ß-galactosidase enzimi ile yağsız sütte laktoz hidrolizinin incelenmesi ve modellenmesi

Abstract

Laktoz, sütte bulunan bir karbonhidrattır ve süt tek doğal laktoz kaynağıdır. Birçok kişi, vücudundaki ß-Galactosidase eksikliği ya da inaktifliği nedeniyle laktozu sindirememektedir. Bu nedenle, tükettikleri besinler laktoz içeriyorsa gaz, ağrı, diare gibi sağlık sorunları yaşamaktadırlar. Ayrıca, laktoz kendi hidroliz ürünleri olan glukoz ve galaktoza kıyasla daha az tatlılığa ve çözünürlüğe sahiptir. Bunlara ek olarak, higroskopik bir şeker olması nedeniyle aroma ve kokuları adsorblamaya yatkındır. Laktoz hidrolizi, dondurma ve diğer süt ürünlerinin üretim proseslerinin geliştirilmesi ile yeni gıda katkılarının elde edilmesi açısından oldukça önemlidir. Enzimatik laktoz hidrolizinde ß-Galactosidase enzimi kullanılır. Bu enzim doğada, mikroorganizmalarda, bitkisel ve hayvansal yapılarda bulunmaktadır.Bu çalışmada, proses parametrelerinin yağsız sütteki laktoz hidrolizi ve enzim aktivitesi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Kluyveromyces marxianus kaynaklı ß-Galactosidase enzimi ile laktoz hidrolizi deneyleri için Gallenkamp marka modüler biyoreaktör, Bandelin Sonopuls marka sonikatör ve IKA Ultra Turrax T 18 marka Homojenizatör kullanılmıştır. Hidroliz reaksiyonları 250 ml yağsız süt içerisinde gerçekleştirilmiştir. Biyoreaktöre ait proses değişkenleri, sıcaklık, karıştırıcı hızı ve enzim konsantrasyonu, sonikatöre ait proses değişkenleri % frekans aralığı, akustik güç ve hacim, homojenizatöre ait tek proses değişkeni ise 3500 devir/dak hızdır. Belirtilen proses değişkenlerinde, zamana karşılık laktoz konsantrasyonu (g/L), hidroliz derecesi (%) ve enzim aktivitesi (%) değerlerinin değişimi incelenmiştir. Ayrıca, laktoz konsantrasyonu ve % enzim aktivite değerlerine ait elde edilen deneysel veriler kullanılarak ilgili matematiksel modeller kurulmuştur.