유당

Lactose
유당
Beta-D-Lactose.svg
이름
IUPAC 이름
β-D-갈락토피라노실-(1→4)-D-포도당
우선 IUPAC 이름
(2R,3R,4S,5R,6S)-2-(-[(2R,3S,4R,5R,6R,6R)-4,5,6-트리히드록시-2-(히드록시메틸)옥산-3-일]옥산-3,4,5-트리올
기타 이름
유당
락토비오스
4-O-β-D-갈락토피라노실-D-포도당
식별자
3D 모델(JSmol)
90841
체비
첸블
켐스파이더
ECHA 정보 카드 100.000.509 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 200-559-2
342369
케그
유니
  • InChI=1S/C12H22O11/c13-1-3-5(15)6(16)12(19)23-10-4(2-14)21-11(20)8(18)7(10)17/h3-20H,1-2H2/3t-7,+5,
    키: GUBGYTABKSRVRQ-DCSYEGIMSA-N checkY
  • InChI=1/C12H22O11/c13-1-3-5(15)6(16)9(19)23-4(2-14)21-11(20)8(18)7(10)17/h3-20H,1-2H2/3-4,+6,
    키: GUBGYTABKSRVRQ-DCSYEGIMBP
  • C([C@@H]1[C@H]([C@H])([C@H])([C@H])(O1)O[C@H]2[C@H](C@H)[C@H][2]o
특성.
C12H22O11
몰 질량 342.297 g/g−1/g
외모 흰색 솔리드
밀도 1.525g/cm3
녹는점 252 °C (무수)[1]
202 °C (일수화물)[1]
195 g/L[2][3]
키랄 회전([α])D
+55.4°(무수) +52,3°(수화물)
열화학
5652 kJ/mol, 1351 kcal/mol, 16.5 kJ/g, 3.94 kcal/g
위험 요소
NFPA 704(파이어 다이아몬드)
0
0
0
플래시 포인트 357.8 °C (676.0 °F, 631.0 K)[4]
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

이당류인 락토스는 갈락토스포도당 서브유닛으로 이루어진 으로 분자식122211 CHO이다.유당은 우유의 약 2-8%를 차지한다.그 이름은 우유를 뜻하는 라틴어 lac (gen. lactis)와 설탕 이름을 붙일 때 사용되는 접미사 -ose에서 유래했습니다.이 화합물은 약간 단맛의 흰색, 수용성, 비흡습성 고체이다.그것은 식품 [5]산업에서 사용된다.

구조 및 반응

X선 결정학에 의해 결정되는 α-락토스의 분자 구조.
편광 하에서 본 유당 결정

락토스는 갈락토스와 포도당의 응축으로부터 유도되는 이당류로서, β-1→4 글리코시드 결합을 형성한다.계통명은 β-D-갈락토피라노실-(1→4)-D-포도당이다.포도당은 α-피라노스 형태 또는 β-피라노스 형태일 수 있지만, 갈락토스는 β-피라노스 형태만 가질 수 있습니다. 따라서 α-락토스와 β-락토스는 글루코피라노스 고리의 아노머 형태만을 나타냅니다.유당에 대한 검출 반응은 Wohlk-와[6] Fearon'[7]s 테스트입니다.두 가지 모두 학교 실험에서 전유, 유당 없는 우유, 요구르트, 버터밀크, 커피 크리머, 사워 크림, 케피르 [8]등과 같은 다양한 유제품의 다른 유당 성분을 시각화하기 위해 쉽게 사용될 수 있다.

유당은 포도당 및 갈락토스로 가수분해되고, 알칼리 용액에서 락툴로오스로 이성화되며, 촉매적으로 대응하는 다가 알코올락티톨[9]수소화된다.락툴로오스는 변비 치료에 사용되는 시판 제품이다.

발생 및 격리

유당은 우유의 약 2-8%를 무게로 구성한다.유제품의 부산물로 연간 수백만 톤이 생산된다.

