Основным углеводом, содержащимся в молоке, является лактоза; ее концентрация в среднем составляет 45 г/л. В организме человека лактоза расщепляется на D‑галактозу и D‑глюкозу под действием лактазы (β‑галактозидазы). Затем эти моносахариды всасываются в кровь и участвуют в процессах обмена веществ. Дефицит лактазы называется лактазной недостаточностью, а также гиполактазией (при недостатке) и алактазией (при полном отсутствии фермента). Лактазная недостаточность обуславливает пищевую непереносимость молока, или непереносимость лактозы. Если человек с нехваткой лактазы употребляет молоко в пищу, у него возникают симптомы, сходные с пищевым отравлением.
Лактазная недостаточность зарегистрирована у 16–18% населения России (см. www.allergyfree.ru). При этом различные патологии желудочно-кишечного тракта значительно увеличивают вероятность возникновения непереносимости. Очевидно, что на рынке востребованы продукты, необходимые для данных групп населения, в связи с чем растет спрос на качественную диетическую продукцию, заявленную как низколактозная и безлактозная. Технический регламент Таможенного Союза ТР ТС 027/2012 «О безопасности отдельных видов специализированной пищевой продукции, в том числе диетического лечебного и диетического профилактического питания» ограничивает максимальную концентрацию лактозы в низколактозном и безлактозном молоке до 10 г/л и 0,1 г/л, соответственно.
С августа 2014 года в связи с известными обстоятельствами безлактозное молоко перестало поступать на российский рынок, что привело к снижению качества жизни людей с непереносимостью лактозы. Одним из способов решения данной проблемы является использование таблетированных препаратов лактазы в качестве пищевой добавки. Обычно производители рекомендуют принимать их внутрь перед употреблением молочных продуктов. Однако согласно литературным данным [1] активность фермента в кислой среде желудка значительно снижается. Защита лактазы желудочно-резистентной оболочкой повышает эффективность препарата. Тем не менее количество лактозы, подвергшейся ферментативному разложению in vitro при использовании 1 таблетки с кишечнорастворимым покрытием в условиях, соответствующих среде желудочно-кишечного тракта, составило менее 25% от общего содержания молочного сахара[1]. В связи с этим рассматривается возможность добавления лактазы непосредственно в молоко, так как при таком значении кислотности активность фермента выше.
В лаборатории Стайлаб было проведено исследование зависимости остаточного содержания лактозы в молоке от количества использованного таблетированного препарата лактазы. Для ферментативного разложения лактозы in vitro использовалось молоко торговой марки «Parmalat» жирностью 1,8% и таблетированная β‑галактозидаза компании «Sunlife». Содержание лактазы в одной таблетке препарата — 3000 НЛЕ. Согласно [2] максимум активности β‑галактозидазы, соответствует температуре 45–55°С. Однако в домашних условиях неудобно поддерживать данную температуру в течение определенного времени, поэтому инкубирование молока проводилось при 4–6°С. Пробоподготовка продукта и определение лактозы проводились в соответствии с ГОСТ Р 51259-99. Для анализа использовался набор Lactose/D-Galactose линии Roche Yellow line.
При исследовании концентрации лактозы в каждую из трех порций молока объемом 300 мл добавили 1, 2 и 3 таблетки фермента. Затем через 24 часа отобрали пробы для анализа и добавили еще по одной таблетке лактазы. Еще через 24 часа отобрали и проанализировали вторую серию образцов молока.
Вывод:
Исследование показало, что содержание лактозы в 300 мл молока после ферментирования в присутствии 1 и 2 таблеток лактазы через 24 часа снизилось на 34,0% и 36,4%, соответственно. При добавлении еще одной таблетки степень гидролиза достигла значений 48,9% и 53,3%. Ферментирование с 3 таблетками β‑галактозидазы привело к значительному снижению содержания лактозы по сравнению с первыми двумя опытами: концентрация понизилась на 52,3%. Последующее добавление еще одной таблетки увеличило степень гидролиза еще на 11,3%, таким образом, содержание лактозы в данном образце молока снизилось втрое (с 44,1 г/л до 16,3 г/л).
[1] S. O’Сonnell аnd G. Walsh. Applied Biochemistry and Biotechnology, 2006, Vol. 134, pp 179-190
[2] Е. Д. Калинина, А.В.Коваленко. Восточно-Европейский журнал передовых технологий, 2014, 1/10 (67), стр. 26-31
