通过饮奶进行乳糖不耐受人群的筛查及干预对策的研究（深度分析）

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1、通过饮奶进行乳糖不耐受人通过饮奶进行乳糖不耐受人群的筛查及干预对策的研究群的筛查及干预对策的研究 内蒙古伊利实业集团股份有限公司内蒙古伊利实业集团股份有限公司2008.92008.9云战友云战友1精编内容目录目录v研究背景研究背景v研究目的研究目的v研究内容研究内容我国乳糖不耐受人群的我国乳糖不耐受人群的调查高水解率低乳糖牛奶的开高水解率低乳糖牛奶的开发高水解率低乳糖牛奶高水解率低乳糖牛奶对乳糖不耐受的干乳糖不耐受的干预试验v该项研究得到的支持和相关研究得到的支持和相关评价价2精编内容研究背景研究背景 很多人由于小很多人由于小肠上皮上皮细胞乳糖胞乳糖酶缺乏，缺乏，饮用牛奶后乳糖用牛奶后乳糖不能

2、被分解吸收，不能被分解吸收，乳糖乳糖进入入结肠后被后被肠道道细菌分解，菌分解，产生生大量乳酸、甲酸等短大量乳酸、甲酸等短链脂肪酸和脂肪酸和氢气，造成渗透气，造成渗透压升高，升高，使使肠腔中的水分增多，引起腹腔中的水分增多，引起腹胀、肠鸣、肠绞痛直至痛直至发生生腹泻等症状，腹泻等症状，这种种现象在医学上称象在医学上称为乳糖不耐受症。除表乳糖不耐受症。除表现为乳糖不耐症者外，乳糖不耐症者外，还存在乳糖代存在乳糖代谢不良但不表不良但不表现为症症状的人群，本研究中称之状的人群，本研究中称之为乳糖吸收不良者。乳糖吸收不良者。 乳糖不耐受症与乳糖吸收不良（不表乳糖不耐受症与乳糖吸收不良（不表现为症状但乳糖

3、代症状但乳糖代谢不良）合称不良）合称为乳糖乳糖酶缺乏。缺乏。3精编内容研究背景研究背景乳糖乳糖酶缺乏在欧洲北部后代中占缺乏在欧洲北部后代中占15 % ,15 % ,黑人及拉丁人群占黑人及拉丁人群占80 % 80 % , ,而美国印第安人和而美国印第安人和亚洲人可高达洲人可高达100 %100 % -Swagerty DL Jr. , Walling AD , Klein RM. Lactose intolerance J . Am -Swagerty DL Jr. , Walling AD , Klein RM. Lactose intolerance J . Am Fam Physician

4、 , 2002 , 65(9) :1855 - 1856.Fam Physician , 2002 , 65(9) :1855 - 1856.6-106-10岁亚洲儿童的乳糖不耐受洲儿童的乳糖不耐受85-100% 85-100% - - Quak SH. Lactose intolerance in Asian children. Quak SH. Lactose intolerance in Asian children. J Paediatr Child Health J Paediatr Child Health 1994;30:911994;30:912.2.杨月欣教授研究了中国儿童乳

5、糖不耐受症的月欣教授研究了中国儿童乳糖不耐受症的发生率，生率，结果表明果表明3-53-5岁、7-87-8岁、11-1311-13岁组儿童中，乳糖不耐受儿童中，乳糖不耐受发生率分生率分别为12.2%12.2%、32.2%32.2%、和、和29.0%29.0%，乳糖，乳糖酶缺乏缺乏发生率分生率分别为38.5%38.5%、87.6%87.6%、87.8% 87.8% -卫生研究，生研究，Vol.28,No.1,1999Vol.28,No.1,1999。 肖玉肖玉桦等人的等人的调查结果表明我国健康成人的乳糖果表明我国健康成人的乳糖酶缺乏率高缺乏率高达达92% 92% - - 现代代预防医学，防医学，V

6、ol.26, No.1,1999; Vol.26, No.1,1999; 有如此高的比例吗？有如此高的比例吗？4精编内容研究背景研究背景 分别给成人受试者分别给成人受试者50、25、12.5g 乳糖，乳糖酶缺乏率分别乳糖，乳糖酶缺乏率分别为为100%、86.4%、59.1%-新医学，新医学，1988，Vol.19：512； 分别给成人受试者分别给成人受试者25、12.5、6.25 g 乳糖，乳糖酶缺乏率分乳糖，乳糖酶缺乏率分别为别为85%、48.9%、2%; -中国药学杂志，中国药学杂志，1998，Vol.33，No.5分别给受试者（分别给受试者（7-187-18岁）岁）2525、12.512

7、.5、6.25 g 6.25 g 乳糖，乳糖酶缺乳糖，乳糖酶缺乏率分别为乏率分别为79.3%79.3%、19.7%19.7%、7.2%;7.2%; -中国学校卫生，中国学校卫生，2002，Vol.23，No.2 乳糖酶缺乏率、不耐受症状发生率受乳糖摄入量的影响乳糖酶缺乏率、不耐受症状发生率受乳糖摄入量的影响5精编内容研究目的研究目的 有必要根据年有必要根据年龄，设计每次每次摄入牛奶的适宜量，入牛奶的适宜量，通通过饮用适宜量的牛奶，用适宜量的牛奶，筛查得到乳糖得到乳糖酶缺乏数缺乏数据和乳糖不耐受数据。据和乳糖不耐受数据。这一数据一数据对于生活于生活习惯和和健康的关系最大；健康的关系最大；在此基在

