Молочный сахар - Лактоза

Молочный сахар

Лактоза — углевод, содержащий одну молекулу глюкозы и одну молекулу галактозы, соединенные вместе. Составляя от 2 до 8 процентов молока всех млекопитающих, лактоза иногда называется молочным сахаром. Это единственный распространенный сахар животного происхождения. Лактоза может быть получена из сыворотки, побочного продукта процесса изготовления сыра. Ферментация лактозы микроорганизмами, такими как Lactobacillus acidophilus, является частью промышленного производства молочной кислоты.

Он используется в пищевой промышленности, для идентификации бактерий, в фармацевтической промышленности, а также в качестве питательного вещества и режущего агента. Это незаменимый углевод для младенцев.

Молекулярная формула лактозы — C12H22O11, т. е. она состоит из 12 атомов углерода, 22 атомов водорода и 11 атомов кислорода. Это белое твердое вещество с мягким сладким вкусом. Она растворима в воде и является негигроскопичным твердым веществом. Лактоза была впервые открыта итальянским врачом Фабрицио Бартолетти. Молоко содержит около 2−8% лактозы (по массе). Лактоза содержится в молочных железах всех млекопитающих, и очень небольшое количество лактозы можно найти в молочных продуктах, таких как йогурт и сыр. Она менее сладкая по сравнению с сахарозой.

Лактоза — это дисахарид, образованный гликозидной связью β-1→4 между β-D-глюкозой и β-D-галактозой.

Лактоза может быть получена из β-D-глюкозы и β-D-галактозы.

В промышленных масштабах лактозу получают из пермеата молочной сыворотки, где сыворотка состоит из 6,5% твердых веществ, из которых 4,8% составляет лактоза, которая кристаллизуется и далее очищается. Она также может быть извлечена путем разбавления сыворотки этанолом.

Физические свойства лактозы

Лактоза имеет различные применения, вот некоторые из них:

• Лактоза используется в качестве питательного вещества при приготовлении модифицированного молока, а также добавляется в пищу младенцев, чтобы соответствовать составу человеческого молока.
• Она помогает организму усваивать кальций и ряд других минералов, таких как магний, медь и цинк.
• Благодаря своим физическим и функциональным свойствам лактоза добавляется в фармацевтическую продукцию в качестве вспомогательного вещества и разбавителя для таблеток и капсул.
• В пищевой промышленности она используется в качестве ароматизатора.
• Она используется в выпечке, а также в ферментации для производства сыра, йогурта и кисломолочных продуктов.
• Он также используется в качестве хроматографического адсорбента в аналитической химии.

Побочные эффекты лактозы следующие:

• Лактоза не усваивается людьми с непереносимостью лактозы.
• Употребление молока с высоким содержанием лактозы может привести к раку груди и яичников.
• Употребление молока с высоким содержанием лактозы может также увеличить риск сердечного приступа, так как молоко с высокой концентрацией лактозы богато жирами и холестерином.

Лактаза, также называемая лактаза-флоризин гидролаза, фермент, обнаруженный в тонком кишечнике млекопитающих, который катализирует расщепление лактозы (молочного сахара) на простые сахара глюкозу и галактозу. У человека лактазы особенно много в младенческом возрасте. Это так называемый фермент щеточной каймы, вырабатываемый клетками, известными как энтероциты, которые выстилают стенки кишечника и образуют щеточную кайму (химический барьер, через который должна пройти пища, чтобы всосаться).

Непереносимость лактозы: причины и следствия

Мутации в гене, кодирующем лактазу, могут привести к наследственному дефициту лактазы, который проявляется как непереносимость лактозы, или неспособность переваривать лактозу. Лактоза, которая не усваивается в желудочно-кишечном тракте, подвергается ферментации бактериями, что приводит к образованию газов и кишечным расстройствам.

Непереносимость лактозы у человека проявляется диареей, вздутием живота и дискомфортом; непереносимость лактозы также может быть причиной диареи у новорожденных. Она влияет на людей, вызывая желудочно-кишечный дискомфорт и затрудняя свободу питания. Непереносимость лактозы вызывается дефицитом лактазы (фермента, расщепляющего лактозу в тонком кишечнике). Она может присутствовать при рождении (врожденная непереносимость лактозы) или развиваться самостоятельно с течением времени (первичная непереносимость лактозы) или в результате заболеваний, повреждающих слизистую оболочку кишечника (вторичная непереносимость лактозы).

Заболеваемость варьируется в зависимости от расы. Первичной непереносимостью лактозы страдают от 75 до 90 процентов коренных американцев, чернокожих, латиноамериканцев, азиатов, средиземноморцев и евреев. С другой стороны, только 5 процентов потомков выходцев из Северной и Центральной Европы подвержены этому заболеванию. Считается, что это связано с генетической мутацией, приводящей к доминантному гену персистенции лактазы. Вторичная непереносимость лактозы может возникнуть в любом возрасте, и примерно у 50 процентов младенцев с диареей она будет обнаружена.

