不同乳制品中乳糖酶活性檢測研究

本研究旨在檢測和比較不同乳制品中的乳糖酶活性，為乳糖不耐癥患者提供科學的飲食建議。研究對象包括牛奶、普通酸奶、希臘酸奶、硬質奶酪、軟質奶酪和豆乳。實驗采用比色法，通過測定乳制品樣品在420nm波長處的吸光度，并利用標準曲線計算乳糖酶活性。結果顯示，發酵乳制品中的乳糖酶活性顯著高于未發酵乳制品，植物基乳制品中的乳糖酶活性最低。研究表明，乳糖酶活性受溫度、pH值和貯藏時間等因素影響。本研究為乳糖不耐癥患者選擇合適的乳制品提供了科學依據，并為乳制品生產企業優化工藝流程提供了參考。

乳制品在人類飲食中占據重要地位，不僅提供蛋白質、鈣、維生素等豐富的營養物質，還對骨骼健康和免疫系統具有顯著的益處。然而，部分人群由于體內乳糖酶缺乏，無法有效分解乳制品中的乳糖，導致乳糖不耐癥的發生。乳糖不耐癥常表現為腹瀉、腹脹、腹痛等癥狀，影響患者的生活質量。本研究旨在探索不同乳制品中乳糖酶的活性，通過比較多種乳制品的乳糖酶活性為消費者提供科學依據，幫助他們做出更合適的飲食選擇。研究不僅關注傳統的牛奶、酸奶和奶酪，還包括市場上新興的植物基乳制品。

乳糖酶活性檢測是研究乳制品中乳糖酶活性的重要手段。根據惠華英等人的研究，乳糖酶活性檢測方法多種多樣，包括比色法、熒光法、電化學法等。這些方法各有優缺點，選擇合適的方法對于實驗結果的準確性和重復性至關重要。比色法由于操作簡便、成本低，被廣泛應用于乳糖酶活性檢測。熒光法和電化學法在靈敏度和檢測范圍上具有優勢，適用于更復雜的乳制品樣品。傳統乳制品如牛奶、酸奶和奶酪中的乳糖酶活性差異顯著，這與生產工藝、發酵菌種及貯藏條件密切相關。例如發酵酸奶中的乳糖酶活性通常高于未發酵的牛奶，而不同品牌的酸奶由于發酵菌種的不同，其乳糖酶活性也存在顯著差異。近年來，隨著植物基乳制品的興起，研究發現這些產品中的乳糖酶活性較低，這對乳糖不耐癥患者來說并不理想。通過對不同乳制品乳糖酶活性的系統研究，可以為乳糖不耐癥患者提供更全面的飲食指導。

1.材料與方法

1.1 研究對象

本研究的主要對象是市面上常見的幾類乳制品，包括牛奶、酸奶、奶酪和豆乳。所有樣品均來源于同一品牌，酸奶樣品包括普通酸奶和希臘酸奶；奶酪樣品涵蓋了硬質奶酪和軟質奶酪。所有乳制品樣品在購買后，立即冷藏保存，并在實驗前進行均質化處理，以確保樣品的一致性。

牛奶樣品在實驗前經過巴氏殺菌處理，以消除外界微生物的影響；酸奶和奶酪樣品則按照其原有包裝保存，避免環境因素的干擾。豆乳在實驗前搖勻，確保其成分均勻分布。所有樣品在實驗當天進行檢測，以確保數據的準確性和可靠性。

1.2 實驗設備與試劑

本實驗使用了多種高精度實驗設備以確保乳糖酶活性檢測的準確性。主要設備包括離心機、光譜儀、pH計等。這些設備均經過校準和驗證，以確保其在實驗中的可靠性和準確性。試劑方面，使用了高純度的乳糖酶標準品以建立標準曲線和驗證檢測方法的準確性。緩沖液用于維持實驗過程中溶液的pH值，確保乳糖酶在最佳條件下進行反應。顯色劑用于比色法檢測，通過顏色變化來定量分析乳糖酶活性。實驗中使用的蒸餾水和其他必要的化學試劑均為分析純，確保實驗結果的可靠性。

在實驗操作過程中，嚴格按照標準操作規程進行，所有實驗步驟均在無菌條件下進行，以防止外界污染對實驗結果的影響。樣品的處理和試劑的配制均由經過培訓的實驗人員操作，確保實驗的重復性和可靠性。

2.實驗步驟

2.1 樣品準備

按照不同乳制品的類型，將樣品進行分類處理。牛奶樣品在實驗前需進行巴氏殺菌處理，具體操作是將牛奶加熱至72℃并保持15秒，然后迅速冷卻至4℃，以確保樣品中無活性微生物。酸奶樣品在開封后直接使用，不做額外處理，但需保存在4℃下。奶酪樣品則切割成1厘米見方的小塊，以便后續處理。豆乳在實驗前充分搖勻，確保樣品均勻。所有樣品在實驗開始前均需在冰浴中預冷至4℃以防止乳糖酶的活性喪失。

