乳糖
乳糖（lactose）是由半乳糖通過α-1,,4糖苷鍵連接葡萄糖而形成的二糖。是哺乳動物乳汁中主要的二糖。
乳糖的分子由一分子葡萄糖及一分子半乳糖組成，商業上一般的乳糖結晶都帶有一分子的結晶水，故通常用C12H22O11·H2O表示乳糖的分子式。味微甜。
目錄
乳糖的存在
乳糖分子https://icweiliimg1.pstatp.com/weili/bl/320805177727909894.jpg 原圖連接]圖片來源於
- 乳糖是哺乳動物乳汁中特有的一種雙糖，乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖所構成。乳糖是以單體分子形式存在於乳中的唯一雙糖，由葡萄糖和半乳糖通過1，4-糖苷鍵連接而成，經乳腺內乳糖合成酶作用產生。以人乳中含量最為豐富，約為7.2g/l00ml。半乳糖能促進腦苷脂類和黏多糖類的生成，因而對幼兒智力發育非常重要。[1]
- 乳糖的主要功能是為人體供給熱能，兒童和成人的生長發育、新陳代謝、組織的合成，維持正常體溫以及體育鍛煉、勞動工作都需要大量的熱能，特別是小兒對糖的分解消化吸收利用都比成年人旺盛，乳糖是小兒體內器官、神經、四肢、肌肉等發育及活動的動力。[2]
- 在牛乳中含乳糖為4.6～4.7％，乳糖的甜度是蔗糖的1/5。平均為4.8%。季節、飼料、飼養管理條件對乳糖含量的影響極微。在乳牛泌乳期間，逐月擠得的混合牛乳中乳糖含量與平均值相差不大，一般僅相差0.1-0.2%，但當乳牛患有某種病症如乳房炎、結核病等時，便會使其含量銳減。牛乳酸化變質時乳糖的含量也要降低。
- 乳糖在食品工業中，用於作嬰兒食品及煉乳品種。在醫藥工業中，用於藥品的甜味劑和賦形劑；例如製藥片、藥粉時用作稀釋劑。此外，還可作細菌培養基。
理化性質
- 乳糖為D-葡萄糖與D-半乳糖以β-1，4鍵結合的二糖，又稱為1，4-半乳糖苷葡萄糖，屬還原糖。從水溶液中結晶時帶有一分子結晶水。
- 白色晶體或結晶粉末，甜度約為蔗糖的70%，比重1.525（20℃），在120℃失去結晶水。無水物熔點201-202℃溶於水。微溶於乙醇，溶於乙醚和氯仿。有還原性和右旋光性。可水解成等分子的葡萄糖和半乳糖。
- α-乳糖及β-乳糖在水中的溶解度也隨溫度而異。α-乳糖溶解於水中時逐漸變成β-型。因為β-型乳糖較α-型乳糖易溶於水，所以乳糖最初溶解度並不穩定，而是逐漸增加，直至α-型與β-型平衡為止。甜煉乳中的乳糖大部分呈結晶狀態，結晶的大小直接影響煉乳的口感，而結晶的大小可根據乳糖的溶解度與溫度的關係加以控制.
