FFE 410/01/CG8

Słodka przyszłość - mleczna droga.

Laktoza jest cukrem naturalnie występującym w mleku. Podczas produkcji serów jogurtów i innych produktów mlecznych woda zawarta w mleku musi zostać usunięta, aby podwyższona została gęstość i zawartość tłuszczu w produkcie. Taka koncentracja może być przeprowadzana na różne sposoby, jednak zawsze wiąże się ze znaczną utratą laktozy. Podczas gdy produkty mleczne są wysoce pożądane przez konsumentów i przez to łatwe do sprzedania, laktoza nie ma praktycznie żadnej wartości handlowej. Stąd producenci żywności nie wiedzą, co z nią robić i często pozbywają się tego cukru spuszczając go do ścieków, a przez to do rzek. Cukier, nawet tak naturalny jak laktoza, może powodować zakłócanie równowagi ekosystemu, jeśli jego stężenie w wodach płynących jest zbyt duże. Jedną z przyczyn, dla których trudno jest znaleźć zastosowanie dla laktozy, jest fakt że wielu konsumentów nie jest w stanie jej strawić, ponieważ cierpią na nietolerancję laktozy. Z tego powodu ulepszanie laktozy jest poważnym wyzwaniem dla krajów Europy i innych części świata.

Celem tego projektu było znalezienie nowych zastosowań dla laktozy. Jako że występuje ona w dużych ilościach i jest przez to niedroga, badacze zastanawiali się nad użyciem jej jako cząsteczki podstawowej i przekształcania jej w różne produkty drogą metod biologicznych, najlepiej przez enzymy, które są biokatalizatorami obecnymi w każdym żywym organizmie. Naukowcy zainteresowali się technikami umożliwiającymi podział laktozy na dwa inne cukry proste: glukozę i galaktozę przy pomocy enzymu ?-galaktozydazy. Trudności wiązały się z wyborem właściwego źródła enzymu i głównie z określeniem warunków fizykochemicznych analizy. Najważniejsze okazało się ustalenie temperatury, poziomu pH (kwasowości) oraz początkowego stężenia laktozy. Testowano niektóre typy reaktorów, w których przeprowadza się reakcje enzymatyczne. Jeden z nich wykorzystuje się na skalę przemysłową w fabrykach lodów. Budowa produktów ubocznych zwanych galakto-oligosacharydami (GOS) jest zależna od rodzaju beta-galaktozydazy zastosowanej w reakcji. Galakto-oligosacharydy są wykorzystywane  jako probiotyki do przygotowania nowej żywności, która wspomaga namnażanie dobroczynnych bifodobakterii i bakterii kwasu mlekowego w jelitach. Glukoza i galaktoza zostały także przetworzone enzymatycznie odpowiednio w kwas glukonowy i D-tagatozę. Ta ostatnia okazała się być niskokaloryczną substancją słodzącą nie powodującą próchnicy i dobrze tolerowaną przez cukrzyków. Badacze biorący udział w tym projekcie uważają, że jest to produkt przyszłości, a jego produkcja nie wiąże się z wysokimi kosztami. W wyniku działania enzymów udało się również otrzymać kwas laktozowy przypominający w smaku maślankę, a zawarte w nim sole wapnia mogą zapobiegać osteoporozie. Ponadto w ramach tego projektu otrzymano kilka innych obiecujących związków z laktozy.

Nr projektu: FAIR-CT-96-1048 Enzymatic Lactose Valorization

Koordynator:  Prof. Klaus D Kulbe,
University of Agriculture/Institute of Food Technology,
Biochemical Engineering Division,
Muthgasse 18, 1190 Vienna, AUSTRIA
Tel: 00 43 1 36006 6250/6270
e-mail:SEK@EDV2.BOKU.AC.AT
 
 
Autor: J.F. Quillien, INRA-CRIAA, Francja, (czerwiec 2001).