لاکتوبیونیک اسید، یکی از مشتقات لاکتوز است که اولین بار در یک فراورده ماست، شناسایی شد. به دلیل غلظت بالای لاکتوز در شیر و آب پینر، به عنوان محصول جانبی صنایع پنیر سازی، تولید لاکتوبیونیک از آب پنیر با تکنیک های مختلف آنزیمی و بیوتکنولوژی، یک ایده استارتاپ صنایع غذایی است که دانش آن در حال توسعه می باشد.
لاکتوبیونیک اسید
لاکتوبیونیک اسید، مولکلولی از مشتقات لاکتوز است. در واقع با فرایند اکسیداسیون از منشا لاکتوز، لاکتوبیونیک اسید تولید می شود. این اسید در برخی صنایع مانند صنایع آرایشی کاربرد دارد. با این حال در فرایند های صنایع لبنی، به واسط حضور لاکتوز، امکان تولید این اسید وجود دارد و جز ترکیبات غذایی در فراورده های لبنی محسوب می شود. این ترکیب به عنوان یک عامل مهار کننده یون در فرمولاسیون های مختلف کاربرد دارد و بر همین اساس، یک انتی اکسیدان نیز محسوب می شود. همچنین به دلیل جذب آب بسیار بالا، در فراورده های آرایشی به عنوان یک درمان کننده مورد استفاده قرار می گیرد.
لاکتوبیونیک اسید در فراورده های لبنی
این ترکیب در محصول ماست قفقازی یا ماست دریای خزر، که یک ماست معروف در ژاپن هست، شناسایی شد. در واقع سویه های باکتریایی موجود در این ماست، طی فرایند های رشد، این ماده را از لاکتوز شیر تولید کرده و با شناسایی ترکیبات موجود در ماست، این ترکیب نیز یافت شد. احتمالا، حضور این ترکیب، با توجه به اثر بافت دهندگی آن، عامل بخشی از خواص ویژه این نوع ماست است.
لاکتوز و تولید اسید لاکتوبیونیک
لاکتوز در غلظت نسبتا بالایی در شیر حضور دارد. هنگامی که محصولاتی مانند پنیر تولید می شود، آب پنیر به عنوان محصول جانبی در حجم بالایی تولید می گردد. یکی از ترکیبات که غلظت بالایی در آب پنیر دارد، لاکتور است. اگرچه لاکتوز به عنوان یک ماده اولیه دارویی مستقیما از این محصول قابل استخراج است، اما می تواند ماده اولیه برای تولید اسید لاکتوبیونیک تجاری نیز باشد. بر این اساس، با هدف تولید افزایش ارزش آب پنیر، تلاش هایی برای تبدیل لاکتوز به اسید لاکتوبیونیک انجام شده است.
تولید اسید لاکتوبیونیک
با توجه به کاربرد های تجاری لاکتوبیونیک اسید، از دهه های گذشته، تولید صنعتی این ماده بر پایه لاکتوز، مورد توجه قرار گرفته است. تولید این محصول بر پایه سه روش الکتروشیمیایی، روش های آنزیمی و روش های بر پایه فعالیت میکروبی انجام پذیر است. با این حال، انتخاب روش، به هزینه و راندمان تولید بستگی دارد. در روش های الکتروشیمایی، با راندمان بالایی، امکان تبدیل لاکتوز به اسید لاکتوبونیک وجود دارد ولی محصول نهایی حاوی آلودگی های حاصل از حضور الکترود های حاوی فلزات سنگین خواهد بود. در نتیجه محصول این روش کاربرد های غذایی و حتی ارایشی نخواهد داشت. برخی محصولات مانند محصول آنزیمی LactoYield شرکت نوازایم یک روش تجاری ارایه شده برای تسهیل تبدیل لاکتوز و جداسازی از آب پنیر است.
روش های بیوتکنولوژی
در روش های بیوتکنولوژی، تلاش می شود با بکارگیری میکروارگانیسم ها و یا ترکیب میکروارگانیسم ها و مواد شیمیایی و آنزیمی، با راندمان بالایی، لاکتوز به اسید لاکتوبیونیک تبدیل شود. تحقیقات در این زمینه برای بهبود راندمان ادامه دارد. گزارش شده است که سویه های میکروبی مانند Pseudomonas taetrolens و Acetobacter orientalis توانایی بالایی در تولید لاکتوبیونیک اسید دارند.
ارزش غذایی لاکتوبیونیک اسید
لاکتوبینیک اسید در دستگاه گوارش انسان هضم نمی شود. با این حال، ممکن است توسط برخی سویه های پروبیوتیک موجود در انتهای روده تجزیه شده و به مصرف میکروارگانیسم ها برسد. بر این اساس، این ترکیب می تواند همانند یک فیبر محلول در آب، در نگهداری آب و رشد پروبیوتیک ها موثر باشد.
مجوز مصرف
اگرچه این ترکیب در محصول لبنی شناسایی شده است، با این حال، به عنوان یک ماده غذایی ایمن معرفی نشده است و تنها مجوزهایی برای نمک های آن مانند لاکتوبیونات کلسیم، ارایه شده است. نبود مجوز های غذایی برای مصرف این ماده در فرمولاسیون های غذایی، نشان دهنده مضر بودن این ترکیب نیست، بلکه به نظر می رسد عمدتا به دلیل عدم پیگیری و نیاز تولید کنندگان مواد غذایی برای صدور مجوز های این ماده به عنوان یک پایدار کننده، است. در صورتی که روزانه 100 گرم از ماست دریای خزر مصرف شود، معادل مصرف یک گرم از این ماده در سال خواهد بود و البته در مواد غذایی دیگری نیز، به طور نامحسوس مصرف می گردد. حداقل اثراتی که این ماده بر بدن انسان داشته باشد، اثرات نفخ زایی مشابه با لاکتوز خواهد بود.
تحقیقات کاربرد غذایی
شرکت های تولیدی مواد اولیه غذایی، پتانسیل لاکتوبیونیک اسید را در بهبود کیفیت مواد غذایی مورد بررسی قرار دادند. بخشی از تحقیقات، بررسی پتانسیل تشدید طعم است. افزودن این اسید به ماست میوه ای نشان داد، طعم های اسیدی و شیرین تشدید شده است. همچنین در صورتی که از سویه های مولد لاکتوبیونیک در تخمیر محصول لبنی استفاده شده، محصول نهایی با داشتن سویه پروبیوتیک، یک محصول سین بیوتیک خواهند بود.