- 快速乾燥乳糖溶液（如用噴霧乾燥方法）所形成的乳糖結晶是無定型的玻璃態乳糖。一般乳糖溶液中的α-乳糖和β-乳糖呈平衡狀態存在，無定形玻璃態乳糖中保持了原來乳糖溶液中的α/β的比率。乳粉中乳糖的晶態就是無定形乳糖，當其吸收水分達8%時就結晶成為α-乳糖。
營養功能
消化吸收
- 乳糖主要在空迴腸消化吸收，通過小腸上皮細胞刷狀緣分泌的乳糖酶將其水解為葡萄糖和半乳糖，後通過細胞的主動轉運而吸收。葡萄糖主要為機體提供能量，而半乳糖以糖苷鍵結合於神經酰胺上，形成半乳糖腦苷脂，從而參與大腦的發育。嬰兒期是神經發育的關鍵期，因此，乳糖對嬰兒期的神經系統的發育至關重要。
- 乳糖和其它糖類一樣都是人體熱能的來源，1 g乳糖可生成16. 72 kJ的熱量。牛乳中的總熱量的1/4來自乳糖。
- 除供給人體能源外，乳糖還具有與其它糖類所不同的生理意義。乳糖在人體胃中不被消化吸收，可直達腸道。
- 在人體腸道內乳糖易被乳糖酶分解成葡萄糖和半乳糖，以被吸收。半乳糖是構成腦及神經組織的糖脂質的一種成分，對嬰兒的智力發育十分重要，它能促進腦苷和黏多糖類的生成。乳糖能促進人體腸道內某些乳酸菌的生成，能抑制腐敗菌的生長，有助於腸的蠕動作用。由於乳酸的生成有利於鈣以及其它物質的吸收，能防止佝僂病的發生，嬰兒食品中常強化乳糖。
特殊營養
- 乳糖是兒童生長發育的主要營養物質之一，對青少年智力發育十分重要，特別是新生嬰兒絕對不可缺少的，在自然界中只有哺乳類動物的奶中含有乳糖，各類植物性食物中是不含乳糖的。
- 乳糖的主要功能是為人體供給熱能，兒童和成人的生長發育、新陳代謝、組織的合成，維持正常體溫以及體育鍛煉、勞動工作都需要大量的熱能，特別是小兒對糖的分解消化吸收利用都比成年人旺盛，乳糖是小兒體內器官、神經、四肢、肌肉等發育及活動的動力。
- 小兒的腦細胞發育和整個神經系統的健全都需要大量的乳糖，一周歲以內的小兒每千克體重每天需要糖13克左右，乳糖的另外一個重要作用是促進小兒腸道內的乳酸菌繁殖增長，在腸道中乳糖在乳酸桿菌乳酸鏈球菌、多種酶及某些微生物的作用下生成乳酸，乳酸對小兒腸胃有調整保護作用，它能抑制腸內異常發酵產生的毒素造成的中毒現象，還可抑制腸內有害細菌的繁殖。
- 乳糖的另一個作用是在鈣的代謝過程中可以促進小兒對鈣的吸收。乳中的甜味就來源於乳糖，但乳糖和其他糖類相比甜度較低所以不會造成小兒的偏食。
- 同時乳糖還能保持兒童體內水分的平衡，提供與腦和重要器官的構成有關的半乳糖，而且對澱粉的貯存也是必要的。半乳糖對兒童的大腦發育特別重要，它能促進腦苷脂類和粘多糖類的生成。若缺乏乳糖就會引起兒童消瘦、乏力、體重減輕、生長發育緩慢，甚至兒童要消耗體內的脂肪、蛋白質這可能發生蛋白質缺乏症。
- 乳糖是糖類中的一種，糖類的化學構成可分為單糖、雙糖和多糖。乳糖是雙糖，乳糖在人體內被雙糖酶分解成一分子的葡萄糖和一分子的半乳糖而被人體吸收利用，葡萄糖是血液中唯一合適的糖，血液把葡萄糖送到人體全身的每一個細胞，細胞把葡萄糖轉化為二氧化碳及水，並釋放出熱能。
- 人乳、牛奶、山羊奶中的乳糖含量是不同的，人乳含乳糖7%，牛奶中含乳糖4.2%，山羊奶含乳糖4.6%，牛、羊奶中的乳糖含量都比人乳低。乳糖沒有甘蔗糖甜，它的甜度是甘蔗糖的六分之一。