2.2 乳糖酶提取

為了提取樣品中的乳糖酶，將預處理后的乳制品樣品按10：1的比例（重量/體積）加入冷的磷酸緩沖液（pH7.0）。將樣品混合物置于超聲波破碎儀中進行超聲處理，每次超聲處理時間為30秒，間隔30秒，重復三次。超聲處理完成后，將樣品置于4℃下進行離心，離心速度為10000轉/分鐘，時間為15分鐘。離心結束后，小心取出上清液，即為乳糖酶粗提液。為了確保乳糖酶的穩定性，上清液需立即使用或在-20℃下保存備用。

2.3 乳糖酶活性測定

乳糖酶活性測定采用比色法進行。首先制備乳糖酶反應底物溶液，具體為0.1M乳糖溶液。取0.5毫升乳糖溶液與0.5毫升乳糖酶粗提液混合，置于37℃水浴中反應30分鐘。反應結束后加入1毫升顯色劑（對硝基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷溶液）終止反應，并將混合液繼續在37℃下孵育10分鐘，以使顯色反應完全。隨后使用光譜儀在420nm波長處測定吸光度。根據標準曲線計算乳糖酶的活性，單位定義為每分鐘水解1微摩爾乳糖所需的酶量。

2.4 數據分析

實驗數據的處理和分析采用標準曲線法。根據已知濃度的乳糖酶標準品測定其吸光度并繪制標準曲線，將各乳制品樣品的測定吸光度代入標準曲線中計算出乳糖酶活性。所有實驗均進行三次重復，以確保數據的可靠性和重復性。數據結果采用平均值±標準誤表示，使用SPSS25.0統計軟件進行方差分析和顯著性檢驗，確定不同乳制品間乳糖酶活性的差異是否具有統計學意義。

3.實驗結果

3.1 乳糖酶活性檢測結果

圖1展示了乳糖酶活性測定的標準曲線，橫軸為乳糖酶濃度（μM），縱軸為在420nm波長處測定的吸光度。標準曲線的數據點表現出良好的線性關系，通過線性回歸擬合得到的方程為：y=0.015x。其中y為吸光度，x為乳糖酶濃度。根據標準曲線可以將各乳制品樣品的吸光度值代入該方程，計算出相應的乳糖酶活性。不同乳制品在420nm波長處的吸光度以及根據標準曲線計算出的乳糖酶活性數據如表1所示。希臘酸奶的乳糖酶活性最高，而豆乳的乳糖酶活性最低。

3.2 數據分析與討論

通過對不同乳制品中乳糖酶活性的檢測和分析，發現乳糖酶活性在不同乳制品中存在顯著差異。具體結果顯示，希臘酸奶的乳糖酶活性最高，為37.33U/mL；其次是普通酸奶，為32.00U/mL。牛奶的乳糖酶活性為24.67U/mL，略低于發酵乳制品。奶酪中，軟質奶酪和硬質奶酪的乳糖酶活性分別為17.33U/mL和14.67U/mL。植物基乳制品如豆乳的乳糖酶活性最低，僅為6.00U/mL。這些結果表明，發酵乳制品中的乳糖酶活性顯著高于未發酵乳制品，這主要歸因于發酵過程中乳酸菌增加了乳糖酶的含量。相比之下，奶酪由于制作過程中乳糖含量顯著降低，其乳糖酶活性也相應較低。豆乳作為植物基乳制品，幾乎不含乳糖。因此，其乳糖酶活性最低。

影響乳糖酶活性的因素有多種，包括溫度、pH和貯藏時間等。在本實驗中，所有樣品均在4℃下保存，以防止乳糖酶活性喪失。在乳糖酶提取和測定過程中，嚴格控制溫度和pH，以確保乳糖酶在最佳條件下反應。貯藏時間也是一個重要因素，乳制品在長時間貯藏過程中乳糖酶活性會逐漸下降，所以實驗樣品均在購買后應盡快進行檢測，以保證數據的準確性。本研究結果與已有文獻報道相符，有學者表明，發酵乳制品中的乳糖酶活性普遍高于未發酵乳制品，這與本研究中酸奶和希臘酸奶乳糖酶活性較高的結果一致。奶酪和植物基乳制品的乳糖酶活性較低，也與文獻中的相關報道相符。

本研究的實際意義和應用主要體現在對于乳糖不耐癥患者可以選擇乳糖酶活性較高的乳制品，如希臘酸奶和普通酸奶可以幫助他們更好地消化乳糖，減輕不適癥狀。本研究結果可以為乳制品生產企業提供參考，指導他們通過優化發酵工藝和儲存條件提升乳糖酶活性，從而生產出更適合乳糖不耐癥患者的產品。

結論

本研究對不同乳制品中的乳糖酶活性進行了系統的檢測和分析，結果表明，乳糖酶活性在不同乳制品中存在顯著差異。發酵乳制品如希臘酸奶和普通酸奶的乳糖酶活性顯著高于未發酵乳制品，如牛奶和奶酪。植物基乳制品如豆乳的乳糖酶活性最低。這些發現與已有文獻中的研究結果一致，進一步驗證了發酵過程對乳糖酶活性的積極影響。在本實驗中，所有樣品均在低溫下保存，并嚴格控制提取和測定過程中的實驗條件，以確保數據的準確性。本研究的結果為乳糖不耐癥患者提供了科學的飲食選擇依據，同時也為乳制品生產企業優化生產工藝提供了參考。

作者簡介

吳偉（1985-），男，漢族，四川綿陽人，工程師，本科，學士；研究方向：食品檢驗。