β-半乳糖苷酶 第二部分 通用名称、功能分类，用量和使用范围

第二部分 通用名称、功能分类，用量和使用范围第二部分 通用名称、功能分类，用量和使用范围通用名称 该酶的酶活性为-半乳糖苷酶（又叫乳糖酶）。根据国际生物化学与分子生物学联合会系统命名委员会（IUBMB）的“酶的系统命名 1992”，以及化学文摘社（CAS）编号，该酶分类如下：通用名称（中文）： 乳糖酶IUBMB名称:Beta-半乳糖苷酶IUBMB编号:EC 3.2.1.23CAS 号:9031-11-2功能分类 食品工业用加工助剂食品用酶制剂用量和使用范围 使用范围： 各类食品使用量：按生产需要适量使用即，在达到想要得到的酶反应时使用最小剂量。食品生产商实际使用的剂量取决于其具体的生产工艺，该使用剂量是基于酶制剂生产商最初建议的剂量，根据食品生产商生产条件优化得到的。因此，从技术的角度来看，并不存在“正常或最大使用量”，该食品酶的使用应遵循quantum satis （按生产需要适量使用）原则。 推荐的酶使用剂量取决于生产过程和产品，在低温水解过程（4-12C）中需要的最高剂量为3500 LAU(B) /kg牛奶。第 7 页 共 10页第三部分 证明技术确有必要性和使用效果的资料或文件第三部分 证明技术上确有必要和使用效果的资料或文件3.1 乳糖酶的功能类别及作用机理 功能类别 食品工业用加工助剂食品用酶制剂。 作用机理 乳糖酶催化beta-D-半乳糖苷的末端非还原性beta-D-半乳糖残基的水解。最为常见和熟知的反应是将D-乳糖水解成D-葡萄糖和D-半乳糖（本申报文件中也将这几种物质分别简称为乳糖、葡萄糖和半乳糖）。 该乳糖酶作为加工助剂使用在乳及乳制品的生产过程中，用于低乳糖或减少乳糖奶和低乳糖或减少乳糖乳制品的生产。 乳糖酶与乳糖反应后形成一个葡萄糖和半乳糖的混合物。在大部分乳及乳制品，如常规鲜牛奶、UHT奶、冰淇淋、酸奶、奶油、浓缩奶以及牛奶焦糖中，该酶在一定的温度（图1）和pH（图2）范围内稳定且具有催化能力。该乳糖酶在乳及乳制品生产过程中的发生的反应带来的好处是： 低乳糖或减少乳糖产品对于乳糖不耐受的个体来说更容易消化和安全 由于葡萄糖和半乳糖的形成，乳制品会具有更甜的口味 减少为了获得想要的产品甜度而额外加入蔗糖的量，因此可以减小产品热量值 改善冰淇淋的口感，减少砂砾感，因为没有乳糖晶体的形成 因为冰点更低，使得冰淇淋的质地更软本申请涉及乳糖酶不会直接加入最终食品中，而是作为食品加工助剂在食品生产过程中使用。该食品酶可使用的典型的食品生产过程包括低乳糖或减少乳糖奶和低乳糖或减少乳糖乳制品生产过程。当温度在大约60C以下（最优条件为35-50C，pH为6.5）时，以及pH在4.5-8.5的（最优条件为pH5.5-7.5，在37C）时，该酶具有活性，温度和pH曲线见下图1和图2（保密内容，略）。图1.温度对乳糖酶的影响，乳糖酶以乳糖为底物，pH值为6.5，在不同温度下培养30 分钟。图2. pH值对乳糖酶活性的影响。乳糖酶以乳糖为底物，温度为37C，在不同pH值下培养30 分钟。在传统的低乳糖奶生产过程中，牛奶经过巴氏杀菌后冷却至4-12C或37-40C，此时将乳糖酶加入，在4-40 C与牛奶反应1-48小时；之后，牛奶经巴氏杀菌或UHT杀菌处理，同时终止乳糖酶的反应，因为该乳糖酶在超过60C后就不再具有活性。在低乳糖UHT奶加工过程中，牛奶经UHT处理后冷却至环境温度，此时将经过除菌过滤的乳糖酶加入后，产品进行无菌包装。在该类产品中，乳糖酶可以与乳糖反应数天，当乳糖反应至不再存在时，乳糖酶的反应就会终止。在这一过程中需要的乳糖酶用量比传统低乳糖奶生产过程中需要的乳糖酶用量少。在牛奶的热处理之后加入乳糖酶，可以避免产生牛奶灼烧的味道和葡萄糖、半乳糖发生美拉德反应。3.2 拟添加的食品中添加与否的效果对比基因修饰的地衣芽孢杆菌发酵生产的来自于两歧双歧杆菌的-半乳糖苷酶在低乳糖乳制品中的应用试验日期：2015年11月27日试验介绍-半乳糖苷酶（乳糖酶）催化-半乳糖苷上的末端非还原性-半乳糖残基的水解。最为常见和熟知的反应就是将乳糖水解成葡萄糖和半乳糖。乳糖是一种天然存在的二糖，大量存在于奶和乳制品中，可以为产品提供甜度和热量。要分解乳及乳制品中的乳糖，-半乳糖苷酶（乳糖酶）是必须的，反应生成的葡萄糖和半乳糖也是天然存在于食物中的。-半乳糖苷酶（乳糖酶）作为加工助剂将被用于食品加工中，生产不含乳糖或低乳糖乳或乳制品。使用乳糖酶，可以使乳及乳制品中乳糖含量降低，根据不同产品和生产过程，乳糖含量可以降低到低于0.01-1%。