- 乳糖是兒童食用最好的糖類，而且兒童消化道內有充足的分解乳糖的乳糖酶，能很好的分解消化吸收利用乳糖。人乳中的乳糖不但含量比牛、羊奶高而穩定，且不會因母親的食物變化而變化，也不會因血糖變化而產生波動。
- 乳糖是牛奶中最豐富的糖類，牛奶中所含的糖類99.8%是乳糖，另外還有少量的葡萄糖、果糖、半乳糖。乳糖易溶於水，牛奶中的乳糖幾乎全部是溶液狀態，易於消化吸收。
- 牛奶中的乳糖在兒童小腸內分解為容易消化的葡萄糖及半乳糖，半乳糖的消化吸收較慢，但半乳糖在兒童腸道內是促進細菌合成維生素K和複合維生素B的促進劑。乳糖並能增進礦物質鈣、磷、鎂等的吸收，增加血鈣濃度，使骨鈣沉積更迅速，為奶中高鈣的吸收和利用創造了最佳的條件，減少了維生素D的需要量，所以牛奶是人乳很好的代用品。
主要用途
- 營養型甜味劑；賦形劑；分散劑；矯味劑；營養劑。
- 主要用於：作為粉狀食品色素的吸附分散劑，降低色素濃度，便於使用並降低貯藏期間的變色。利用易壓縮成形和吸水性低的特點，作壓片等賦形劑。利用乳糖焦糖化溫度較低(蔗糖163℃。葡萄糖154.5℃，乳糖僅129.5℃)的特點，對某些特殊的焙烤食品，可在較低的烘烤溫度下獲得較深的黃色至焦糖色澤。
- 其他有防止結晶、降低甜度、防止粘結和增強香味等作用。用於嬰兒食品、糖果和人造奶油等
- 醫藥上用作矯味劑，可由乳清提取而得。 α-乳糖水合物在藥品生產中被廣泛使用，在固體製劑中被作為填充劑、助流劑、崩解劑、潤滑劑和黏合劑，在凍干製劑中被作為賦形劑 。多國藥典均有收載乳糖 。
製作方法
藥用乳糖一般是從牛奶的乳清中經濃縮、結晶、精製、重結晶、乾燥後提取得到的，再經過不同的最終處理工藝，可得到粒徑、可壓性、流動性不同的產品，從而滿足多種需求。
乳糖不耐受
- 乳糖不耐受是指飲用奶及奶製品後機體把進入人體內的乳糖當成有害物質，產生的特異性IgG與食物顆粒形成免疫複合物導致的腹脹、腹瀉、腹痛等消化道症狀。
- 人們攝入乳糖後需要乳糖酶將其分解成單糖後才可以被吸收。如果因各種原因導致攝入的乳糖不能或不能完全被分解吸收而產生的消化道症狀稱之為乳糖不耐受。其關鍵是乳糖酶的相對或絕對缺乏。
- 在中國嬰幼兒中發病率極高，可達46.9%-70.0%，其最常見的症狀為腹瀉，如若不引起重視可導致慢性腹瀉、營養不良、貧血、骨質疏鬆等長期危害。
低乳糖奶
通過藥物治療乳糖不耐症的費用較高且存在許多副作用。所以，膳食調節成為當前解決乳糖不耐症問題的最佳方法。 低乳糖奶是指乳糖含量低於正常牛奶中的乳糖含量，通常為水解度達到70%-90%的乳糖水解乳。
感官指標
滅菌後的低乳糖奶為乳白色或略帶淺黃色，不僅具有牛奶的特殊香味，且甜味明顯，無異常味，無脂肪上浮、無凝塊、無雜質、無沉澱，呈均勻的膠態流體。
理化指標
目前市場上銷售的低乳糖奶主要理化指標為：乳脂肪≥3.1%、蛋白質≥2.9%、非脂乳固體i>8.1%、水解率≥70%、比重≥1.028、乳糖≤1.2%、酸度≤18°T。
乳糖提取工藝流程