유청 또는 우유 플라즈마는 우유가 응고되고 거른 후에 남아있는 액체입니다. 예를 들어 치즈 생산에서요.유장은 고형분 6.5%로 구성되며, 이 중 4.8%는 결정화에 [10]의해 정제된 유당이다.산업적으로, 유당은 유청 투과로부터 생산됩니다 – 모든 주요 단백질에 대해 유청 여과된 것입니다.단백질 분율은 유아 영양스포츠 영양에 사용되는 반면, 투과물은 60–65%의 고형분까지 증발하고 [11]냉각하는 동안 결정화될 수 있습니다.유당은 또한 유장을 [12]에탄올로 희석함으로써 분리될 수 있다.

우유, 요구르트, 치즈와 같은 유제품은 유당을 거의 함유하고 있지 않습니다.락타아제는 제조 과정에서 락토스를 소비하게 하는 박테리아로 사용된다.

대사

아기 포유류는 젖당이 풍부한 우유를 먹기 위해 어미에게 젖을 먹인다.장내 융모는 락타아제(β-D-갈락토시다아제)를 분비하여 소화시킨다.이 효소는 유당 분자를 흡수될 수 있는 단순 당분 포도당과 갈락토스로 분해합니다.유당은 대부분 우유에서 발생하기 때문에, 대부분의 포유동물에서, 지속적인 소비의 부족으로 락타아제의 생산은 성숙함에 따라 점차 감소한다.

유럽, 서아시아, 남아시아, 서아프리카, 동아프리카사헬벨트, 그리고 중앙아프리카의 몇몇 지역에서 조상을 가진 많은 사람들은 성인이 될 때까지 락타아제 생산을 유지한다.이 지역들 중 많은 지역에서, 소, 염소, 같은 포유류의 우유가 큰 식량 공급원으로 사용된다.따라서, 평생 락타아제 생산을 위한 유전자가 처음 진화한 곳은 이 지역이었다.성인 유당 내성의 유전자는 다양한 인종 [13]집단에서 독립적으로 진화해왔다.혈통별로는 서유럽인의 70% 이상이 성인일 때 유당을 소화시킬 수 있는 반면, 아프리카, 동부 및 남동 아시아 [14]및 오세아니아 지역의 30% 미만이 유당을 소화한다.유당불내증인 사람들에게 유당은 분해되지 않고 가스를 생산하는 장내 식물군을 위한 음식을 제공하는데, 이는 설사, 팽창, 과식, 그리고 다른 위장 증상을 초래할 수 있습니다.

생물학적 특성

유당의 단맛은 0.2~0.4이고,[15] 수크로스는 1.0이다.비교해서 포도당의 단맛은 0.6~0.7, 과당은 1.3, 갈락토스는 0.5~0.7, 말토스는 0.4~0.5, 소르보스는 0.4, 자일로스는 0.6~0.[15]7이다.

유당이 소장에서 완전히 소화되면 그 열량은 4kcal/g로 다른 탄수화물과 같다.[15]그러나 유당이 항상 [15]소장에서 완전히 소화되는 것은 아니다.섭취량, 식사(고체 또는 액체)와의 조합, 장내 락타아제 활성도에 따라 유당의 열량은 2 - 4 kcal/g이다.[15]소화되지 않은 유당은 식이섬유 [15]역할을 한다.그것은 또한 칼슘과 [15]마그네슘과 같은 미네랄의 흡수에 긍정적인 영향을 미친다.

유당의 혈당지수는 46에서 [15][16]65까지이다.비교를 위해 포도당의 혈당지수는 100~138, 수크로스는 68~92, 맥아당은 105, 과당은 19~[15][16]27이다.

유당은 [17][15]당 중에서 상대적으로 카리오겐성이 낮다.는 치석 형성을 위한 기질이 아니며 [17][15]구강세균의해 빠르게 발효되지 않기 때문이다.우유의 완충능력은 또한 [15]유당의 카리오겐성을 감소시킨다.

적용들

부드러운 맛과 다루기 쉬운 특성으로 인해 아로마 및 의약품의 운반체 [5]및 안정제로 사용되었습니다.유당은 용해성이 음식에 일반적으로 사용되는 다른 설탕보다 낮기 때문에 많은 음식에 직접 첨가되지 않는다.유아용 조제 분유는 주목할 만한 예외로, 사람의 분유 성분에 맞추기 위해 유당을 첨가해야 한다.