8、此基础上，研究如何上，研究如何满足乳糖足乳糖酶缺乏和乳糖不缺乏和乳糖不耐受消耐受消费者者饮用牛奶的需要。用牛奶的需要。 6精编内容研究内容研究内容我国乳糖不耐受人群的我国乳糖不耐受人群的调查高水解率低乳糖牛奶的开高水解率低乳糖牛奶的开发高水解率低乳糖牛奶高水解率低乳糖牛奶对乳糖不耐受的干乳糖不耐受的干预试验7精编内容我国乳糖不耐受人群的调查我国乳糖不耐受人群的调查 伊利集伊利集团联合中科院生物物理所中生金域合中科院生物物理所中生金域诊断技断技术有限公司、哈有限公司、哈尔滨医科大学、西安交通大学医医科大学、西安交通大学医学院少儿学院少儿卫生教研室、中国生教研室、中国优生科学生科学协会会钙工程工程

9、专业委委员会会对北京、哈北京、哈尔滨、西安三大城市、西安三大城市3-70岁的人群通的人群通过饮奶，奶，进行乳糖不耐受行乳糖不耐受调查。 8精编内容我国乳糖不耐受人群的调查我国乳糖不耐受人群的调查 试验方法方法：测试前两天至前两天至测试结束前，受束前，受试者禁止者禁止饮奶及奶制品；奶及奶制品；测试前一天至前一天至测试结束前，受束前，受试者禁食大量水果（一天者禁食大量水果（一天250克以上）；克以上）；测试当天早晨，要求受当天早晨，要求受试者不者不进食、不食、不饮水，空腹到水，空腹到测试现场参加参加测试。将将1490名志愿者按年名志愿者按年龄段分段分为6组，每，每组饮用不同数量的用不同数量的纯牛奶

10、（乳糖含量牛奶（乳糖含量为4.8 % ） 。受。受试者一次者一次饮完液完液态纯牛奶，牛奶，同同时吃完吃完现场配送的面包，配送的面包，饮奶后至奶后至测试结束前，不得再束前，不得再饮水、水、进食，食，饮奶后奶后1小小时排空尿液，排空尿液，饮奶后奶后2小小时收集尿液，收集尿液，然后用中生金域然后用中生金域诊断技断技术有限公司的尿半乳糖有限公司的尿半乳糖试剂盒盒测定被定被调查人群的乳糖耐受情况。人群的乳糖耐受情况。9精编内容我国乳糖不耐受人群的调查我国乳糖不耐受人群的调查分分组情况和情况和饮奶量奶量3-43-4岁岁 125ml125ml5-65-6岁岁 250ml250ml7-97-9岁岁 300ml

11、300ml10-1210-12岁岁 350ml350ml13-1713-17岁岁 400ml400ml1818岁岁 450ml450ml10精编内容我国乳糖不耐受人群的调查我国乳糖不耐受人群的调查乳糖耐受能力的乳糖耐受能力的评价价标准准测定结果测定结果 饮奶后的症状饮奶后的症状 乳糖耐受能力乳糖耐受能力阴阴 性性 无消化道症状无消化道症状 乳糖耐受乳糖耐受阳阳 性性 无消化道症状无消化道症状 乳糖吸收不良乳糖吸收不良阳阳 性性 有腹痛、腹部有腹痛、腹部 不适、恶心、不适、恶心、 腹胀、腹泻一项腹胀、腹泻一项 乳糖不耐受症乳糖不耐受症 阳阳性性（乳乳糖糖吸吸收收不不良良、乳乳糖糖不不耐耐受受症症

12、）统统称称为为乳乳糖糖酶缺乏酶缺乏11精编内容我国乳糖不耐受人群的调查我国乳糖不耐受人群的调查年龄（岁）年龄（岁）例数例数正常正常乳糖酶缺乏乳糖酶缺乏例数（发生率）例数（发生率）乳糖吸收不良乳糖吸收不良乳糖不耐受症乳糖不耐受症X2P3-417312152（30.0%） 45 （26.0%）7 (4.0%） 561509060（40.0%）42（28.0%）18 (12.0%） 0.77471022415173（32.6%）58（25.9%）15 (6.7%） 0.13111141448460（41.6%）42（29.2%）18 (12.5%） 2.1381517793247（59.5%）39（

13、49.4%）8 (10.1%） 6.4950.011840399156 243（60.9%）174（43.6%）69 (17.3%） 0.0764170321107214（66.7%）143（44.5%）71 (22.1%） 2.3363-701490701749(50.2%)543(36.4%)206(13.8%)不同年龄组牛奶乳糖不耐受的检出情况不同年龄组牛奶乳糖不耐受的检出情况12精编内容饮奶状况饮奶状况 例数例数 乳糖酶缺乏乳糖酶缺乏 例数（发生率）例数（发生率）乳糖吸收不良乳糖吸收不良 乳糖不耐受症乳糖不耐受症 经常饮奶经常饮奶573573291291（50.8%50.8%）2232