乳清→加入石灰乳混合加熱→沉澱過濾→蒸發濃縮→冷卻晶體→分除母液→洗滌結晶→分除洗水→乾燥→粗製乳糖→溶解→壓濾→結晶→分除母液→洗滌→乾燥→粉碎→篩選→包裝
乳糖製作方法
- 原料要求以副產品干酷乳清為原料，乾物質6.5％、乳糖4.8％、脂肪0.4％、灰分0.05％，酸度1°T。也可採用酸法干酷素乳清或凝乳酸乳清。
- 乳清脫脂：將乳清加熱至35℃左右，經奶油分離機分離，使干酷乳清含脂肪為0.4％。
- 乳清蛋白的分離：干酷乳清的滴定酸度為14～20°T，直接加熱至90～92℃，然後加入經發酵處理的酸乳清（150～200°T），使乳清酸度提高30～35°T，再重新加熱至90℃，乳清蛋白即可凝固、靜止，使乳清和蛋白質分離，也可用壓濾機使其分離。
- 乳清濃縮：採用單效或多效濃縮罐，對乳清進行濃縮以除去大部分水分。為防止乳糖焦化，濃縮溫度不超過70℃，終了時，濃縮糖液的比重不應低於40°Be′，濃縮度為90～92％，乾物質達60～70％，乳糖含量為54～55％。
- 乳糖結晶：濃縮糖液冷卻後進行乳糖結晶，可採用平鍋式自然結晶法和帶夾層水冷卻的結晶機中強制結晶法。平鍋式自然結晶法，結晶的最初階段要進行攪拌，待溫度下降到30℃以後，可停止攪拌，結晶時間不少於30小時，強制結晶法可分為快速結晶和緩慢結晶兩種，都在帶夾層的λ可通入冷水冷卻並裝有攪拌器的結晶機中完成。已結晶好的糖液，具有良好的、明顯的結晶結構，結晶體應為1～2毫米，呈粘稠狀。
- 脫除母液與乳糖的洗滌：結晶後的乳糖，利用離心脫水機使乳糖晶體與糖蜜分離，再加入結晶糖量30％的水洗滌乳糖，以除去殘存的母液和大部分鹽類。經洗滌脫水後的乳糖稱為濕糖，其含水量15％以下。為避免洗滌水溫度過高而溶解乳糖，洗滌水的溫度應低於10℃。
- 乳糖的乾燥：可在半沸騰床式乾燥機或氣流乾燥機中進行，乾燥機內帶有攪拌裝置，乾燥溫度小於80℃，乾燥後乳糖呈乳黃色的分散狀態，水分小於1～1.5％。也可用微酸來乾燥乳糖。
- 母液的回收：母液中含乳糖約為牛乳糖總量的1/3，內含有蛋白質和鹽類。將母液用直接蒸汽加熱至沸騰，靜置，使蛋白質、鹽類等不純物沉澱，吸上層清淨母液，在70℃下進行濃縮，除去大部分水分，使濃度達到42～43°Be′，然後進行結晶、洗滌、乾燥，製成粗製乳糖。粗製乳糖的成品率為牛乳總量的3～4％。粗製乳糖呈淡黃色結晶粉末狀，含腫蛋白質（特別是乳白朊含量較多）、灰分等不純物。用活性炭吸附法精製。
- 粗製乳糖的溶解：在溶糖鍋中，於機械攪拌下加入2％活性炭，使乳糖溶解並與活性炭充分混合，用直接蒸汽加熱至沸點，濃度為30～31°Be′。再用少許石灰乳調節糖液的pH值至4.6，由於活性炭的作用，吸附了糖液中的色素。
- 壓濾：上述混合液通過板槓壓濾機，濾出活性炭和被吸附的雜質和蛋白質，得到純淨的糖液，顏色為淡黃色或白色，然後入結晶缸內。
- 結晶：糖液在間隙攪拌下進行自結晶，結晶時間不少於24小時。
- 母液的脫除及洗滌：結晶後的乳糖有明顯的結晶體，大小為1～2毫米。結晶後的糖液在離心脫水機中脫除母液，用蒸餾水或經活性炭吸附處理後的水進行洗滌，以除去殘存的母液、可溶性蛋白質和鹽類等。洗滌水溫度在10℃以下。
