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牛奶和乳制品是许多人的健康营养和重要的食物来源。然而,世界上大约70%的人口不具备消化乳制品中乳糖的能力。因为他们的肠道中缺乏β-半乳糖苷酶(乳糖酶)或活性极低。这就意味着,乳制品吃进肚子后,肠道中未代谢的乳糖会成为微生物的食物,其后果是出现胀气、腹痛和腹泻等症状。
有一种解决方法是在进食乳制品前服用乳糖酶。然而,乳糖酶的成本很高。
此外,目前市面上销售的酸奶种类繁多,但绝大部分是添加了旨在改善口感的浆果和糖。“零添加”酸奶只有少数几种。如今的消费者已越来越崇尚食用低糖低热量的天然健康食品,因此,迫切需要一种既能降低乳糖酶制备成本、同时还能减少在乳制品中添加糖的技术。
近日,发表在Journal of Agricultural and Food Chemistry上的一项新研究中,来自丹麦技术大学国家食品研究所(DTU)的研究人员报道了一种“酸奶细菌”,该细菌以一种经济有效且可持续的方式同时进行酸奶发酵和乳糖水解。
酸奶是发酵乳,每升天然牛奶中含有约50 g糖(乳糖)。乳糖的特点是甜度低,但通过酶水解后会释放出更多有甜味的糖(葡萄糖和半乳糖)。如果牛奶中含70%的乳糖被水解,相当于每升添加了20 g的普通糖,可以明显增加甜度。但不一样的是,这是“零添加”的天然甜味。 嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)是一种快速生长的乳酸菌,用于生产酸奶和奶酪。此前,该团队报道了其在被乳链菌肽A透化时如何充当水解乳糖的细胞催化剂。 为了增强S. thermophilus的乳糖水解活性,在这项新研究中,该团队筛选了具有升高乳糖酶活性的突变菌株。他们发现,有2种分离株ST30-8和ST95的活性高出了2.4倍。值得一提的是,当用作全细胞乳糖酶催化剂时,2种菌株都能够水解乳糖而无需透化,而ST30-8在50 ℃下使用0.18 g/L细胞在6 h内能够水解30 g/L 乳糖。此外,这2种菌株在牛奶中生长时都会水解乳糖。 基因组测序显示,L-乳酸脱氢酶发生了突变,阻碍了S. thermophilus的生长,但却增加了其水解乳糖的能力。
总之,该研究结果将允许在不使用昂贵的纯化乳糖酶的情况下生产低乳糖甜味酸奶。 目前,丹麦一家大型乳品公司已经成功测试了这种新方法。
原文链接 https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.2c04191 此文为翻译精简版,如有不妥,以文章原文为准。
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