유당은 양조 중에 대부분의 효모에 의해 발효되지 않으며,[9] 이것은 유리하게 사용될 수 있다.예를 들어, 유당은 스타우트 맥주를 달게 하는데 사용될 수 있다; 그 결과 생기는 맥주는 보통 밀크 스타우트 또는 크림 스타우트라고 불린다.

Kluyveromyces속에 속하는 효모는 에탄올 제조를 위해 유당을 발효시킬 수 있기 때문에 독특한 산업용도를 가지고 있다.유청 부산물로부터 나오는 유당은 대체 [18]에너지의 잠재적 원천이다.

또 다른 중요한 유당 사용은 제약 산업이다.락토스는 신체적,[example needed][5] 기능적 특성 때문에 알약과 캡슐 의약품에 성분으로 첨가된다.비슷한 이유로 코카인이나 [19]헤로인과 같은 불법 약물을 희석하는 데 사용될 수 있다.

역사

이탈리아 의사 파브리치오 바르톨레티 (1576–1630)가 유당의 [20]첫 번째 조분리법을 1633년에 발표했다.1700년, 베네치아의 약사인 Lodovico Testi (1640–1707)는 [21]관절염의 증상을 완화하기 위해 유당의 힘에 대한 증언 책자를 출판했습니다.1715년, 우유 설탕을 만드는 테스티의 절차는 안토니오 발리스네리에 [22]의해 출판되었다.유당은 칼 빌헬름 쉴레에 [23][9]의해 1780년에 설탕으로 확인되었다.

1812년, 하인리히 보겔 (1778–1867)은 포도당이 [24]유당을 가수 분해하는 산물이라는 것을 알아냈습니다.1856년 루이 파스퇴르는 유당의 다른 성분인 갈락토스를 [25]결정화했다.1894년까지 에밀 피셔는 설탕 [26]성분들의 구성을 확립했다.

