Sütteki laktozun enzimatik hidrolizinin incelenmesi ve modellenmesi

Abstract

Laktoz, sütte bulunan bir karbonhidrattır ve süt tek doğal laktoz kaynağıdır. Birçok kişi, vücudundaki |3-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 Ş-galactosidase enzimi kullanılır. Bu enzim doğada, mikroorganizmalarda, bitkisel ve hayvansal yapılarda bulunmaktadır. Bu çalışmada, proses parametrelerinin sütteki laktoz hidrolizi ve enzim aktivitesi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ktnyveromyces marxianus kaynaklı P-galactosidase enzimi ile laktoz hidrolizi deneyleri için hem Gallenkamp marka modüler biyoreaktör hem de Bandelin Sonopuls marka sonikatör kuUamlmıştır. Hidroliz reaksiyonları 250 mi süt içerisinde gerçekleştirilmiştir. Biyoreaktöre ait proses değişkenleri, sıcaklık, karıştırıcı hızı ve enzim konsantrasyonu, sonikatöre ait proses değişkenleri ise % frekans aralığı, akustik güç ve enzim konsantrasyonudur. 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.