乳糖

乳糖是由半乳糖和葡萄糖亚基合成的双糖，分子式为C12H22O11。 乳糖约占牛奶的 2-8%（按质量计）。 这个名字来自 lac (gen. lactis)，这是牛奶的拉丁词，加上用于命名糖的后缀 -ose。 该化合物是一种白色、水溶性、不吸湿的固体，具有温和的甜味。

乳糖是由半乳糖和葡萄糖缩合而成的二糖，它们形成β-1→4糖苷键。 其系统名称为β-D-吡喃半乳糖基-(1→4)-D-葡萄糖。 葡萄糖可以是 α-吡喃糖形式或 β-吡喃糖形式，而半乳糖只能具有 β-吡喃糖形式：因此 α-乳糖和 β-乳糖仅指吡喃葡萄糖环的端基异构形式。 检测 对乳糖的反应是 Woehlk- 和 Fearon 的测试。

乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，在碱性溶液中异构化为乳果糖，并催化氢化为相应的多元醇，乳糖醇。 乳果糖是一种商业产品，用于治疗便秘。

乳糖约占牛奶重量的 2-8%。 作为乳制品行业的副产品，每年生产数百万吨。

乳清或牛奶血浆是牛奶凝结和过滤后剩余的液体，例如在奶酪生产中。 乳清由 6.5% 的固体组成，其中 4.8% 是乳糖，通过结晶纯化。 在工业上，乳糖是从乳清渗透物中生产出来的——即所有主要蛋白质都经过过滤的乳清。 蛋白质部分用于婴儿营养和运动营养，而渗透物可以蒸发至 60-65% 的固体并在冷却时结晶。 乳糖也可以通过用乙醇稀释乳清来分离。

酸奶和奶酪等乳制品含有很少的乳糖。 这是因为用于制造这些产品的细菌通过使用乳糖酶分解乳糖。

哺乳动物幼崽喂养它们的母亲喝富含乳糖的牛奶。 肠绒毛分泌乳糖酶（β-D-半乳糖苷酶）来消化它。 这种酶将乳糖分子裂解成两个亚基，即单糖葡萄糖和半乳糖，它们可以被吸收。 由于乳糖主要存在于牛奶中，因此在大多数哺乳动物中，由于遗传倾向，乳糖酶的产生量随着成熟度逐渐降低。

许多有欧洲、西亚、南亚、西非萨赫勒地带、东非和中非其他一些地区血统的人在成年后仍保持乳糖酶生产。 在其中许多地区，牛、山羊和绵羊等哺乳动物的奶被用作主要食物来源。 因此，正是在这些区域，终生产生乳糖酶的基因最先进化。 成人乳糖耐受基因在不同种族群体中独立进化。 根据血统，超过 70% 的西欧人成年后可以消化乳糖，而来自非洲、东亚和东南亚以及大洋洲地区的人只有不到 30%。 在乳糖不耐受的人群中，乳糖不会被分解并为产气肠道菌群提供食物，这会导致腹泻、腹胀、胀气和其他胃肠道症状。

乳糖的甜度为0.2至0.4，相对于蔗糖的1.0。 作为比较，葡萄糖的甜度为0.6～0.7，果糖为1.3，半乳糖为0.5～0.7，麦芽糖为0.4～0.5，山梨糖为0.4，木糖为0.6～0.7。

乳糖在小肠内完全消化后，其热量为4kcal/g，与其他碳水化合物的热量相同。 然而，乳糖并不总是在小肠中完全消化。 根据摄入剂量、与膳食（固体或液体）的组合以及肠道中的乳糖酶活性，乳糖的热值范围为 2 至 4 kcal/g。 未消化的乳糖充当膳食纤维。 它还对钙和镁等矿物质的吸收有积极作用。

乳糖的升糖指数为 46 至 65。相比之下，葡萄糖的升糖指数为 100 至 138，蔗糖为 68 至 92，麦芽糖为 105，果糖为 19 至 27。

乳糖在糖类中致龋性相对较低。 这是因为它不是牙菌斑形成的底物，也不会被口腔细菌快速发酵。 牛奶的缓冲能力也降低了乳糖的致龋性。

其温和的味道和易于处理的特性使其被用作香料和医药产品的载体和稳定剂。 乳糖不直接添加到许多食物中，因为它的溶解度低于其他常用糖类。