14、23（38.938.9）6868（11.911.9）不常饮奶不常饮奶740740391391（52.8%52.8%）270270（36.536.5）121121（16.416.4）我国乳糖不耐受人群的调查我国乳糖不耐受人群的调查经常饮奶诱导不了乳糖酶活性，症状可弱化经常饮奶诱导不了乳糖酶活性，症状可弱化-卫生研究，卫生研究，Vol.28,No.1,1999。乳糖酶为非诱导酶乳糖酶为非诱导酶 -Newcomer AD , McGill DB. Gastroenterology ,1967 ,53 (6) :881 - 889.13精编内容乳糖酶缺乏受遗传影响乳糖酶缺乏受遗传影响 ？乳糖酶基因位于

15、乳糖酶基因位于2 号染色体长臂号染色体长臂(2q21) ，酶蛋白先是由小肠上，酶蛋白先是由小肠上皮细胞合成一个皮细胞合成一个220KD的前体物的前体物,然后再继续加工剪切成然后再继续加工剪切成180KD 的成熟酶蛋白。多数研究认为：断奶后乳糖酶活性的下降不依的成熟酶蛋白。多数研究认为：断奶后乳糖酶活性的下降不依赖于膳食中乳糖的存在赖于膳食中乳糖的存在,多项研究均证明乳糖的摄入并不能维持多项研究均证明乳糖的摄入并不能维持或增强乳糖酶的活性或增强乳糖酶的活性,因此进食乳糖并不能抑制基因决定的乳糖因此进食乳糖并不能抑制基因决定的乳糖酶的表达酶的表达 。芬兰儿童对牛奶过敏与其基因型为芬兰儿童对牛奶过敏

16、与其基因型为C/ C - 13910 相关相关,其成人型其成人型乳糖酶活性低下也与该基因型相关乳糖酶活性低下也与该基因型相关 。有研究表明我国北方。有研究表明我国北方5个个少数民族的乳糖不耐受和该基因在该处的变异关系不大。少数民族的乳糖不耐受和该基因在该处的变异关系不大。还有一种乳糖不耐受也可由腹泻导致。但一般可以在腹泻症治还有一种乳糖不耐受也可由腹泻导致。但一般可以在腹泻症治愈后恢复。愈后恢复。14精编内容研究内容研究内容我国乳糖不耐受人群的我国乳糖不耐受人群的调查高水解率低乳糖牛奶的开高水解率低乳糖牛奶的开发高水解率低乳糖牛奶高水解率低乳糖牛奶对乳糖不耐受的干乳糖不耐受的干预试验15精编内

17、容高水解率低乳糖牛奶的开发高水解率低乳糖牛奶的开发乳糖乳糖酶的的选择乳糖水解率快速方法的开乳糖水解率快速方法的开发低乳糖牛奶生低乳糖牛奶生产工工艺的确定的确定低乳糖牛奶在低乳糖牛奶在货架期内的褐架期内的褐变情况情况16精编内容乳糖酶的选择乳糖酶的选择目目 前前仅来来 源源 于于 微微 生生 物物 的的 半半 乳乳 糖糖 苷苷酶有有 工工 业 应用用 价价值 ， 不不 同同 微微 生生 物物 来来 源源 的的 半半 乳乳 糖糖 苷苷酶的性的性质有所不同。有所不同。考考虑安安 全全 性性 、经 济性性 以以 及及 适适应性性 ， 最最终 选 择 来来 源源 于于 乳乳 酸酸 克克鲁 维酵酵 母母产

18、生生 的的 半半 乳乳 糖糖 苷苷 酶。17精编内容乳糖酶的选择乳糖酶的选择随着反应温度的升高，乳糖酶催化乳糖的水解率增加。当达到一定温度随着反应温度的升高，乳糖酶催化乳糖的水解率增加。当达到一定温度随着反应温度的升高，乳糖酶催化乳糖的水解率增加。当达到一定温度随着反应温度的升高，乳糖酶催化乳糖的水解率增加。当达到一定温度 时，温度再升高，乳糖酶催化乳糖的水解率就开始降低。时，温度再升高，乳糖酶催化乳糖的水解率就开始降低。时，温度再升高，乳糖酶催化乳糖的水解率就开始降低。时，温度再升高，乳糖酶催化乳糖的水解率就开始降低。从图中可以得到，该酶的最适反应温度为从图中可以得到，该酶的最适反应温度为从

19、图中可以得到，该酶的最适反应温度为从图中可以得到，该酶的最适反应温度为39-4139-41。乳糖酶最适反应温度的确定乳糖酶最适反应温度的确定18精编内容乳糖酶的选择乳糖酶的选择pHpH值低于值低于值低于值低于6.56.5时，酶活力随着时，酶活力随着时，酶活力随着时，酶活力随着pHpH值的下降迅速降低，值的下降迅速降低，值的下降迅速降低，值的下降迅速降低，pHpH值在值在值在值在6.5-7.06.5-7.0时活时活时活时活 性达到最大值。性达到最大值。性达到最大值。性达到最大值。该酶的最适反应该酶的最适反应该酶的最适反应该酶的最适反应pHpH值为值为值为值为6.5-7.06.5-7.0，该酶最适

20、，该酶最适，该酶最适，该酶最适pHpH值恰好在鲜乳的天然值恰好在鲜乳的天然值恰好在鲜乳的天然值恰好在鲜乳的天然pH pH 值之间，因此适合鲜奶的水解。值之间，因此适合鲜奶的水解。值之间，因此适合鲜奶的水解。值之间，因此适合鲜奶的水解。 乳糖酶最适反应乳糖酶最适反应pH值的确定值的确定19精编内容冰点法冰点法 低乳糖牛奶产品的水解率是衡量其乳糖水解程度的一项重要的生产指标。用HPLC法测定乳糖需要昂贵的仪器，不便于工厂使用。为了探寻一种适合于低乳糖牛奶生产中检测分析需要的简便快捷的新方法，开发了冰点法，利用冰点降低幅度可以测定牛奶乳糖水解率。得出较准确的冰点公式为 X=(+0.5601)/-0.

