Page 23 - Srednje skole - radovi

HIDROLIZA LAKTOZE IZ MLEKA POMOĆU MIKROBNIH Β-GALAKTOZIDAZA

HYDROLYSIS OF MILK LACTOSE USING MICROBIAL Β-GALACTOSIDASE

TEODORA LUKIĆ Učenik IV razreda Sedme beogradske gimnazije
Mentor: dr DEJAN BEZBRADICA,vanredni professor Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu

REZIME:

β-galaktozidaza je jako bitan i vredan enzim. Često se primenjuje u prehrambenoj industriji, prvenstveno za proizvodnju mleka
bez laktoze. Laktoza, glavna ugljenohidratna komponenta mleka, je slabe slatkode i rastvorljivosti. Deo ljudske populacije ima
problem sa varenjem laktoze. Problem se javlja kada imamo prisustvo male količine enzima β-galaktozidaze u delu tankog creva,
pa je svarljivost nemoguda. Zbog toga je potrebno primeniti enzimsku hidrolizu laktoze iz ishrane pomodu β-galaktozidaze
(laktaza). Na taj način se laktoza razlaže na glukozu i galaktozu, koji su svakako lakše svarljivi.

Cilj rada je bio proizvodnja β-galaktozidaza iz različitih mikroorganizama, njihovo poređenje sa postojedim komercijalnim
preparatima, imobilizacija, kao i primena u modifikaciji surutke i mleka, kao glavnih proizvoda koji se koriste u ljudskoj ishrani.
Ceo tok istraživanja je obuhvatao između ostalog i gajenje bakterija na mikrobiološkim podlogama, određivanje enzimske
aktivnosti u reakcijama hidrolize različitih supstrata za odre(laktoza i o-nitrofenilgalaktozid), imobilizaciju enzima, i primenu
imobilisanih β-galaktozidaza na prirodnim proizvodima(mleko i surutka). Eksperimentalni deo rada bide laboratorijski zadatak
koji uključuje kompletan tok razvoja enzimskog industrijskog postupka hidrolize laktoze, od mikrobne proizvodnje enzima do
finalne primene u obradi mleka ili surutke. Pri čemu smo došli do zaključka da največu aktivnost pokazuje imobilisani preparat
dobijen imobilizacijom komercijalne β-galaktozidaze iz Aspergillus oryzae na polimerni nosač Purolite A-109, pa smo njega
koristili u nastavku rada u procesu hidrolize prirodnih supstrata (mleko i surutka). Dobijeni su vrlo dobri rezultati, naročito u
hidrolizi surutke gde se sa imobilisanim enzimom hidrolizuje 90% lakoteze nakon 5 sati.

Ključne reči: β-galaktozidaza, laktoza, imobilizacija, laktoza, netolerancija.

SUMMARY:

β-galactosidase is a very important and valuable enzyme. It is often used in the food industry, primarily for the production of
lactose-free milk. Lactose, the main carbohydrate component of milk, has very low sweetness and solubility. The part of the
human population has a problem digesting lactose. The problem is when we have the insufficient presence of the enzyme β-
galactosidase in a section of the small intestine, and the lactose digestion is reduced. Therefore, it is necessary to apply the
enzymatic hydrolysis of lactose in food with β-galactosidase(lactase). In this way, it decomposes lactose into glucose and
galactose, which are certainly more easily digestible. The aim of this study was the production of β-galactosidase from a variety
of microorganisms, their comparison with current commercial preparations, immobilization and application in modification of
whey and milk as the main products used in human nutrition. The entire course of the research has among other things the
cultivation of bacteria of the microbiological substrates, substrates for determining the activity of the enzyme (lactose and o-
nitrofenilgalactosidase), carriers for enzyme immobilization, and the β-galactosidase substrate (milk, whey). The experimental
part of the work will be a lab assignment that involves the entire course of development of the industrial process of enzymatic
hydrolysis of lactose by microbial enzyme production, to the final use in the processing of milk or whey. Where we came to the
conclusion that the most effective enzyme is a commercial product β-galactosidase from Aspergillus oryzae immobilized on
polymer carrier Pulolite A-109, so we used it in the continuation of the process of hydrolysis(milk and whey). This allowed us to
obtain useful results, which are used daily in the food industry, essperciallz in whez hidrolysis where with immobilized enzyme
around 90% of lactose was decomposed after 5 hours. Key words: β-galactosidase, lactose, enzyme, intolerance