乳糖溶解度及理化性质.docx

乳糖可溶于水，溶解度的大小取决于温度的高低温度（T）升高时，溶解度增 高20°C时，乳糖的终末溶解度为：19g乳糖/100g水；当T升高到50°C，同样 体积的水溶解乳糖44g；而T达到90C时的溶解度为144g乳糖/100g水乳糖 在不同温度时的溶解度见表 1同时，不同温度下，乳糖也能按表中所示溶液中 a -和0 -乳糖的这种比例进行结晶P -乳糖的溶解性优于a -乳糖，二者比率 约为2/3： 1/3，温度升高时此比率几乎保持不变T〈93.5C时，饱和乳糖溶液 的固态成分为a -乳糖，T〉93.5C时则为0 -乳糖表 1 乳糖的终末溶解度温度（°C）溶解度：每100克水中溶解的乳糖g数a -乳糖0 -乳糖合计0571210691520712193010152540132033501726436024355970324678804361104906084144乳糖较其他糖类的溶解性差，尽管温度升高时这种差异变小，但温度达 到100C时，其溶解度仍然仅为蔗糖的1/3不同温度下乳糖与蔗糖溶解度的比 较见表2表 2 乳糖和蔗糖的溶解度!!温度（°C）溶解度：每100g水溶解的g数乳糖蔗糖01217915171972522211403323880104362100 158 487在大多数实际应用中，乳糖较少单独使用，通常与其他糖类联合运用。

混合性糖水溶液中所含其他糖类对乳糖溶解度的影响如表 3所示表 3 数据显示 蔗糖可降低乳糖的溶解度含 40％蔗糖混合液中，随着溶液温度升高，乳糖溶 解度下降 20-30％；含70％蔗糖混合液中，随着溶液温度升高，乳糖溶解度下降 40-60％表 3 蔗糖溶液中乳糖的溶解度棉子糖（蜜三糖）!!22糖精50, 000环己氨磺酸盐3, 500含 97％乳糖、1％环己氨磺酸盐和 2％糖精的混合剂的甜度与蔗糖相当 实际上，以上提供的各种糖类的相对甜度并不是一成不变的，而是受许 多因素的影响，包括温度、化学构象和浓度例如，随着浓度的升高，这种相对 甜度也增加表5 数据显示了各种糖类在相同甜度下的不同溶度从表5 中可看 出，随着浓度的升高，乳糖甜度增加的幅度要高于其他糖类表 5 浓度对相对甜度的影响1 1等甜度下的浓度百分率蔗糖果糖葡萄糖乳糖0.50.40.91.91.00.81.83.52.01.73.66.55.04.28.315.710.08.613.925.915.013.020.034.6熔点各种糖类的熔点见表6与其他糖类相比，a -和0 -乳糖的熔点相对较高表 6 各种糖类的熔点糖类名称熔点（°C）a -乳糖2020 -乳糖252半乳糖167蔗糖160—186葡萄糖146果糖（左旋糖）102 — 104麦芽糖102 — 103结晶控制与其他糖类结合时，乳糖可改变其他糖类的结晶行为。

为此，乳糖常被 用来控制结晶过程乳糖浓度增高对蔗糖的结晶行为影响较大一般情况下，蔗 糖能快速结晶成较大的晶体颗粒，但这些颗粒易相互粘连而结块，最终生成一种 坚硬而粗糙的结构随着乳糖的加入，两者的结晶体均变的较小，且蔗糖晶体相 互粘连成块的趋势减弱由于乳糖的这种影响，可避免两种结晶体的大块生成， 而形成一种更细软、更光滑的微小晶体因此，通过改变乳糖浓度、乳糖的添加 量和搅拌速度，可控制结晶过程，生成不同粗细程度的晶体蛋白质的稳定性许多情况下，乳糖是用于维持酪蛋白复合物稳定性的必需品喷雾干燥 时，乳糖可保护酪蛋白复合物在乳中的溶解度缺乏乳糖时，由于酪蛋白复合物 不稳定，易分解，导致其含量约减少 1/2，而补充乳糖时其含量恢复同样，乳糖可拮抗加热对蛋白质稳定性的影响，为此，它可用于保持许 多干酶制剂的生物学活性吸湿性乳糖在空气中很稳定，长时间放置不易吸收水分，吸湿性较弱而其他 糖类如葡萄糖、果糖和蔗糖，随着湿度的增加及放置时间的延长，吸湿性增强 各种糖类的相对吸湿性见表 7表 7 相对吸湿性!j糖类名 称! !20°C时的吸湿量（％）浓度为60%, 1 小时浓度为60%, 9天浓度为100%, 25天纤维素0.541.231.38乳糖0.895.3712.57麦芽糖0.806.9718.35葡萄糖0.299.0047.14果糖0.280.6373.39蔗糖0.040.0318.35根据a乳糖不吸湿且流动性好的特性，它可用做粉状食品生产中理想的 色素吸附分散剂，并且是片剂较理想的赋形剂（或填充剂）。