21、2907 方法特点：节省检测时间，节约检测成本。HLPC每测定一个样子，费用在200元。而冰点仪每开一次机进行校正的费用仅为12元，可以测定几十个样品。乳糖水解率快速方法的开发乳糖水解率快速方法的开发20精编内容乳糖水解率快速方法的开发乳糖水解率快速方法的开发葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶分光光度法分光光度法牛奶中牛奶中1分子的乳糖水解成分子的乳糖水解成1分子的葡萄糖和分子的葡萄糖和1分子的半乳糖，分子的半乳糖，通通过测定葡萄糖的量就可以得到已水解的乳糖量。定葡萄糖的量就可以得到已水解的乳糖量。测定原定原理如下：理如下： -D葡萄糖葡萄糖 + O2 + H2O D-葡萄糖酸葡萄糖酸 +H2O2H2O

22、2 + 4-AAP + 苯酚苯酚 红色色醌化物化物 + H2O1ml 乳糖水解牛奶稀乳糖水解牛奶稀释到到10ml ，取，取20L到到葡萄糖葡萄糖酶试剂与与苯酚苯酚试剂等体等体积混合液，加好混合液，加好试剂后置后置37恒温水浴反恒温水浴反应20min，在，在505nm波波长处测定吸光度定吸光度值并并计算葡萄糖算葡萄糖浓度。度。PODGOD21精编内容乳糖水解率快速方法的开发乳糖水解率快速方法的开发 将低乳糖牛奶分两份，一份直接测葡萄糖，另一份加将低乳糖牛奶分两份，一份直接测葡萄糖，另一份加入入10000NLU/L 的乳糖酶置于的乳糖酶置于39的环境中反应的环境中反应2小小时充分水解牛奶重残余乳糖

23、，然后测定葡萄糖的浓度。时充分水解牛奶重残余乳糖，然后测定葡萄糖的浓度。乳糖水解率的计算公式乳糖水解率的计算公式乳糖水解率乳糖水解率= 100%葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶分光光度法分光光度法22精编内容乳糖水解率快速方法的开发乳糖水解率快速方法的开发12345样品吸光度值样品吸光度值0.2470.3630.5080.6200.736实际加入量实际加入量（g/L）1.0181.5042.0212.5073.016试验中测得的试验中测得的量量(g/L)0.9881.4252.0322.4802.944回收率回收率(%)97.0596.54100.5498.9297.61葡萄糖氧化酶法准确度试验葡萄糖

24、氧化酶法准确度试验23精编内容乳糖水解率快速方法的开发乳糖水解率快速方法的开发葡萄糖氧化酶法精密度试验葡萄糖氧化酶法精密度试验 123456平均平均值值标准标准偏差偏差变异变异系数系数水解的样品水解的样品吸光度值吸光度值0.3340.3390.3440.3510.3460.342牛奶中水解了的乳糖含牛奶中水解了的乳糖含量（量（g/100mL）2.6722.7122.7522.8082.7682.7362.7410.0471.7%完全水解样完全水解样品吸光度值品吸光度值0.6180.6510.6470.6450.6540.654牛奶中乳糖完全水解的含牛奶中乳糖完全水解的含量即牛奶水解前乳糖的含量

25、即牛奶水解前乳糖的含量量(g/100mL)4.9445.2085.1765.1605.2325.2325.1590.1092.1%乳糖水解率乳糖水解率（%）53.1324精编内容低乳糖牛奶生产工艺的确定低乳糖牛奶生产工艺的确定 流程流程1：原料奶：原料奶 杀菌菌 冷却到最冷却到最适温度适温度 加加酶搅拌拌 水解水解 UHT 冷却冷却 包装包装25精编内容低乳糖牛奶生产工艺的确定低乳糖牛奶生产工艺的确定随随着着反反应时间的的延延长，添添加加不不同同浓度度乳乳糖糖酶的的牛牛奶奶的的水水解解率率在在增增加加，当当水水解解率率超超过80%以以上上，乳糖的水解率乳糖的水解率趋于平于平缓。乳乳糖糖水水解解

26、率率达达到到70%就就可可以以解解决决乳乳糖糖不不耐耐受受的的症症状状，综合合考考虑，在在最最适适反反应温温度度下下水水解解牛牛奶奶中中乳糖的最佳工乳糖的最佳工艺条件是条件是酶的添加量的添加量为1500NLU/L，水解，水解时间2小小时。 最适温度（最适温度（39）下乳糖水解率随时间的变化）下乳糖水解率随时间的变化26精编内容低乳糖牛奶生产工艺的确定低乳糖牛奶生产工艺的确定流程流程2：原料奶：原料奶 巴氏巴氏杀菌（菌（85，15S15S） 冷却到（冷却到（4） 加加酶搅拌拌 水解水解 UHT 冷却冷却 包装包装27精编内容低乳糖牛奶生产工艺的确定低乳糖牛奶生产工艺的确定经过经过经过经过1212

