液和大部分鹽類。 （5）乳糖的干燥：離心脫水后的乳糖含水量為10%～15%。雖然乳糖的焦化溫度為120℃，但由于乳糖還含有少量的蛋白質，所以干燥溫度不宜超過80℃，一般保持在60℃～70℃。干燥過程中要進行攪拌，以保證干燥的均勻。 （6）乳糖的精制：粗制乳糖為淡黃色粉末狀結晶，含有蛋白質、灰分等不純物。若要獲得高純度乳糖，就必須對粗制乳糖進行精制。乳糖精制的方法主要有兩種：活性炭吸附法和離子交換樹脂法。 圖3為結晶法生產乳糖的工藝流程圖 穩定性和貯存條件 | 潮濕條件下(濕度大于80%)易染霉菌。隨著貯藏時間延長，乳糖顏色可能變為棕色，濕熱加速這種變化。α-乳糖一水合物在空氣中穩定，室溫下不受濕氣的影響，但無定型形式的乳糖則視其干燥程度而定，可能會受到濕氣影響而轉變為一水合物。一水合物加熱到120℃即成無水物。β-乳糖的飽和溶液在放置過程中可能產生α-乳糖晶體沉淀，溶液有變旋性。乳糖應置于密閉容器中，陰涼干燥處存放。 | 配伍禁忌 | 乳糖與伯胺化合物發生反應生成棕色產物，無定型乳糖比晶體乳糖更易發生這種反應。乳糖與氨基酸、氨茶堿、苯丙胺、異煙肼等有配伍禁忌。處方中含有酒石酸鹽、枸櫞酸鹽或醋酸鹽等時，或堿性潤滑劑的影響下，能加速變色反應。 | 水中溶解度(g/100ml) | 每100毫升水中的溶解克數: | 8g/20℃ 化學性質 | 白色結晶或結晶性粉末。味甜，甜度約為蔗糖的70%。無臭或略有特征性氣味。相對密度d4201.525(含水物)。有還原性和右旋光性。分α-型和β-型兩種異構體。 | α-乳糖可被酸和乳糖酶分解成葡萄糖和半乳糖，可受乳酸菌類的作用而成為乳酸，但酵母不能利用。 在水中結晶析出者，為一水化物C12 H22O11?H2O，如在120℃下加熱，可成為無水物。無水物熔點201～202℃，1g可溶于5ml水或2.6ml熱水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。 β-型乳糖在93℃以上的熱水中析出，溶解度不同于α-型，1g溶于2.2ml水或1.1ml熱水。熔點252℃，旋光度[α]D20+53.6°。在2%硫酸乳濁液中可水解為葡萄糖和半乳糖。 僅存在于動物乳汁中，人乳中約含7%(5%～8%)，牛乳中約含4.5%(4%～5%)。在體溫狀態時，按二份α-型和三份β-型的比例混合而成平衡狀態。普通乳糖商品為α-型。 用途 | 營養型甜味劑；賦形劑；分散劑；矯味劑；營養劑。主要用于： | 作為粉狀食品色素的吸附分散劑，降低色素濃度，便于使用并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。 其他有防止結晶、降低甜度、防止粘結和增強香味等作用。 用于嬰兒食品、糖果和人造奶油等。 用途 | 廣泛用于制嬰兒食品、糖果、人造奶油等，也可以做培養基、色層吸收劑及賦形藥等 | 生產方法 | 由牛奶中的乳清(約含乳糖5%)經加熱或加石灰乳處理，除去蛋白質后濃縮、冷卻、結晶、干燥而得。得率約60%～70%。 | | ||
| 乳糖，無水 | |
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