低聚半乳糖是現(xiàn)代糖生物學(xué)和現(xiàn)代微生態(tài)醫(yī)學(xué)相互融合而發(fā)展起來的功能性低聚糖，極具代表性的高科技前沿產(chǎn)品，目前已作為一類重要的功能性食品添加劑應(yīng)用于各類食品生產(chǎn)中，其優(yōu)點多多：
1.是一類重要的益生元，能夠選擇性的促進腸道內(nèi)有益菌如雙歧桿菌、乳酸菌等的增殖，抑制腐敗菌和有害菌的繁殖，大量的研究表明有規(guī)律的攝入雙歧因子，可給人們一個健康的人生；
2.促進合成B族維生素、提高蛋白質(zhì)的吸收利用率、促進礦物質(zhì)吸收，增強人體腸道的定植抗力和免疫力；
3.促進人體腸道蠕動；
4.預(yù)防齲齒；
5.抑制內(nèi)毒素。
牛奶中含有4.5%左右的乳糖，不僅甜度低、溶解性差，而且還容易導(dǎo)致人飲用后腹瀉、腹脹和腹痛等乳糖不耐癥。采用β-半乳糖苷酶將乳制品中的乳糖成分轉(zhuǎn)化為低聚半乳糖不僅可以解決乳糖不耐癥的問題，而且還能提高乳制品相關(guān)食品中的功能活性成分，低聚半乳糖在食品工業(yè)中具有巨大的應(yīng)用價值和市場發(fā)展?jié)摿Α?/p>
低聚半乳糖生產(chǎn)的關(guān)鍵是特性優(yōu)良的半乳糖苷酶。然而，由于國內(nèi)相關(guān)基礎(chǔ)研究薄弱，目前仍然缺少特異性的半乳糖苷酶產(chǎn)品，致使低聚半乳糖的大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用受到限制，進而導(dǎo)致低聚半乳糖產(chǎn)品難以滿足市場的應(yīng)用需求。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院江正強教授團隊圍繞乳糖的轉(zhuǎn)化方法開展了系列研究工作，開發(fā)了高效的乳糖轉(zhuǎn)化技術(shù)，具有重要的經(jīng)濟價值。
成果簡介
1.獲得了特性優(yōu)良的半乳糖苷酶，酶活力達到9500U/ml，通過條件控制該酶既可以高效水解乳糖，又可以用于合成低聚半乳糖；
2.得到了低聚半乳糖制備工藝，主要水解工藝及產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)如下：水解用酶，特異性β-半乳糖苷酶；合成溫度：40-50℃；水解時間：12-24 h；乳糖轉(zhuǎn)化率40%；低聚半乳糖的產(chǎn)品成品形態(tài)為白色固體粉末。
目前，β-半乳糖苷酶的生產(chǎn)及乳糖高效轉(zhuǎn)化低聚半乳糖的技術(shù)已經(jīng)完成了小試及產(chǎn)品的分析檢測。
投資預(yù)算及效益分析
年產(chǎn)500噸乳糖酶，需設(shè)備投資300萬元，液體酶制劑產(chǎn)品生產(chǎn)成本15000元/噸，售價20000元/噸，年利潤250萬元。年產(chǎn)200噸低聚半乳糖，需設(shè)備投資200萬元，低聚半乳糖生產(chǎn)成本30000元/噸，售價50000元/噸，年利潤400萬元。實際效益還需要根據(jù)投產(chǎn)當(dāng)年的市場行情進行核算。
目前該項目的推廣應(yīng)用
項目已完成了前期的相關(guān)基礎(chǔ)研究工作，取得了較好的成績。課題組前些年開發(fā)了功能性低聚木糖生產(chǎn)技術(shù)，轉(zhuǎn)化至企業(yè)成功實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，目前已建成年產(chǎn)萬噸全球最大的低聚木糖生產(chǎn)線，在低聚糖生產(chǎn)方面積累了豐富的經(jīng)驗。相關(guān)經(jīng)驗可為本項目的推廣應(yīng)用提供參考。
成果所屬
所屬單位：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
所屬人：江正強
專家簡介
江正強，男，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院副院長、教授，中國生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會，理事；中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會酶制劑分會，常務(wù)理事；中國糧油學(xué)會發(fā)酵面食分會，常務(wù)理事；中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會農(nóng)產(chǎn)品加工分會，常務(wù)理事；北京市食品學(xué)會，理事；美國微生物學(xué)會，會員?！吨袊Z油學(xué)報》和《中國釀造》編委等。2014年長江學(xué)者特聘教授和2013年獲得國家杰出青年基金；榮獲光華工程科技獎1項、中國青年科技獎1項、國家科技發(fā)明二等獎1項、國家科技進步二等獎1項、省部級科技進步二等獎2項和國際學(xué)術(shù)獎2項；科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才和教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才”。
★主要研究方向：
1）食品酶與發(fā)酵工程：
新型食品酶基因的克隆和表達、酶制劑的發(fā)酵生產(chǎn)、純化、性質(zhì)和應(yīng)用；新酶的結(jié)構(gòu)解析及分子改造：如新型葡聚糖酶、酯酶、幾丁質(zhì)酶等；
2）食品科學(xué)與工程方向：
低聚糖的生產(chǎn)和功能、傳統(tǒng)發(fā)酵食品和糧油加工食品等。
3）其他：
新資源食品、食用有機酸發(fā)酵及生物質(zhì)資源高效利用等；著有專業(yè)著作4部，代表性專著《酶與酶工程及其應(yīng)用》和《焙烤食品工藝學(xué)(第2版)》。在國內(nèi)外刊物發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇，其中SCI收錄論文80多篇論文被引用1000余次，全部SCI論文的h-index為22。授權(quán)國家發(fā)明專利30多項。
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