27、小时，添加小时，添加小时，添加小时，添加2000NLU/L2000NLU/L乳糖酶的巴氏杀菌牛奶的水解率达到乳糖酶的巴氏杀菌牛奶的水解率达到乳糖酶的巴氏杀菌牛奶的水解率达到乳糖酶的巴氏杀菌牛奶的水解率达到70%70%以上。以上。以上。以上。在低温下水解牛奶中的乳糖的最佳工艺条件为添加在低温下水解牛奶中的乳糖的最佳工艺条件为添加在低温下水解牛奶中的乳糖的最佳工艺条件为添加在低温下水解牛奶中的乳糖的最佳工艺条件为添加2000NLU/L2000NLU/L的乳糖酶放置一的乳糖酶放置一的乳糖酶放置一的乳糖酶放置一 个班次的时间。个班次的时间。个班次的时间。个班次的时间。低温下乳糖水解率随时间的变化低温下

28、乳糖水解率随时间的变化28精编内容低乳糖牛奶生产工艺的确定低乳糖牛奶生产工艺的确定 流程流程3：原料乳：原料乳 杀菌菌(UHT) 冷冷却到却到15 灌装灌装 包装包装 水解水解 无菌添加乳糖无菌添加乳糖酶 29精编内容无菌乳糖酶的制备无菌乳糖酶的制备 采用膜采用膜过滤技技术进行原料除菌，使行原料除菌，使产品在无菌添品在无菌添加加时不会受到二次不会受到二次污染。采用膜染。采用膜过滤可以使可以使酶活活力力损失降低至最小，最大限度地保持失降低至最小，最大限度地保持酶制制剂活力，活力，同同时能保能保证乳糖乳糖酶的的颜色呈色呈现透明色。首先将乳透明色。首先将乳糖糖酶通通过无菌膜除去无菌膜除去杂质和微生物

29、，加工成无菌和微生物，加工成无菌包装的乳糖包装的乳糖酶，然后通，然后通过无菌在无菌在线添加添加设备将无将无菌袋包装的乳糖菌袋包装的乳糖酶直接添加到无菌罐或者无菌灌直接添加到无菌罐或者无菌灌装机中。装机中。低乳糖牛奶生产工艺的确定低乳糖牛奶生产工艺的确定30精编内容 在在线无菌添加的无菌添加的实现 无菌添加工无菌添加工艺采用高温高采用高温高压蒸汽作蒸汽作为产品的保品的保护屏障，在无菌屏障，在无菌酶制制剂添加到添加到产品的品的过程中始程中始终保保持一个双向无菌的持一个双向无菌的环境状境状态，从而保，从而保证产品、品、酶制制剂的无菌性，防止的无菌性，防止产品免受二次品免受二次污染。在整个染。在整个无

30、菌无菌酶制制剂的添加的添加过程中，程中，产品和品和酶制制剂的温度的温度保持在保持在2025的温度下。的温度下。低乳糖牛奶生产工艺的确定低乳糖牛奶生产工艺的确定31精编内容低乳糖牛奶生产工艺的确定低乳糖牛奶生产工艺的确定添加添加添加添加250,500,750NLU/L250,500,750NLU/L的乳糖酶，经一周后乳糖水解率均达到的乳糖酶，经一周后乳糖水解率均达到的乳糖酶，经一周后乳糖水解率均达到的乳糖酶，经一周后乳糖水解率均达到90%90%以上。以上。以上。以上。一般一般一般一般UHTUHT奶经一周检验合格后才投放市场，当产品到达消费者手中时，乳糖可奶经一周检验合格后才投放市场，当产品到达消

31、费者手中时，乳糖可奶经一周检验合格后才投放市场，当产品到达消费者手中时，乳糖可奶经一周检验合格后才投放市场，当产品到达消费者手中时，乳糖可 以完全水解，无菌添加的最佳工艺为添加以完全水解，无菌添加的最佳工艺为添加以完全水解，无菌添加的最佳工艺为添加以完全水解，无菌添加的最佳工艺为添加250NLU/L250NLU/L，贮存一周。，贮存一周。，贮存一周。，贮存一周。无菌添加乳糖水解率随时间的变化无菌添加乳糖水解率随时间的变化 32精编内容低乳糖牛奶生产工艺的确定低乳糖牛奶生产工艺的确定 三种工三种工艺的比的比较分分别对三种工三种工艺流程流程进行行试验，发现使用流程使用流程1时，乳糖水解，乳糖水解率

32、达到率达到70%时所需的所需的时间短，但牛奶容易遭受微生物的短，但牛奶容易遭受微生物的污染，染，而且水解出的牛奶而且水解出的牛奶经过超高温超高温灭菌后，有明菌后，有明显的褐的褐变；流程流程2虽然可以减少微生物的然可以减少微生物的污染，但所需的染，但所需的酶的用量大，水的用量大，水解出的牛奶解出的牛奶经过超高温超高温灭菌后，也容易褐菌后，也容易褐变；流程流程3是在牛奶超高温是在牛奶超高温灭菌后罐装的同菌后罐装的同时加入乳糖加入乳糖酶，该工工艺不会引起低乳糖牛奶的微生物不会引起低乳糖牛奶的微生物污染和褐染和褐变，并且所需，并且所需酶的用的用量少，可生量少，可生产出乳糖水解率出乳糖水解率90%的低乳