速食品生产时也可 用乳糖来增加粉状食品的分散程度，此工艺包括乳糖添加、喷雾干燥，以及随后 的吸湿和再干燥矫味和着色乳糖具有吸收或吸附的特性，可用于芳香矫味和着色特别值得一提的 是，乳糖具有较好的香味结合能力，能保持挥发性香料的香味，因此，常用来增 强天然香味乳糖本身甜度相对较低，对所吸附的香味不会造成干扰，因此，他 可用做许多调味品和挥发性香料的理想载体及扩散剂同其他糖类相比，乳糖溶解缓慢与之混合，可使所吸附的香料及色素 得到更好分布同样，乳糖还可促使其他溶解性较好的糖类在溶液中均匀分散， 使之浓度达到均衡还原特性乳糖是一种还原性双糖，可与蛋白质、肽和氨基酸发生 Malllard 反应， 生成一种香味极浓的棕黄色产物（类黑素），这种情况较常见于焙烤食品此外， 在加热情况下，乳糖也可通过焦糖化作用为焙烤食品增强香味及着色选择性发酵在许多发酵过程中，可选用乳糖作为其中所需的糖类这些发酵可见于 酵母素（可罗非菌属样菌）、酒精（酵母菌）、乳糖（乳杆菌）、青霉素、类固 醇、有机酸、维生素和长生因子的生产中然而，乳糖并不可广为发酵，例如它 不能被啤酒酵母所利用因此，焙烤食品时，乳糖能始终发挥其着色和改善乳化 的功效，并降低储藏期间的褪色。

同样，因不被发酵，且消费者接受程度高，乳 糖也用于啤酒生产营养及生理特性绝对吸收率乳糖是一种由葡萄糖和半乳糖组成的双糖，在小肠中有乳糖酶水解乳 糖酶是一种特异性较强的小肠0-半乳糖苷酶，仅对乳糖起作用，主要分布于空 肠及小肠的第二个主要肠断乳糖酶将乳糖分解成两种单糖组分吸收入血，并在 肝脏代谢尽管葡萄糖和半乳糖是工业用糖中能被机体快速吸收的其中两种单糖， 但乳糖本身也能以一定速率被机体缓慢吸收，吸收率约为蔗糖的 1/2与葡萄糖 或其他单糖对机体能量的快速补充相比，乳糖在小肠缓慢水解成葡萄糖和半乳糖 的结果，使得葡萄糖的这种缓慢释放与吸收给机体带来持续的能量供应乳糖的 另一种单糖成分半乳糖也具有一定的生理特性，如作为一种所谓的“结构糖”， 它可用于脑、粘液和其他机体组织的生长和修复此外，乳糖还可促进机体对必 需氨基酸的吸收，以满足肌肉生成对氨基酸的需要并维持抗体代谢平衡 由于乳糖在机体被缓慢水解吸收，使血糖水平不至于急剧上升，这一点对糖尿病 患者来说尤为有利此外，乳糖用做促消化剂和缓泄剂已有多年，它是肠内菌丛中乳杆菌的 一种营养素，可防止人肠中促腐败作用细菌的过快繁殖，抑制肠内腐败物的生成。

