不同乳制品中乳糖酶活性檢測(cè)研究

本研究旨在檢測(cè)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(xué)的飲食建議。研究對(duì)象包括牛奶、普通酸奶、希臘酸奶、硬質(zhì)奶酪、軟質(zhì)奶酪和豆乳。實(shí)驗(yàn)采用比色法，通過(guò)測(cè)定乳制品樣品在420nm波長(zhǎng)處的吸光度，并利用標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算乳糖酶活性。結(jié)果顯示，發(fā)酵乳制品中的乳糖酶活性顯著高于未發(fā)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(shí)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(xué)依據(jù)，并為乳制品生產(chǎn)企業(yè)優(yōu)化工藝流程提供了參考。

乳制品在人類飲食中占據(jù)重要地位，不僅提供蛋白質(zhì)、鈣、維生素等豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還對(duì)骨骼健康和免疫系統(tǒng)具有顯著的益處。然而，部分人群由于體內(nèi)乳糖酶缺乏，無(wú)法有效分解乳制品中的乳糖，導(dǎo)致乳糖不耐癥的發(fā)生。乳糖不耐癥常表現(xiàn)為腹瀉、腹脹、腹痛等癥狀，影響患者的生活質(zhì)量。本研究旨在探索不同乳制品中乳糖酶的活性，通過(guò)比較多種乳制品的乳糖酶活性為消費(fèi)者提供科學(xué)依據(jù)，幫助他們做出更合適的飲食選擇。研究不僅關(guān)注傳統(tǒng)的牛奶、酸奶和奶酪，還包括市場(chǎng)上新興的植物基乳制品。

乳糖酶活性檢測(cè)是研究乳制品中乳糖酶活性的重要手段。根據(jù)惠華英等人的研究，乳糖酶活性檢測(cè)方法多種多樣，包括比色法、熒光法、電化學(xué)法等。這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，選擇合適的方法對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性至關(guān)重要。比色法由于操作簡(jiǎn)便、成本低，被廣泛應(yīng)用于乳糖酶活性檢測(cè)。熒光法和電化學(xué)法在靈敏度和檢測(cè)范圍上具有優(yōu)勢(shì)，適用于更復(fù)雜的乳制品樣品。傳統(tǒng)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(chǎn)工藝、發(fā)酵菌種及貯藏條件密切相關(guān)。例如發(fā)酵酸奶中的乳糖酶活性通常高于未發(fā)酵的牛奶，而不同品牌的酸奶由于發(fā)酵菌種的不同，其乳糖酶活性也存在顯著差異。近年來(lái)，隨著植物基乳制品的興起，研究發(fā)現(xiàn)這些產(chǎn)品中的乳糖酶活性較低，這對(duì)乳糖不耐癥患者來(lái)說(shuō)并不理想。通過(guò)對(duì)不同乳制品乳糖酶活性的系統(tǒng)研究，可以為乳糖不耐癥患者提供更全面的飲食指導(dǎo)。

1.材料與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究的主要對(duì)象是市面上常見(jiàn)的幾類乳制品，包括牛奶、酸奶、奶酪和豆乳。所有樣品均來(lái)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(zhì)奶酪和軟質(zhì)奶酪。所有乳制品樣品在購(gòu)買后，立即冷藏保存，并在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行均質(zhì)化處理，以確保樣品的一致性。

牛奶樣品在實(shí)驗(yàn)前經(jīng)過(guò)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(huán)境因素的干擾。豆乳在實(shí)驗(yàn)前搖勻，確保其成分均勻分布。所有樣品在實(shí)驗(yàn)當(dāng)天進(jìn)行檢測(cè)，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與試劑

本實(shí)驗(yàn)使用了多種高精度實(shí)驗(yàn)設(shè)備以確保乳糖酶活性檢測(cè)的準(zhǔn)確性。主要設(shè)備包括離心機(jī)、光譜儀、pH計(jì)等。這些設(shè)備均經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)和驗(yàn)證，以確保其在實(shí)驗(yàn)中的可靠性和準(zhǔn)確性。試劑方面，使用了高純度的乳糖酶標(biāo)準(zhǔn)品以建立標(biāo)準(zhǔn)曲線和驗(yàn)證檢測(cè)方法的準(zhǔn)確性。緩沖液用于維持實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溶液的pH值，確保乳糖酶在最佳條件下進(jìn)行反應(yīng)。顯色劑用于比色法檢測(cè)，通過(guò)顏色變化來(lái)定量分析乳糖酶活性。實(shí)驗(yàn)中使用的蒸餾水和其他必要的化學(xué)試劑均為分析純，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程進(jìn)行，所有實(shí)驗(yàn)步驟均在無(wú)菌條件下進(jìn)行，以防止外界污染對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。樣品的處理和試劑的配制均由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的實(shí)驗(yàn)人員操作，確保實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性和可靠性。

