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牛乳低聚糖是由3-10个特定单糖通过不同糖苷键连接而成的一类乳源低聚糖。牛乳低聚糖的含量和种类虽不及母乳低聚糖,但牛乳中存在着与母乳中结构相同的低聚糖,具有多种的生理功能:如促进肠道有益菌的增殖、提高肠道对病原体定植的抗黏附性、增强婴幼儿肠屏障功能、可提供婴幼儿大脑发育和认知潜能的营养物质等。因此本文以乳清为原料研究牛乳低聚糖的分离纯化工艺,并开发了一种同时检测葡萄糖、半乳糖、乳糖的方法,可为乳源低聚糖的产业化生产、婴幼儿配方奶粉和功能性食品原料开发提供重要的理论参考。本文以邻氨基苯甲酰胺(2-AB)为衍生试剂,成功开发出一种能同时检测葡萄糖、半乳糖和乳糖的方法。该方法中葡萄糖、半乳糖、乳糖的检出限分别为0.5μg/L、0.5μg/L和1μg/L,定量限分别为1.8μg/L、1.8μg/L和3.5μg/L;标准曲线相关系数R~2=0.999,加标回收率为100%~115%,该方法具有较高的灵敏度和准确性,为低聚半乳糖合成、膜分离工艺过程及终产品中3种糖的检测提供了准确、可靠的测定方法。酶解乳清不仅可以降低乳清中乳糖的含量,增大膜分离的通量,而且还可以酶促合成低聚半乳糖副产物,有利于提高低聚糖的总含量。以葡萄糖、半乳糖、乳糖绝对定量及低聚半乳糖相对含量为指标,对?-半乳糖苷酶酶解乳清的工艺条件进行优化。获得最佳酶解工艺参数为:酶解温度40℃、加酶量1‰、料液浓度200g/L、酶解时间60min。在此条件下,低聚半乳糖相对含量为26.63%,残留乳糖为16.90%。在最佳酶解条件下,以膜通量、蛋白截留率和总糖透过率为指标,确立了微滤的最佳跨膜压力为175KPa,在此压力下蛋白截留率为84%;超滤的最佳跨膜压力为275KPa,在此压力下总糖透过率为96%。微滤、超滤工艺均达到中试规模生产,对产业化生产提供了重要参考。利用凝胶层析色谱对牛乳低聚糖进一步分离纯化,优化凝胶层析进样量为40mL;通过对各组分中唾液酸和低聚半乳糖含量的检测,最终确定既含唾液酸乳糖又含低聚半乳糖的组分为第1至26号层析管。将1至26号管样品均匀混合,最终检测出3’-唾液酸乳糖的含量为3.2892±0.096μg/mL、6’-唾液酸乳糖的含量为0.276±0.068μg/mL、低聚半乳糖相对含量为56.62±0.48%;丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸等10种氨基酸的含量均小于3.0μg/mL;钙、镁、钠等矿物质的含量均低于70μg/mL;未检出砷、汞、镉、铬等重金属,铅的含量(0.014±0.0053μg/mL)符合国家食品中污染物限量标准。