Lactose

Lactose
Strukturformel
Strukturformel von Lactose
Allgemeines
Name Lactose
Andere Namen
  • Laktose
  • Milchzucker
  • Sandzucker (Lactose-Monohydrat, allgem. Handelsform)
  • D-Galactopyranosyl-β-(1→4)-D-glucopyranose
  • D-Galactopyranosyl-β-(1→4)-D-glucopyranosid
  • 4-(β-D-Galactopyranosyl)-D-glucopyranose (IUPAC)
Summenformel C12H22O11
CAS-Nummer 63-42-3
PubChem 6134
Kurzbeschreibung

farbloser, kristalliner Feststoff [1]

Eigenschaften
Molare Masse 342,29 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,53 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

223 °C[1]

Löslichkeit
  • löslich in Wasser
  • GGW-Gemisch: 21,6 g·100g−1 bei 25 °C
  • α-Form: 5,0 g·100g−1 bei 0 °C
  • β-Form: 45,1 g·100g−1 bei 0 °C[2]
Sicherheitshinweise
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
keine Gefahrensymbole
R- und S-Sätze R: keine R-Sätze
S: keine S-Sätze
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Lactose (auch Milchzucker, Sandzucker oder Laktose; abgeleitet vom lateinisch lac, lactis für Milch und der Endung -ose für Zucker) ist ein in Milch und Milchprodukten enthaltener Zucker.

Lactose gehört zur Gruppe der Disaccharide (Zweifachzucker) und besteht aus den beiden Molekülen D-Galactose und D-Glucose, die über eine β-1,4-glycosidische Bindung verbunden sind. Nach IUPAC wird Lactose als 4-(β-D-Galactopyranosyl)-D-glucopyranose bezeichnet.

Inhaltsverzeichnis

Vorkommen

Lactose kommt natürlich in der Milch der Säugetiere sowie in Milchprodukten vor, wo Milchzucker fast den kompletten Anteil der Kohlenhydrate stellt.[3]

Säugetier Anteil
Kohlenhydrate[3]
Esel 7,4 %
Mensch 7,1 %
Pferd 6,2 %
Kamel 5,0 %
Büffel 4,8 %
Katze 4,8 %
Schaf 4,8 %
Kuh 4,6 %
Yak 4,6 %
Ziege 4,3 %
Rentier 2,8 %


Eigenschaften und Aufbau

β-D-Lactose in der Sesselform

Lactose ist eine kristalline, farblose Substanz mit süßem Geschmack; die Süßkraft liegt je nach Konzentration zwischen 25 und 60 % der von Saccharose. In wasserfreier Form ist Lactose hygroskopisch; aus der wässrigen Lösung kristallisiert die stabilere α-Form als Monohydrat aus. Milchzucker ist weniger wasserlöslich als andere Zucker, wie etwa Maltose. Die Wasserlöslichkeit der α- und β-Form unterscheidet sich beträchtlich (5 bzw. 45 g/l bei 0 °C).[2] Milchzucker ist optisch aktiv und zählt zu den reduzierenden Zuckern.

Als Feststoff liegen die Einzelkomponenten der Lactose (Galactose und Glucose) jeweils in ihren ringförmigen Strukturen vor, wobei Galactose und Glucose über eine β-1,4-glycosidische Bindung miteinander verbunden sind. In wässrigen Lösungen liegen die α- und β-D-Glucoseeinheiten in den Lactosemolekülen über die offenkettige Form im Gleichgewicht vor und es kann eine Mutarotation beobachtet werden. Aufgrund der vorhandenen offenkettigen Glucosereste wirkt Lactose reduzierend und gibt eine positive Tollens- bzw. Fehling-Probe.

Beim Erhitzen oder in alkalischer Lösung wird Lactose teilweise in Lactulose umgelagert, die süßer schmeckt als Milchzucker.[2]

Herstellung

Lactose kann aus Süß- oder Sauermolke gewonnen werden – Kuhmilch enthält bis zu 47 g/l[4] Lactose. Die Molke wird durch Erhitzen, Ultrafiltration und Ionenaustausch von Fett, Proteinen und Mineralstoffen befreit, im Vakuum eingeengt und die Lactose kristallisiert.[4]

Ernährungsphysiologische Bedeutung

Lactose ist als Inhaltsstoff von Muttermilch bei der Ernährung junger Säugetiere wichtig. Um Lactose verwerten zu können, muss sie bei der Verdauung in beide Einfachzucker D-Galactose und D-Glucose gespalten werden. Hierzu ist das körpereigene Enzym Lactase notwendig, das im Erwachsenenalter nur noch in geringerer Menge gebildet wird. Kann Lactose aufgrund eines Mangels an Lactase nicht verdaut (und somit auch nicht aufgenommen) werden, so spricht man von Lactoseunverträglichkeit oder -intoleranz. Bei Völkern, die milcherzeugende Landwirtschaft betreiben, beispielsweise bei Nordeuropäern und bei einigen afrikanischen Völkern, haben sich Mutationen durchgesetzt, und der Organismus kann auch im Erwachsenenalter Lactase in der notwendigen Menge bereitstellen.[5]

Lactose

Lebensmitteltechnik

  • Ausgangsprodukt zur Herstellung von Milchsäure
  • Texturverändernd für Tiefkühlkost
  • Hydrolyse ergibt einen Glucose/Galactose-Sirup
  • Lebensmittelhersteller erzeugen mit Lactose einen cremigen Geschmack, Lactose wird daher sehr vielen Produkten hinzugefügt.

Mit Sandzucker wird außer Lactose auch eine Form des gewöhnlichen Grießzuckers bestimmter Korngröße bezeichnet.

Weblinks

Einzelnachweise

  1. a b c d Eintrag zu Lactose in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 14. Okt. 2007 (JavaScript erforderlich)
  2. a b c H.-D. Belitz, W. Grosch, P. Schieberle: Lehrbuch der Lebensmittelchemie. 6. Auflage, 2007, Springer, ISBN 978-3-540-73201-3, S. 530
  3. a b H.-D. Belitz, W. Grosch, P. Schieberle: Lehrbuch der Lebensmittelchemie. 6. Auflage, 2007, Springer, ISBN 978-3-540-73201-3, S. 517
  4. a b Römpp CD 2006, Georg Thieme Verlag 2006
  5. Florian Horn u. a.: Biochemie des Menschen. 3. Auflage, Thieme Verlag 2005, ISBN 3-13-130883-4
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