来自乳清的乳糖

乳糖生产

在大多数乳制品生产国家，乳糖是从乳清渗透液中回收的可食用级乳糖。雷竞技手机版app食用级乳糖用于婴儿配方奶粉、巧克力和糖果、烘焙食品以及作为风味/颜色载体(Rajah & Blenford, 1988年)。医药级乳糖被进一步精制并转化为一系列产品:研磨乳糖晶体，喷雾干燥乳糖，无水p乳糖和微粉乳糖。它主要用于制药作为片剂辅料，但也作为高价，干粉吸入器。药用乳糖和食用乳糖也被用作乳糖衍生物的原料，如乳果糖、乳酸、乳酸醇、半乳糖寡糖或水解成液体乳糖糖浆。

乳糖制造的过程通常涉及超滤渗透液浓度到60%固体在一个多效蒸发器。浓缩液转移到大结晶桶中，缓慢冷却20小时以上。然后将结晶的乳糖分离，生成含有20-30%乳糖和90%灰分的母液。将乳糖结晶以1:1(水:乳糖)的比例在精制洗衣机中用水清洗，然后干燥，研磨和装袋。

医药级乳糖经过进一步纯化。将洗过的食用级乳糖晶体重新溶解至60%固体，加入细化剂，然后过滤、再结晶、分离并再次洗涤(Pritzwald-Stegmann 1986)。由于双重结晶所需的大规模投资，该工艺在经济上不如食用级乳糖有吸引力。它也不太具有环境吸引力，由于更大废物流从双重结晶。

乳糖结晶工艺的效率得到了提高。正如Guu和Zall(1992)所提倡的那样，大多数乳制品制造商使用纳滤法来减少矿物杂质。乳清预处理以去除磷酸钙为“乳制品钙”，这是作为一种添加剂出售的膳食补充剂，也减少了蒸发器的污垢(Hobman 1984)。然而，还有很多工作要做。母液的处理是一个主要问题，它作为饲料的用途有限，因为它容易腐烂，而且动物需要住在离工厂近的地方。动物饲养也需要基础设施、运输和饲养场。母液可作为肥料计量灌溉，但母液有很大的弊端高生化需氧量5、已经发现，如果直接泄漏到溪流中，会杀死鱼类。处理母酒的最好办法是限制它的生产。

乳糖的色谱分离

为减少母液的处理问题，提出了母液色谱分离的方法。Harju和Heikkilae(1989)的专利描述了一种从母液中提高乳糖产量的工艺，类似于商业应用的甜菜糖糖蜜的色谱分离。这项技术由西悉尼大学(UWS)/澳大利亚食品科学(FSA)的研究人员进一步开发，并获得Applexion (Groupe Novasep 2005)的许可，扩展了色谱法在结晶之前从乳清渗透液中回收乳糖的使用，从而避免了母液的生产。

离子排除乳糖(IEL)工艺通过离子色谱法回收纯乳糖，产生纯乳糖和一系列副产品，包括钙和可溶性矿物馏分和剩余的乳糖饮用水．它基于一个四步过程，其中乳清渗透液首先通过离子交换脱钙;其次用纳滤浓缩，然后用色谱法分离成纯化乳糖和矿物组分。第四步是从纳米过滤器中回收单价离子，用于再生离子交换柱；从而避免了购买盐来操作离子交换的成本，并减少了含盐废物的处理(Durham et al. 1997a)。该工艺消除了与传统乳糖工艺相关的高污染母液问题，提高了乳糖下游加工的效率，创造了新的高价值乳糖产品。液体乳糖部分可直接用于婴儿配方奶粉，不需要结晶和再溶解，或可用于乳糖衍生物。此外，纯化的乳糖可以结晶成制药级乳糖晶体(灰分<0.01%)，没有母液废物。由于液体的纯度，可以控制结晶过程，以生产符合客户粒度和形状规格的乳糖(Durham等，2004年)。

乳糖的衍生物水解乳糖

乳糖可以在p -半乳糖苷酶的作用下被酶水解成葡萄糖和半乳糖，从而产生一种更容易被乳糖不耐症患者消化的糖浆。水解乳糖比乳糖更甜，更容易溶解，可用于冰淇淋、酸奶和没有乳糖结晶问题的饮料中的甜糖浆(Hourigan 1984)。从水解乳糖中分离出来的半乳糖作为耐力运动饮料添加剂也有市场(G-Push) (Alexander 2002)。然而，成本和储存困难限制了水解乳糖糖浆的生产和使用。

Galacto-oligosaccharides

低聚糖是由三到十个相连的单体糖组成的碳水化合物，最常由乳糖的酶转糖基化反应产生(Playne & Crittenden 1996)。低聚糖在未降解的情况下通过结肠，在那里它们促进了肠道内双歧杆菌的生长。低聚糖还有助于免疫系统的发育，在人乳中，它们对病毒和细菌感染具有保护作用，刺激免疫反应并提高矿物质的生物利用度(Geisser等人，2005年)。低聚糖是水溶性的，略带甜味，它们具有高粘度，有助于产品的口感。它们可以用作保湿剂，以控制美拉德褐变或抑制淀粉退化(Crittenden & Playne 1996)。

乳果糖

乳糖糖是由乳糖的碱性异构化产生的。它能刺激双歧乳杆菌在大肠内的生长，具有与寡糖相同的功能，即降低结肠的pH值，抑制致病菌的生长(Visser et al. 1988)。乳果糖被广泛用于医院治疗慢性便秘(Alexander 2002)。生产乳果糖结晶形式的方法改进了乳果糖的应用范围(Carobbi & Innocenti 1991;Dendene et al. 1995)。乳果糖生产的新进展包括使用电膜异构化去矿化作用通过电透析从乳糖中生产高产量的乳果糖(Evdokimov & Alieva 2004)。

乳制品加工中的废物管理和副产品回收369乳醇

乳酸醇是由乳糖催化加氢生成糖醇(Visser等，1988年)。乳酸醇是一种低热量的甜味剂，也可以作为膳食纤维，与山梨醇和麦芽糖醇竞争。乳酸醇比蔗糖更不易引起龋齿。它不能通过小肠吸收，所以它不会提高血糖水平，因此适合糖尿病患者。它在大肠中由天然菌群发酵，提供乳糖50%的能量值(Booy 1987)。

乳糖醛酸

乳酸菌酸是由化学氧化(Rand & Hourigan 1975)。乳酸是金属离子的络合剂(Visser etal . 1988)。它被用作器官防腐剂，最近被用作护肤霜添加剂(Alexander 2002)。

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