Определение степени гидролиза лактозы в молочных продуктах энзиматическим колориметрическим методом

К стандартным методам определения массовой доли углеводов в молоке относят: йодометрический метод; метод Бертрана; ускоренный феррицианидный метод. Эти методы позволяют определить общее количество углеводов в молоке, поэтому выявить с их помощью содержание лактозы в ферментированном β-галактозидазой молоке не представляется возможным. Современные методы определения лактозы в молоке: криоскопический метод; метод потенциометрического титрования углеводов в неводной среде, позволяют определить степень гидролиза лактозы в молоке, но их осуществление возможно только при наличии специфических приборов.

Предложено адаптировать методику определения концентрации глюкозы в крови энзиматическим колориметрическим методом для определения степени гидролиза лактозы в молочных продуктах

Цель работы состоит в поиске и применении метода определения степени гидролиза лактозы в молочных продуктах, не требующего специфических приборов. Так как β-галактозидаза расщепляет лактозу на глюкозу и галактозу, то степень гидролиза можно вычислить по нарастающему в процессе гидролиза количеству моносахаридов. Для этого предложено адаптировать методику определения концентрации глюкозы в цельной крови энзиматическим колориметрическим методом для определения степени гидролиза в молочных продуктах. Метод основан на фотометрическом определении интенсивности окраски реакционной среды, окрашивающейся пропорционально содержанию глюкозы в образцах. Задачи, которые необходимо решить для достижения цели: 

1. Произвести ферментацию лактозы в молоке различными препаратами; 

2. Рассмотреть образцы кисломолочных продуктов, полученных в результате сквашивания различными микроорганизмами;

3. Адаптировать энзиматический колориметрический метод определения глюкозы в крови для определения степени гидролиза лактозы в молочный продуктах; 

4. Сравнить эффективность бактериальных заквасок для гидролиза лактозы в молочных продуктах. 

Метод основан на фотометрическом определении интенсивности окраски реакционной среды

Экспериментальное определение степени гидролиза лактозы адаптированным методом проведено в образцах молока, ферментированного β-галактозидазой – препаратами: Lacta-Free, Lactase Baby и Лактазис 6500K в рекомендуемых производителями дозировках (таблица 1), а также в образцах кисломолочных продуктов с установленной заквасочной микрофлорой (таблица 2). 

Таблица 1 – Состав образцов ферментированного молока

Таблица 2 – Состав заквасочной микрофлоры кисломолочных продуктов

Для определения остаточного количества лактозы в ферментированных молочных продуктах адаптирован способ определения концентрации глюкозы в цельной крови энзиматическим колориметрическим методом. Исследование проведено согласно инструкции по применению набора реагентов «Глюкоза-8- Ольвекс», с помощью спектрофотометра Shimadzu UV-1800. Сущность метода заключается в фотометрическом сравнении образцов ферментированных молочных продуктов по интенсивности окраски, полученной под действием фермента глюкозооксидазы. 

После составления реакционных смесей и окончания инкубации проведено измерение оптической плотности контрольной, калибровочной и опытных проб при длине волны от 400 до 625 нм с помощью спектрофотометра Shimadzu UV-1800. Из полученных экспериментальных данных выделены максимальные значения для каждой из проб для проведения расчёта количества лактозы, прореагировавшей в процессе ферментирования.

В результате расчёта получены значения количества прореагировавшей лактозы при гидролизе препаратами Lacta-Free, Lactase Baby и Лактазис 6500К в течение 4 часов при температуре 40°С в рекомендованных производителями дозировках

С помощью препаратов, вносимых в молочные продукты в рекомендованных производителями дозировках, представляется возможным гидролиз лактозы в количестве от 38,61 г/л (препаратом Lactase Baby) до 48,34 г/л (препаратом Лактазис 6500К). Степень гидролиза в исследованных кисломолочных продуктах находится в пределах от 2,5% (в кефире) до 12,2% (в йогурте). Степень гидролиза можно корректировать, изменяя рекомендованные производителями дозировки в зависимости от исходного содержания лактозы в продукте. 

В результате работы адаптирован способ определения концентрации глюкозы в цельной крови энзиматическим колориметрическим методом.

Адаптация технологии заключается в проведении предварительного осаждения белков молока, подборе приемлемого состава реакционной смеси для определения данным способом и создании плана вычислений количества прореагировавшей лактозы и степени гидролиза

Получены значения степени гидролиза различными ферментными препаратами и определена степень гидролиза в кисломолочных продуктах. Экспериментальное исследование адаптированным методом позволяет сделать выводы об эффективности применения заквасок и препаратов β-галактозидазы для гидролиза лактозы, а также рассчитать дозы внесения препаратов в молочные продукты. 

Источник: Инновационное развитие аграрно-пищевых технологий: материалы международной научно-практической конференции - 2021 - 160-163с.