- 乾燥、粉碎和篩選：含水分15％以下的半成品濕糖，可用架盤乾燥箱進行乾燥，乾燥溫度應在80℃以下，邊乾燥邊攪拌，避免局部溫度過高而產生焦化。然後用萬能粉碎機進行粉碎，80目篩篩選，包裝。
- 母液、洗滌水和活性炭中乳糖的回收：精製乳糖的母液和洗滌液中含有較多的乳糖，可濃縮至35～38Be′後再進行結晶。經板槓壓濾出的廢炭素內，含糖量也很高，可用水使之溶解、壓濾。濾液加入母液和洗滌水一起濃縮、結晶。精製乳糖的收得率為牛乳中乳糖含糖量的一半，即2.35％左右。占原料棗精製乳糖的68～70％。
嬰兒常遇到情況
一旦乳糖酶缺乏，會出現什麼情況呢？
進入小腸中的乳製品中的乳糖，不能被分解，會在腸道定植細菌的作用下產生氣體，導致腹脹；產生的酸性物質會導致腹痛；同時，未消化的乳糖和發酵產物會使大腸內滲透壓升高，流入腸道內的水量會增加，導致腹瀉。這就是乳糖不耐受的症狀：腹脹、腹痛和腹瀉。乳糖不耐受，嚴重影響嬰幼兒吸收母乳中的乳糖及其他營養物質。[3]
什麼原因會導致乳糖酶缺乏？
- 任何原因引起的腹瀉，都容易損傷寶寶小腸上皮微絨毛，導致繼發性乳糖酶的缺乏。此外，嬰兒在接受了大劑量頭胞類抗菌素治療後也會引起繼發性乳糖不耐受。這是因為抗生素破壞了消化道的內膜，使之在幾天或數周內無法正常生成足夠的乳糖酶。
- 無論是何種乳糖不耐受，若家長未能予以充分重視，就可能會導致腹瀉難以好轉，甚至加重，而且會造成寶寶無法吸收日常所需的營養物質，進而出現消瘦、營養不良。
乳糖不耐受症的寶寶怎麼吃？
- 飲食治療是乳糖不耐受症的主要治療方法，以奶製品為主食的嬰兒，可以補充乳糖酶，在確保幼兒攝入乳糖營養成分的同時，還能有效緩解腹瀉症狀；此外，也可以吃無乳糖奶粉，但是會造成幼兒乳糖營養的缺失。[4]
- 已經添加輔食的寶寶，輔食要注意迴避含有乳糖的食物，以穀物類，豆奶或豆類食品以及肉類等不含乳糖食物為主。
乳糖不耐受什麼時候能康復？
- 若寶寶出現繼發性乳糖不耐受後，建議添加乳糖酶或者避免再接觸含有乳糖的食物，一般恢復期4-6周。
- 在寶寶使用乳糖酶至大便正常後，還需要再繼續使用乳糖酶2-4周，讓寶寶體內的乳糖酶慢慢恢復，隨後減少乳糖酶用量，並恢復正常飲奶。
如何添加乳糖酶？
- 乳糖不耐受症最重要的原因是乳糖酶缺乏或活性低下，理論上補充乳糖酶使最佳選擇。
- 如孩子是母乳餵養，出現乳糖不耐受，不需要停母乳，可在每次母乳餵養前添加乳糖酶，可明顯緩解症狀，當寶寶腹瀉逐漸好轉時，乳糖酶可以逐漸減量到停用。
- 配方粉餵養的寶寶，可以在每次配方奶粉餵養前添加乳糖酶，或者換用無乳糖奶粉。
乳糖不耐受症服用益生菌有用嗎？
- 有用。研究表明多種益生菌與乳糖酶有關，能促進小腸絨毛上皮細胞增生，遷移替代病損的絨毛上皮細胞，有利於乳糖酶的恢復及治療繼發性乳糖不耐受引起的腹瀉。目前市售益生菌已很普遍，可在飲食基礎上輔助應用。
- 乳糖作為乳汁中含量豐富的碳水化合物，是嬰兒天然食物中最早的能量物質。嬰幼兒處在身體生長發育十分旺盛的時期，尤其是神經系統，在發育的同時也在不斷地學習這個新奇的世界，奠定着一生的智慧基礎。當出現乳糖不耐受時，媽媽應當為寶寶及時補充乳糖酶，在防治腹瀉的同時，營養成分也能得到充分保證。