33、糖牛奶，能降低低乳的低乳糖牛奶，能降低低乳糖牛奶的生糖牛奶的生产成本；成本；最最终选择工工艺流程流程3来生来生产高水解率的低乳糖牛奶。高水解率的低乳糖牛奶。 33精编内容低乳糖牛奶生产工艺的确定低乳糖牛奶生产工艺的确定工工艺流程流程3优点点 普通工普通工艺添加乳糖添加乳糖酶不不仅需要大量添加乳糖需要大量添加乳糖酶，同，同时还需要需要很很长的工的工艺时间来水解乳糖，耗来水解乳糖，耗时耗耗电，水解的，水解的产品品经加工加工后容易后容易发生褐生褐变，缩短短产品品货架期。架期。 利用无菌在利用无菌在线添加技添加技术极大地降低了乳糖极大地降低了乳糖酶的使用成本，的使用成本， 同同时防止防止产品在品在货架

34、期内架期内发生褐生褐变，延，延长了了产品的品的货架期，架期，货架期可以达到架期可以达到7个月。个月。用此工用此工艺巧妙地利用了待巧妙地利用了待检时间完成水解，使工完成水解，使工艺操作中省操作中省去了水解去了水解时间，对于于90的乳糖水解率，的乳糖水解率，酶用量减少用量减少为原来原来的四分之一，极大地提高了工厂的利用率，降低了生的四分之一，极大地提高了工厂的利用率，降低了生产成本成本和管理和管理费用。用。34精编内容低乳糖牛奶在货架期内的褐变情况低乳糖牛奶在货架期内的褐变情况牛奶中含有丰富的蛋白牛奶中含有丰富的蛋白质和和还原糖，在原糖，在热处理理过程中易程中易发生美拉德反生美拉德反应。美拉德反美

35、拉德反应是氨基化合物（胺、氨基酸、是氨基化合物（胺、氨基酸、肽和蛋白和蛋白质）和）和羰基化合物（糖基化合物（糖类）自然）自然发生的反生的反应，也称之，也称之为非非酶褐褐变。在牛奶中主要是在牛奶中主要是还原糖的原糖的羰基和乳蛋白基和乳蛋白质中中赖氨酸的氨酸的-氨基氨基结合，合，发生美生美拉德反拉德反应，并最，并最终生成褐色物生成褐色物质。低乳糖牛奶的生低乳糖牛奶的生产过程中，乳糖被分解成程中，乳糖被分解成为葡萄糖和半乳糖。由于褐葡萄糖和半乳糖。由于褐变反反应速度与糖的种速度与糖的种类有关，六碳糖比双糖更容易有关，六碳糖比双糖更容易发生反生反应，再加上低乳糖牛，再加上低乳糖牛奶中奶中还原糖数量的增

36、加，所以低乳糖牛奶比普通牛奶更容易原糖数量的增加，所以低乳糖牛奶比普通牛奶更容易发生褐生褐变。本本实验以初以初级美拉德反美拉德反应中中3-脱氧葡糖脱氧葡糖醛酮的降解的降解产物物HMF（羟甲基甲基呋喃）喃）作作为褐褐变标志物，志物，测定无菌添加乳糖定无菌添加乳糖酶的低乳糖牛奶在室温的低乳糖牛奶在室温贮存期内的褐存期内的褐变情况。情况。35精编内容UHT奶在奶在25经经5个月的贮存个月的贮存HMF几乎没有增加，无菌添加乳糖几乎没有增加，无菌添加乳糖酶的酶的UHT乳乳 在同样条件下贮存，虽然在同样条件下贮存，虽然HMF从从43.16mol/L增加到增加到73.09mol/L，但用肉眼观察不出它的颜色

37、变化，经过，但用肉眼观察不出它的颜色变化，经过7个月的贮个月的贮存在颜色上仍与存在颜色上仍与UHT乳无差别。乳无差别。而先水解后超高温灭菌的低乳糖牛奶（水解率而先水解后超高温灭菌的低乳糖牛奶（水解率70%）在生产出）在生产出来时来时HMF就达到了就达到了120.26mol/L，用肉眼已经观察到它的颜色发，用肉眼已经观察到它的颜色发生变化。生变化。所以选择无菌后添加乳糖酶的工艺生产低乳糖牛奶可解决褐变问所以选择无菌后添加乳糖酶的工艺生产低乳糖牛奶可解决褐变问题，并延长货价期。题，并延长货价期。低乳糖牛奶在货架期内的褐变情况低乳糖牛奶在货架期内的褐变情况36精编内容低乳糖牛奶在货架期内的褐变情况低

38、乳糖牛奶在货架期内的褐变情况贮存一个月颜色的变化贮存七个月颜色的变化37精编内容研究内容研究内容我国乳糖不耐受人群的我国乳糖不耐受人群的调查高水解率低乳糖牛奶的开高水解率低乳糖牛奶的开发高水解率低乳糖牛奶高水解率低乳糖牛奶对乳糖不耐受的干乳糖不耐受的干预试验38精编内容乳糖不耐受的干预试验乳糖不耐受的干预试验 伊利集伊利集团联合北京中生金域合北京中生金域诊断技断技术有限公司、有限公司、哈哈尔滨医科大学、西安交通大学医学院少儿医科大学、西安交通大学医学院少儿卫生生教研室、中国教研室、中国优生科学生科学协会会钙工程工程专业委委员会会进行了乳糖不耐受的干行了乳糖不耐受的干预试验。 39精编内容乳糖不

