ПРОЦЕСС ИЗОМЕРИЗАЦИИ ЛАКТОЗЫ В ЛАКТУЛОЗУ. ИЗУЧЕНИЕ И СРАВНЕНИЕ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

 

Сульман А.М.,¹ Михайлова А.А.²,Рубин М. А.³

¹ Тверской Государственый Технический Университет,

Тверь, Россия.

Студент I курса.

sulman@oline.tver.ru

² Тверской Государственый Технический Университет, Тверь, Россия. Студент VI курса.

³ Тверской Государственый Технический Университет, Тверь, Россия. Студент VI курса.

Научный руководитель: Далуда В.Ю.

 

Одним из приоритетных направлений науки в пищевой промышленности является создание новых видов функциональных продуктов и разработка безотходных технологий производства пищевых продуктов на основе рационального использования вторичного сырья. Особый интерес представляют новые технологии получения лактулозы – пребиотика с выраженными бифидогенными свойствами[1]..

В настоящее время во всем мире лактулоза, как уникальный углевод, состоящий из молекул галактозы и фруктозы,является признанным бифидофактором, благодаря чему широко используется во многих странах мира как профилактическое и терапевтическое средство при ряде заболеваний, особенно в случае дисбиотических явлений[2,3]. Как наиболее изученная в плане медицинского применения, лактулоза стала классическим средством воздействия на метаболизм микрофлоры кишечника, ее часто используют как эталонный углеводный компонент[4,5].

Изомеризация лактозы, осуществляемая, главным образом, за счет перегруппировки с образованием связи С=О у второго атома углерода альдозы - сложный процесс, который может осуществляться разными катализаторами в различных термодинамически возможных направлениях. Для щелочных катализаторов изомеризации лактозы (гидроксиды кальция, натрия, калия, а также их сочетания) характерны длительность процесса, низкие температуры и сложная многоэтапная очистка растворов. Использование слабощелочных сульфитов и фосфитов позволяет достигнуть степени изомеризации 30% при повышенных температурах и добавлении стадии деминерализации. Возможное использование высокоэффективных алюминатов и боратов позволяет достигнуть конверсии лактозы 70-80%. Основным сложностью этого метода является многоступенчатая очистка растворов от катализаторов, опасных для здоровья. Альтернативный подход к синтезу лактулозы, основанный на применении безреагентных способов, включающий ферментативный катализ, позволяет провести изомеризацию за счет молекулярной перестановки структур лактозы, либо за счет реакций конденсации галактозы и фруктозы. Направление реакции изомеризации лактозы зависит от условий проведения процесса, используемого катализатора, состава и свойств сырья (концентрация и степень чистоты растворов лактозы), способов и глубины очистки растворов.

 

Литература:

[1]. Effect of Lactobacillus ingestion on the gastrointestinal mucosal barrier alterations induced by indomethacin in humans / Gotteland, M., Cruchet, V., & Verbeke, S. //Alimentary Pharmacology & Therapeutics/ – 2001/ – №15. – С.11–17.

[2]. Fermentation of fructooligosaccharidesby lactic acid bacteria and bifidobacteria / Kaplan, H., & Hutkins, R. W. // Applied and Environmental Microbiology/ - 2000/ - № 66(6). – P. 2682-2684.

[3]. Nutritional advantages of probiotics and prebiotics / Marteau, P., & Boutron-Ruault, M. C.// British Journal of Nutrition/ - 2002/ - № 87(2). – P. 153-157.

[4]. Prebiotics and probiotics: are they functional foods / Roberfroid, M. B. // American Journal of Clinical Nutrition/ - 2000/ - №71. – P – 1682-1687.

[5]. The effect of lactose derivates lactulose, lactitol and lactobionic acid on the functional and technological properties of potentially probiotic Lactobacillus strains / Saarela, M., Hallamaa, K., Mattila-Sandholm, T., & Matto, J. // International Dairy Journal/ - 2003/ - № 13. – P. 291-302.