同其他食品一样并不是所有人都适合用乳糖如有些人小肠内缺乏乳糖酶，导致 乳糖在小肠内不被消化吸收未吸收的乳糖经细菌作用变成乳酸，导致发酵，引 起一些胃肠症状的发生，如腹胀、肠痉挛腹泻等此时，需要对两种情况加以鉴 别其一，由于机体缺乏乳糖酶导致先天性吸收乳糖不能；其二，由于机体摄入 乳产品过少，体内乳糖酶含量减低，从而导致机体对乳糖的耐受性下降正确区 分以上两种情况非常重要对乳糖的耐受性在不同的人群中差异很大；在非欧洲 人群，特别是非洲和亚洲，婴儿断母乳后，可能由于对乳产品的消化能力较差， 体内产生乳糖酶的能力下降，导致机体对乳糖不易耐受，值得一提的是，在全球 乳产品的使用日益广泛的今天，乳糖的这种不耐受性经常被加以夸大化促进钙的吸收乳糖与钙形成可溶性复合物，防止由于不溶导致消化不良所造成的营养 丢失钙是青少年骨骼和牙齿所必需的成分乳糖也有利于维持血液中合适的钙、 磷、镁比率，防止精神萎靡不振保护牙齿乳糖不引起牙斑，且通过促进钙的吸收防止龋齿形成，并促进牙釉质再 生 通过口腔中某种细菌的作用，使牙釉质脱钙，牙齿间遗留的食物残物残渣生成有 机酸这些酸是牙斑的成分，牙斑是蔗糖粘附于牙釉质而形成的一种固态菌衣。

不同的糖类经细菌作用生成的酸的pH值不同pH值越低，牙釉质脱钙对牙质造 成的危害就越大已有研究表明，由乳糖生成的乳酸使牙斑与牙表血之间的 pH 值降低的程度较小，而由蔗糖、葡萄糖和果糖生成的酸导致这种pH值下降的程 度相对较高参考文献：C・W・Abbo tSouth Africa Journal of Dairy Technology 6.77(1993)D・J・AshFood Production Development No.10(6)85(1976)P・Chariey &P・Sa lt man“Chelationof Calclumby Lactose-ItsRolein Transport Mechanisms”Science 139 ・(1963)“Present and Potential Uses For Lactose and some Lactose” in Food Technology in Australia, Feb . 1978E・O・Wh ittierJournal of Dairy Science 27.505(1944)应用根据乳糖的不同特性，它可在许多方面得到应用。

以下根据乳糖的不同特 性及相应的应用领域，概述了它的其中一些用途这些应用在下面的章节中将有 更详细的描述需要注意的是，跟其他大多数活性成分和中间体一样，乳糖的利 用依赖于复合物组分间的相互作用和加工程序故在此仅可能简述利用了乳糖的 某种特定用处的各类产品乳糖的应用特 性应 用营养—乳汁的天然组分 —促进钙的吸收 —保护牙齿—缓泄剂婴幼儿乳产品 乳产品(均衡剂) 冰激凌糖果水解缓释一 对机体持续的能量供应（葡萄糖）— 促进组织生长修复（半乳糖）—控制血糖水平缓慢上升能量食品 糖尿病食品甜度低— 增加固体成分总量—增加粘度—改善组织结构糖果果酱和糖浆 浓缩果汁 果陷人造甜味剂结晶调节—调整结晶行为—形成微细晶体— 改善组织结构密度（坚固性）糖果含糖浓缩乳产品 冰激凌蛋白质的稳定性—保护其溶解度—拮抗加热对稳定性的影响干制乳产品 干制酶吸湿性低 一不吸湿 —流动性好片剂赋形剂（制药） 粉状食品—食品添加剂—分散剂—易造模速食粉增强香味及着色—保持易发挥之香味 —增强内在或天然香味矫味和着色 乳产品 加工食品 浓缩果汁还原特性—Malllard棕色反应 一焦糖化作用焙烤食品 糖果 微波棕色效应乳化 剂 —固水作用 —延长保质期 —嫩花作用 —助混剂焙烤食品 冰激凌选择性发酵。