39、耐受的干预试验乳糖不耐受的干预试验经乳糖耐受乳糖耐受试验筛查出的乳糖吸收不良者和乳糖出的乳糖吸收不良者和乳糖不耐受者作干不耐受者作干预试验。受受试者者饮用低乳糖牛奶，用低乳糖牛奶，试验方法、不同年方法、不同年龄组饮奶量同耐受奶量同耐受试验。 试验方法：试验方法：40精编内容乳糖不耐受的干预试验乳糖不耐受的干预试验干干预效果效果评价价标准准 显效：效：消化道症状消失、尿半乳糖消化道症状消失、尿半乳糖试验转为正正常。常。有效：有效：消化道症状减消化道症状减轻、尿半乳糖、尿半乳糖试验转为正正常或常或单项尿半乳糖尿半乳糖试验转为正常。正常。 41精编内容乳糖不耐受的干预试验乳糖不耐受的干预试验 本次研

40、究采用内蒙古伊利实业集团股份有限公司研本次研究采用内蒙古伊利实业集团股份有限公司研制的高水解率低乳糖牛奶（乳糖水解率制的高水解率低乳糖牛奶（乳糖水解率90%），对），对468例乳糖吸收不良和例乳糖吸收不良和152例乳糖不耐受症者进行干例乳糖不耐受症者进行干预。预。 42精编内容乳糖不耐受的干预试验乳糖不耐受的干预试验 乳糖吸收不良乳糖吸收不良乳糖不耐受症乳糖不耐受症年龄年龄例数例数 有效有效例数例数 有效有效 显效显效7106102（95.3%）2927（93.1%） 27（93.1%）717122119（97.6%）3938（97.4%） 34（87.2%）1840145139（95.1%）

41、5250（96.0%） 48（82.7%）41709592（96.7%）3231（96.8%） 28（87.5%）合合 计计468452（96.6%）152146 (96%) 137(90.1%)腹胀腹胀多屁多屁腹部不适腹部不适腹腹 痛痛腹腹 泻泻 例数例数6254673544 有效有效60（96.8%）52（96.3%）50（74.6%） 33（94.3%）43（97.7%）表表2 低乳糖牛奶对乳糖不耐受的改善结果低乳糖牛奶对乳糖不耐受的改善结果 表表3 低乳糖牛奶对乳糖不耐受临床症状的改善效果低乳糖牛奶对乳糖不耐受临床症状的改善效果43精编内容研究发现和创新研究发现和创新本本项目在国内第一

42、次通目在国内第一次通过给受受试者根据年者根据年龄确定确定饮奶量，在北方奶量，在北方3大大城市城市进行了行了2000多例乳糖不耐受多例乳糖不耐受筛查试验，得到了，得到了50.6%的国人乳糖的国人乳糖酶缺乏的缺乏的结果；果；本本项目开目开发了乳糖水解率大于了乳糖水解率大于90%的的UHT低乳糖液低乳糖液态奶奶-营养舒化奶养舒化奶系列系列产品。品。产品技品技术特点：特点：1）该产品水解率大于品水解率大于90%，国内首，国内首创；2）解决了低乳糖牛奶生）解决了低乳糖牛奶生产过程容易程容易发生褐生褐变的的问题，国内首，国内首创；3）第一次在乳品行第一次在乳品行业采用无菌添加采用无菌添加酶工工艺，国内首，

43、国内首创；4）采用）采用UHT技技术，保，保质期期7个月，国内首个月，国内首创；5）酶解解过程无程无污染，用染，用酶省，工省，工艺技技术经济性好；性好；6）该项目已目已顺利的完成大利的完成大规模、流水模、流水线的的产业化生化生产。7）舒化奶配方中合理的添加膳食）舒化奶配方中合理的添加膳食纤维和胶原蛋白，更和胶原蛋白，更贴近中国人膳近中国人膳食食营养需求。养需求。本本项目在国内第一次采用高水解率低乳糖牛奶目在国内第一次采用高水解率低乳糖牛奶-营养舒化奶，在多个养舒化奶，在多个城市城市进行了乳糖吸收不良人群行了乳糖吸收不良人群饮用低乳糖牛奶的干用低乳糖牛奶的干预试验，结果表明，果表明，本本项目开目

44、开发的的产品品营养舒化奶改善乳糖吸收不良的有效率养舒化奶改善乳糖吸收不良的有效率为96.6%，对乳糖不耐受症改善的有效率和乳糖不耐受症改善的有效率和显效率分效率分别为96%和和90.1%。 本本项目研究目研究过程中程中还开开发了了2种乳糖水解率快速种乳糖水解率快速检测方法。方法。 44精编内容相关资料相关资料45精编内容46精编内容产品相关标准的编写产品相关标准的编写标准名称标准名称标准编号标准编号灭菌低乳糖奶（包括全脂和低脂）灭菌低乳糖奶（包括全脂和低脂）Q/NYLA 44-2006Q/NYLA 44-2006该项研究完成后，伊利集团申请了低乳糖奶国家标准的立项，并且已经该项研究完成后，伊利