在这个报告里，我们比较了来源于两歧双歧杆菌的乳糖酶和来自于乳克鲁维酵母（K.lactis）的乳糖酶，来自于乳克鲁维酵母（K.lactis）的乳糖酶已在中国和其它多个国家批准使用于食品生产。乳糖酶功能特性温度和pH活性特点是用来描述一个酶的特性的重要性质，同时对于在不同应用中的使用也非常重要。我们选择了37C, pH 6.5 and 30 min的培养条件作为原点，然后依次改变其中一个参数以得到温度和pH曲线。因此，在37C条件下培养30 min 得出pH曲线（pH范围为2-10）；在pH 6.5条件下培养 30 min得到温度曲线。选择37C和 pH 6.5作为原点是因为：37C是酶常用的培养条件之一，大多数酶在这个温度表现较稳定，可以给出较好的底物转化率，适用于大多数分析；pH6.5是一个食品相关的pH值，大多数酶在这个pH值时表现比较温度。图1.两个不同来源的乳糖酶的温度作用曲线 （略，涉及保密内容）上面的温度作用曲线表明本申请涉及乳糖酶相比于来源于乳克鲁维酵母的乳糖酶，具有较高的最适作用温度，比来源于乳克鲁维酵母的乳糖酶的最适作用温度高出5-10C，这在作用温度较高的乳制品产品应用中是有价值的，如低乳糖酸奶。图2. 两个不同来源的乳糖酶的温度作用曲线 （略，涉及保密内容）如上图pH曲线所示，表明相比于来源于乳克鲁维酵母的乳糖酶，本申请涉及乳糖酶具有较宽的pH作用范围。特别是在pH4.2-4.5的活力与低乳糖酸奶中的应用非常相关，因为酸奶的pH值通常在4.2-4.5之间。因此本申请涉及乳糖酶能在酸奶发酵过程中的在更长时间里保持活力。低乳糖酸奶如下图3，牛奶加入酸奶发酵菌种，在43C条件下发酵5小时，同时加入5.4ppm（酶蛋白）作用。来自于两歧双歧杆菌的乳糖酶用黑色表示，不加酶组用蓝色表示。发酵结束时，pH将至4.4左右。图3表明，在酸奶发酵过程中5.4ppm的该乳糖酶加入到牛奶中可以有效降低其中的乳糖，而不添加乳糖酶的样品在发酵之后，其中的乳糖只降低了70-75%。图3.酸奶发酵过程中乳糖含量的变化，43C发酵5小时，酶的添加量是5.4ppm（酶蛋白），黑色曲线代表添加了乳糖酶的发酵过程，蓝色曲线代表不加酶的过程。（略，涉及保密内容）低乳糖奶乳糖酶在低乳糖乳制品的主要应用是低温培养，即在最终巴氏杀菌步骤之前在5C条件下作用24小时。图4表明在5C条件下作用24小时以后，残留的乳糖含量（Y轴）和添加的酶蛋白的量（X轴）之间的关系。可以看到，如果不添加乳糖酶，没有发生乳糖水解，这时的乳糖含量大约是4.75%。图4.酶在巴氏杀菌乳（脂肪含量1.5%）中的作用曲线，作用条件为5C、24小时。黑色曲线代表本申请乳糖酶，绿色曲线代表来源于乳克鲁维酵母的作用曲线。（略，涉及保密内容）结论：本申请涉及乳糖酶与目前已批准使用的来源于乳克鲁维酵母的乳糖酶相比，具有更高的作用温度和更宽的作用最适pH值；在低乳糖酸奶中较低的pH条件下仍然具有活性，以及在低乳糖奶中有较低的使用剂量。第四部分 质量规格要求、生产使用工艺和检测方法，食品中添加剂的检验方法或者相关情况说明4.1 质量规格要求名称：乳糖酶来源：地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis 供体：两歧双歧杆菌Bifidobacterium bifidum本产品符合GB 25594-2010食品安全国家标准 食品工业用酶制剂的要求，标准文本见附件4.1。检测方法使用GB 25594-2010食品安全国家标准 食品工业用酶制剂中规定的检测方法。4.2 生产使用工艺使用时，根据不同产品生产工艺和工序加入酶制剂。原材料：不同脂肪含量的鲜牛奶（脂肪分离之后）传统低乳糖奶生产过程中使用酶的生产工艺：巴氏杀菌：如： 72-75C，15-30秒冷却牛奶至冷藏温度（4-12C）或37-40C加入乳糖酶乳糖水解：取决于生产过程以及要求的最终产品中的乳糖含量4-40C，1-48 h巴氏杀菌或UHT处理如：72-75C，15-30秒，或135-140C，2-5秒包装低乳糖UHT过程生产过程中使用灭菌乳糖酶的生产工艺：原材料：不同脂肪含量的鲜牛奶（脂肪分离之后）UHT处理：135-150C，2-5秒经灭菌的乳糖酶冷却牛奶至环境温度包装乳糖水解取决于生产过程和最终产品要求的乳糖含量室温，5天4.3 食品中该添加剂的检验方法或者相关情况说明酶制剂在食品的生产过程中作为食品添加剂类别中“加工助剂”使用，在传统低乳糖奶生产工艺