2.實(shí)驗(yàn)步驟

2.1 樣品準(zhǔn)備

按照不同乳制品的類型，將樣品進(jìn)行分類處理。牛奶樣品在實(shí)驗(yàn)前需進(jìn)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(wú)活性微生物。酸奶樣品在開(kāi)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(jiàn)方的小塊，以便后續(xù)處理。豆乳在實(shí)驗(yàn)前充分搖勻，確保樣品均勻。所有樣品在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前均需在冰浴中預(yù)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(yù)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(jìn)行超聲處理，每次超聲處理時(shí)間為30秒，間隔30秒，重復(fù)三次。超聲處理完成后，將樣品置于4℃下進(jìn)行離心，離心速度為10000轉(zhuǎn)/分鐘，時(shí)間為15分鐘。離心結(jié)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(wěn)定性，上清液需立即使用或在-20℃下保存?zhèn)溆谩?/p>

2.3 乳糖酶活性測(cè)定

乳糖酶活性測(cè)定采用比色法進(jìn)行。首先制備乳糖酶反應(yīng)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(yīng)30分鐘。反應(yīng)結(jié)束后加入1毫升顯色劑（對(duì)硝基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷溶液）終止反應(yīng)，并將混合液繼續(xù)在37℃下孵育10分鐘，以使顯色反應(yīng)完全。隨后使用光譜儀在420nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)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(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法。根據(jù)已知濃度的乳糖酶標(biāo)準(zhǔn)品測(cè)定其吸光度并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，將各乳制品樣品的測(cè)定吸光度代入標(biāo)準(zhǔn)曲線中計(jì)算出乳糖酶活性。所有實(shí)驗(yàn)均進(jìn)行三次重復(fù)，以確保數(shù)據(jù)的可靠性和重復(fù)性。數(shù)據(jù)結(jié)果采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，使用SPSS25.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)，確定不同乳制品間乳糖酶活性的差異是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 乳糖酶活性檢測(cè)結(jié)果

圖1展示了乳糖酶活性測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)曲線，橫軸為乳糖酶濃度（μM），縱軸為在420nm波長(zhǎng)處測(cè)定的吸光度。標(biāo)準(zhǔn)曲線的數(shù)據(jù)點(diǎn)表現(xiàn)出良好的線性關(guān)系，通過(guò)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(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線可以將各乳制品樣品的吸光度值代入該方程，計(jì)算出相應(yīng)的乳糖酶活性。不同乳制品在420nm波長(zhǎng)處的吸光度以及根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出的乳糖酶活性數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)分析與討論

通過(guò)對(duì)不同乳制品中乳糖酶活性的檢測(cè)和分析，發(fā)現(xiàn)乳糖酶活性在不同乳制品中存在顯著差異。具體結(jié)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(fā)酵乳制品。奶酪中，軟質(zhì)奶酪和硬質(zhì)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(jié)果表明，發(fā)酵乳制品中的乳糖酶活性顯著高于未發(fā)酵乳制品，這主要?dú)w因于發(fā)酵過(guò)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(guò)程中乳糖含量顯著降低，其乳糖酶活性也相應(yīng)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(shí)間等。在本實(shí)驗(yàn)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(cè)定過(guò)程中，嚴(yán)格控制溫度和pH，以確保乳糖酶在最佳條件下反應(yīng)。貯藏時(shí)間也是一個(gè)重要因素，乳制品在長(zhǎng)時(shí)間貯藏過(guò)程中乳糖酶活性會(huì)逐漸下降，所以實(shí)驗(yàn)樣品均在購(gòu)買后應(yīng)盡快進(jìn)行檢測(cè)，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。本研究結(jié)果與已有文獻(xiàn)報(bào)道相符，有學(xué)者表明，發(fā)酵乳制品中的乳糖酶活性普遍高于未發(fā)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(jié)果一致。奶酪和植物基乳制品的乳糖酶活性較低，也與文獻(xiàn)中的相關(guān)報(bào)道相符。

本研究的實(shí)際意義和應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)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(jié)果可以為乳制品生產(chǎn)企業(yè)提供參考，指導(dǎo)他們通過(guò)優(yōu)化發(fā)酵工藝和儲(chǔ)存條件提升乳糖酶活性，從而生產(chǎn)出更適合乳糖不耐癥患者的產(chǎn)品。

結(jié)論

本研究對(duì)不同乳制品中的乳糖酶活性進(jìn)行了系統(tǒng)的檢測(cè)和分析，結(jié)果表明，乳糖酶活性在不同乳制品中存在顯著差異。發(fā)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(fā)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(fā)現(xiàn)與已有文獻(xiàn)中的研究結(jié)果一致，進(jìn)一步驗(yàn)證了發(fā)酵過(guò)程對(duì)乳糖酶活性的積極影響。在本實(shí)驗(yàn)中，所有樣品均在低溫下保存，并嚴(yán)格控制提取和測(cè)定過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)條件，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。本研究的結(jié)果為乳糖不耐癥患者提供了科學(xué)的飲食選擇依據(jù)，同時(shí)也為乳制品生產(chǎn)企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)工藝提供了參考。

作者簡(jiǎn)介

吳偉（1985-），男，漢族，四川綿陽(yáng)人，工程師，本科，學(xué)士；研究方向：食品檢驗(yàn)。