45、集团申请了低乳糖奶国家标准的立项，并且已经纳入国标委纳入国标委2007年第四批国家标准制修订计划年第四批国家标准制修订计划。伊利集团作为起草单位，。伊利集团作为起草单位，承担了该项目，承担了该项目，项目编号为：项目编号为：20071103-T-469。.创新型企业2007年申报材料第二轮申报国家标准化管理委会批准的第四批标准.xls47精编内容48精编内容专利和文章专利和文章申请的专利： 发明名称发明名称申请号申请号一种测定低乳糖牛奶中乳糖水解率的方法一种测定低乳糖牛奶中乳糖水解率的方法200710007145.4200710007145.4一种低乳糖奶的制备方法一种低乳糖奶的制备方法2007

46、10000802.2200710000802.2发表的文章：1 卜建斌卜建斌, 云战友云战友, 邢黎明邢黎明. -半乳糖苷酶的应用及固定化半乳糖苷酶的应用及固定化J. 农产品加工（学刊）农产品加工（学刊）,2006,(2): 4-6.2 卜建斌卜建斌, 云战友云战友. 低乳糖牛奶生产工艺研究低乳糖牛奶生产工艺研究C.中国奶业协会年会论文集中国奶业协会年会论文集(2007),148-150.3 Jianbin Bu, Zhanyou Yun, Cuizhi Li, Caiyun Wang. Application of immobilized -galactosidase in a packed

47、-bed reactor systemC, 27th IDF World Dairy Congress,2006. 49精编内容经济效益经济效益 产品一经推出就受到业界的一致好评和消产品一经推出就受到业界的一致好评和消费者的认可，产品目前处于产销两旺。到费者的认可，产品目前处于产销两旺。到2007年底已为国家交利税年底已为国家交利税1779.55万元，万元，销售额突破销售额突破1亿零亿零468万元。万元。 50精编内容社会效益社会效益低乳糖牛奶可以有效地解决患有乳糖不耐受的人群，低乳糖牛奶可以有效地解决患有乳糖不耐受的人群，对从从根本上解决中国人的健康根本上解决中国人的健康饮奶奶问题，促，促进

48、“学生学生饮用奶用奶计划划”、“军队饮用奶用奶计划划”的的实施，提高我国居民奶施，提高我国居民奶类食食品的消品的消费水平具有特水平具有特别重要的意重要的意义。有利于我国政府提出的通有利于我国政府提出的通过推行全民推行全民饮奶来改善我国居民奶来改善我国居民食物与食物与营养状况的养状况的战略略规划。划。利用先利用先进工工艺生生产的低乳糖牛奶系列的低乳糖牛奶系列产品不品不仅满足了不同足了不同乳糖不耐症人群的乳糖不耐症人群的营养需求，同养需求，同时改善了乳制品的品改善了乳制品的品质，丰富了乳制品市丰富了乳制品市场，对于新概念的于新概念的产品开品开发具有指具有指导意意义。51精编内容产品研发过程的技术支

49、持和对产品的评价产品研发过程的技术支持和对产品的评价1 1、 该产品的研制得到国家科技支撑计划（该产品的研制得到国家科技支撑计划（“十一五十一五”国家科国家科技支撑计划）、内蒙古科技厅重大科技专项、农业部科技跨技支撑计划）、内蒙古科技厅重大科技专项、农业部科技跨越计划重点项目等的支持。越计划重点项目等的支持。2 2、 该产品的功效通过国家食物与营养咨询委员会组织院士在该产品的功效通过国家食物与营养咨询委员会组织院士在内的专家的评审；内的专家的评审；3 3、该产品技术通过乳制品工业协会组织国内加工和营养领域专、该产品技术通过乳制品工业协会组织国内加工和营养领域专家的评审；家的评审； 消费者能感到

50、的产品功能：喝了舒服；消费者能感到的产品功能：喝了舒服；52精编内容产品部分获奖信息产品部分获奖信息1 1、 该产品为中国乳制品首次在国外获奖；该产品为中国乳制品首次在国外获奖； 2 2、 该产品在国内多次获奖该产品在国内多次获奖内蒙古内蒙古20072007年十大科技年十大科技进展之一展之一20072007年呼和浩特市科技年呼和浩特市科技进步一等步一等奖乳制品工乳制品工业协会年会新会年会新产品品奖西部乳西部乳业年会上年会上获创新新产品品奖53精编内容第一次鉴定会证书第一次鉴定会证书54精编内容产产 品品 鉴鉴 定定 会会 证证 书（二）书（二）55精编内容国际国际“最佳创新液态奶产品高度推荐奖

51、最佳创新液态奶产品高度推荐奖 荷兰阿姆斯特丹举行的第一届全球乳业大会上，荷兰阿姆斯特丹举行的第一届全球乳业大会上，这一历时这一历时4 4年，带动乳品产年，带动乳品产业升级的产品创新，于业升级的产品创新，于20072007年年3 3月，从全球月，从全球1616个国家（欧美个国家（欧美1212个国家）个国家）9090种参评产品种参评产品脱颖而出，在最佳创新液态奶产品类的评选中，因其技术新颖、并合理强化胶原蛋脱颖而出，在最佳创新液态奶产品类的评选中，因其技术新颖、并合理强化胶原蛋白和膳食纤维等营养成分，获得白和膳食纤维等营养成分，获得“最佳创新液态奶产品高度推荐奖最佳创新液态奶产品高度推荐奖”，这是中国乳，这是中国乳制品第一次在国外获奖，实现了中国乳业创新的历史性突破。制品第一次在国外获奖，实现了中国乳业创新的历史性突破。56精编内容57精编内容