유당은 [27]1843년 프랑스의 화학자침례 앙드레 뒤마에 의해 명명되었다.1856년 루이 파스퇴르는 갈락토스를 "락토스"[28]라고 명명했다.1860년, Marcellin Berthelot은 그것의 이름을 "갈락토스"로 바꾸고, "락토스"라는 이름을 현재 [29]유당이라고 불리는 것으로 바꿨다.CHO, 수화물 CHO·HO의1222112 식으로122211 수크로스의 이성질체이다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b Peter M. Collins (2006). Dictionary of Carbohydrates (2nd ed.). Boca Raton: Chapman & Hall/CRC. p. 677. ISBN 978-0-8493-3829-8.
  2. ^ "D-Lactose".
  3. ^ 유당의 수용성은 25°C에서 189.049g, 40°C에서 251.484g, 60°C에서 372.149g이다.에탄올의 용해도는 40°C에서 0.111g, 60°C에서 0.270g이다.Machado, José J. B.; Coutinho, João A.; Macedo, Eugénia A. (2001), "Solid–liquid equilibrium of α-lactose in ethanol/water" (PDF), Fluid Phase Equilibria, 173 (1): 121–34, doi:10.1016/S0378-3812(00)00388-5ds
  4. ^ 시그마 알드리치
  5. ^ a b c Gerrit M. Westhoff, Ben F.M. Kuster, Michiel C. Heslinga, Hendrik Pluim, Marinus Verhage (2014). "Lactose and Derivatives". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH. pp. 1–9. doi:10.1002/14356007.a15_107.pub2. ISBN 9783527306732.{{cite encyclopedia}}: CS1 maint: 작성자 파라미터 사용(링크)
  6. ^ "https://doi.org/10.1002/chemv.201800002"
  7. ^ "https://doi.org/10.1039/AN9426700130"
  8. ^ "https://doi.org/10.1515/cti-2019-0008"
  9. ^ a b c Linko, P (1982), "Lactose and Lactitol", in Birch, G.G.; Parker, K.J (eds.), Natural Sweeteners, London & New Jersey: Applied Science Publishers, pp. 109–132, ISBN 978-0-85334-997-6
  10. ^ Ranken, M. D.; Kill, R. C. (1997), Food industries manual, Springer, p. 125, ISBN 978-0-7514-0404-3
  11. ^ Wong, S. Y.; Hartel, R. W. (2014), "Crystallization in lactose refining-a review", Journal of Food Science, 79 (3): R257–72, doi:10.1111/1750-3841.12349, PMID 24517206
  12. ^ Pavia, Donald L.; Lampman, Gary M.; Kriz, George S. (1990), Introduction to Organic Laboratory Techniques: A Microscale Approach, Saunders, ISBN 0-03-014813-8
  13. ^ 를 클릭합니다Wade, Nicholas (2006-12-10), "Study Detects Recent Instance of Human Evolution", New York Times.
  14. ^ 를 클릭합니다Ridley, Matt (1999), Genome, HarperCollins, p. 193, ISBN 978-0-06-089408-5.
  15. ^ a b c d e f g h i j k l Schaafsma, Gertjan (2008). "Lactose and lactose derivatives as bioactive ingredients in human nutrition". International Dairy Journal. 18 (5): 458–465. doi:10.1016/j.idairyj.2007.11.013. ISSN 0958-6946.
  16. ^ a b Björck, Inger; Liljeberg, Helena; Östman, Elin (2000). "Low glycaemic-index foods". British Journal of Nutrition. 83 (S1): S149–S155. doi:10.1017/S0007114500001094. ISSN 0007-1145. PMID 10889806. S2CID 14574754.
  17. ^ a b Gregory D. Miller; Judith K. Jarvis; Lois D. McBean (15 December 2006). Handbook of Dairy Foods and Nutrition. CRC Press. pp. 248–. ISBN 978-1-4200-0431-1.
  18. ^ 를 클릭합니다Ling, Charles (2008), Whey to Ethanol: A Biofuel Role for Dairy Cooperatives? (PDF).
  19. ^ Rinaldi, R.; Negro, F.; Minutillo, A. (2020-02-20). "The health threat of new synthetic opioids as adulterants of classic drugs of abuse". La Clinica Terapeutica. 171 (2): 107–109. doi:10.7417/CT.2020.2198. ISSN 1972-6007. PMID 32141480.