Существует множество причин непереносимости лактозы. При первичной непереносимости лактозы количество фермента лактазы обычно постепенно снижается после отлучения от грудного вскармливания. Это характерно для большинства наземных млекопитающих, и потери носят необратимый характер. К заболеваниям, вызывающим вторичную непереносимость лактозы, относятся ротавирус, лямблии и другие паразитарные инфекции, воспалительные заболевания кишечника, целиакия, муковисцидоз и СПИД. Другие причины, вызванные медицинским лечением, включают химиотерапию, лучевую травму и операции на кишечнике. Длительность вторичной непереносимости лактозы зависит от причинного фактора.

В норме лактоза расщепляется в тонком кишечнике ферментом лактазой на глюкозу и галактозу. Когда лактоза остается непереваренной и не всасывается в толстой кишке, она притягивает воду, которая остается в кишечнике и вызывает слабительный эффект. Признаки и симптомы непереносимости лактозы включают вздутие живота, спазмы, боли в животе, диарею, метеоризм, рвоту и недоедание. Количество потребляемой лактозы не обязательно связано с тяжестью симптомов. У людей разного возраста и расы при употреблении одного и того же количества лактозы наблюдаются различные по тяжести симптомы заболевания.

Диагностика непереносимости лактозы может быть проведена несколькими способами. Существуют различные лабораторные тесты, а также оценка симптоматической реакции на прием лактозосодержащих продуктов.

1) Тест на кислотность кала: Стул будет иметь низкий уровень pH, поскольку непереваренная лактоза ферментируется в молочную кислоту. Образцы кала должны быть свежими и обрабатываться немедленно.

2) Дыхательный водородный тест на лактозу: Непереваренная лактоза приводит к выделению водорода в кишечнике. При употреблении больших доз лактозы этот тест обычно положителен у 90 процентов пациентов с этим заболеванием. Ложноотрицательные результаты могут возникать, когда в кишечнике отсутствует нормальная бактериальная флора. Этому могут способствовать энэмы и недавнее применение антибиотиков. Другие факторы могут повысить секрецию водорода и привести к ложноположительным результатам.

3) Тест на толерантность к лактозе: В норме уровень глюкозы в крови должен повышаться после переваривания лактозы, поэтому у человека с непереносимостью лактозы, который не может переварить лактозу, не будет явного повышения уровня глюкозы в крови.

4) Для диагностики этого состояния не существует визуализирующих исследований, но биопсия тонкого кишечника может показать дефицит фермента. Однако это инвазивная процедура, которую трудно провести.

5) Пациент может употреблять безлактозные молочные продукты, чтобы определить, действительно ли симптомы являются непереносимостью лактозы или возможной аллергией на молочные продукты.

Лечение непереносимости лактозы заключается в основном в снижении потребления лактозы. Лучше переносятся кисломолочные продукты, а также цельное молоко. Употребление молока с другими продуктами также может уменьшить симптомы. Прием лактазы в таблетках или растворе, добавляемых в молоко или принимаемых перед употреблением молочных продуктов, может уменьшить симптомы. Лечение вторичной непереносимости лактозы должно также включать лечение основных причин.

Пахта — что это?

Пахта — жидкость, остающаяся после удаления жира при взбивании сливок в масло. Раньше она использовалась как напиток, но сегодня ее в основном сгущают или сушат для использования в выпечке и производстве замороженных десертов. В качестве напитка ее заменила пахта, приготовленная из обезжиренного молока или молока с низким содержанием жира путем ферментации бактериями, вырабатывающими молочную кислоту. Получаемый продукт более густой, чем традиционная пахта, но похож на нее по другим параметрам.

Культивированная пахта, как и обезжиренное молоко, состоит в основном из воды (около 90 процентов), молочного сахара лактозы (около 5 процентов) и белка казеина (около 3 процентов). Пахта, приготовленная из молока с низким содержанием жира, содержит небольшое количество (до 2 процентов) пахты.

Пахта изготавливается путем нагревания обезжиренного или маложирного молока до 88 °C (180−190 °F) в течение 30 минут или 90 °C (195 °F) в течение двух-трех минут. Этот процесс нагревания проводится для уничтожения всех естественных бактерий и денатурации белка, чтобы свести к минимуму снятие сыворотки (отделение жидкости от твердых частиц). Затем молоко охлаждают до 22 °C (72 °F) и добавляют заквасочные культуры полезных бактерий, таких как Streptococcus lactis, S. cremoris, Leuconostoc citrovorum и L. dextranicum. Эти организмы превращают лактозу в молочную кислоту — процесс, который развивает кислотность и уникальный кислый вкус пахты; различные виды бактерий могут использоваться по отдельности или в комбинации для получения желаемого вкуса. Добавление этих бактерий облегчает переваривание пахты потребителями с непереносимостью лактозы. Считается, что большое количество живых бактерий обеспечивает другие полезные для здоровья и пищеварения свойства.

Процесс созревания занимает около 12−14 часов (в течение ночи). В нужной стадии кислотности и вкуса продукт осторожно перемешивают, чтобы разбить творог, и охлаждают до 7,2 °C (45 °F), чтобы остановить брожение. Затем продукт упаковывают и охлаждают.