  20. ^ Fabrizio Bartoletti, 발작장애의 방법론...[천식 치료법...], (볼로냐("보노니아"), (이탈리아):에반젤리스타 도자의 후계자를 위한 니콜로 테발디니 (1633), 페이지 400.400페이지부터 : "마나세리헥" Destilla leni balnei calore 혈청 락티스, fxx subsideat, cui herebit salina quédam subalbida. 한큐리오스 세리가, 에스트 에님 살세리 에센셜, 세우 니트룸, 쿠주스 카우사 니트로섬 디시튜트 혈청, 후이케 토타 금주. 아쿠아 프로프리아와 응고제로 해결합니다. Opus repete, donec seri crem habeas sapore omnino mannam referentem." (이것은 유장의 마나입니다.)[주: "Manna"는 Fraxinus Ornus 나무의 건조하고 달콤한 수액이었습니다]버터 찌꺼기가 용기 바닥에 가라앉을 때까지 열탕을 통해 유청을 부드럽게 증류합니다. 여기에 희뿌연 소금(즉, 침전물)이 부착됩니다.이 신기한 [한 번 분리된 물질]은 정말로 유장의 필수 소금이다; 또는 어떤 질소로 인해 "유장의 니트레"라고 불리고, 모든 [생명의] 힘은 이 안에 방출된다.[주: '니트르'는 연금술의 개념이었다.그렇지 않으면 무생물에 생명을 불어넣은 것은 생명의 힘이었다.Sendivogius의 철학을 참조하십시오.]그것을 물에 녹여 응고시킨다.유청 크림이 나올 때까지 작업을 반복하고 맛으로 마나만 떠올립니다.)
    1688년, 독일의 의사 미카엘 에트뮐러 (1644–1683)는 바르톨레티의 조제품을 전재했다.참고 항목: Ettmüler, Michael, Opera Omnia... (프랑크푸르트 암 마인("프랑코푸르툼 ad Moenum") [독일]:요한 데이비드 주니너, 1688), 2권, 163쪽.163페이지부터: "Undd Bertoletus praeparat ex sero lactis remedium, quod vocat mannam S. [소금의 화학 기호, salem] seri lactis vid. 백과사전 페이지 400. Praeparatio est haec: …" (바톨레티가 우유로 만든 약으로, 그는 그것마나 또는 우유의 소금이라고 불렀다.) 백과사전에서[주: 이것은 실수이다; 그 준비물은 바르톨레티의 방법론 in dispoeam …, 400]를 참조하십시오.준비는 다음과 같습니다.
  21. ^ Lodovico Testi, De novo Saccharo Lactis [새로운 우유 설탕에 대하여] (베니스, (이탈리아):헤르츠, 1700).
  22. ^ Ludovico Testi (1715) "Saccharum lactis" (우유당), Academye Caesareo-Leopoldae naturum ephemerides, …, 3:69-79.그 절차는 또한 1715년 Giornale de' letterati d'Italia에 출판되었다.
  23. ^ 참조:
    • 칼 빌헬름 셸레(1780) "Om Mjölk och des syra"(우유와 그 산성에 대하여), 콩리가 베텐스캅스 아카데미 냐 핸들링가, 1:116–124.116페이지부터: "Det ör bekant, Ko-mjölk inneholler Smör, Ost, Mjölk-saker... (그 소의 우유에는 버터, 치즈, 우유 설탕 등이 함유되어 있는 것으로 알려져 있습니다.
    • 칼 빌헬름 셸레(1780) "Om Mjölk-Socker-Syra"(우유-당산에 대하여), 콩리가 베텐스캅스 아카데미 냐 핸들링가, 1:269-275.269-270페이지부터: "Mjölk-Söcker ör ör et sal essentiale, somi Mjölken finnes uplöst, och som, för des sötaktiga smak smak smak smak, föcker." (우유는 우유에 녹아 있는 필수 소금이다.
  24. ^ 참조:
    • Vogel(1812) "Surle sucre liquidide d'amidon, et sur la transformation des matieres en sucre douces en sucre dues en sucre dues en sucre dues en suces en suces en suces en suces en suces en suces en suces in suces in sucerable" (전분의 액상 전분 및 단 물질의 발효 가능 설탕에 관한 내용 및 단 물질의 발효성 설탕에 관한 내용), An 발효성 물질
    • H. A. Vogel (1812) "주커에서 슈테르케와 쾨르페르의 죽음" (녹말과 다른 물질의 설탕으로의 전환에 대하여), Annalen der Physik, 새로운 시리즈, 42: 123–134; 특히 121페이지를 참조하십시오.
  25. ^ 파스퇴르(1856) "수크레 드 라에 주의", 콩트렌더스, 42: 347–351.
  26. ^ 피셔는 다음 중 포도당의 구성을 확인했습니다.
    • Emil Fischer (1891) "포도당 및 그 이성질체 구성에 대하여" Berichte der Deutschen Chemischen Geselschaft, 1836–1845.
    • Emil Fischer (1891) "Uber die Configuration des Traubenzuckers und seiner Isomeren.II" (포도당 및 그 이성질체 구성에 관한) Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 24 : 2683–2687.
    피셔는 다음과 같이 갈락토스의 구성을 확립했습니다.
    • 에밀 피셔와 로버트 S.Morrell (1894) "Rhamnose und Galactose (Rhamnose and Galactose)" (Rhamnose와 Galactose의 구성에 대하여), Berichte der Deutschen Gesellschaft zu Berlin, 27:382–394.galactose 설정이 385페이지에 표시됩니다.
  27. ^ Dumas, Attributé de Chimie, Appliquée aux Arts, 제6권 (파리, 프랑스:Bechet Jeune, 1843), 페이지 293.
  28. ^ 파스퇴르(1856) "수크레 드 라에 주의", 콩트렌더스, 42: 347–351.348페이지부터: "Je proposed de le nommer l당" (유당이라고 이름 붙일 것을 제안합니다.)
  29. ^ Marcellin Berthelot, Chimie organique pondé sur la synthése [합성에 기초한 유기화학](파리, 프랑스: Mallet-Bachelier, 1860), vol. 2, 페이지 248–249페이지 268–270.

외부 링크

  • 위키미디어 커먼스의 유당 관련 매체