乳糖是一种碳水化合物，也被称为 milk sugar（乳糖）和 lactobiose。它是一种由半乳糖和葡萄糖亚基合成的双糖。当乳糖在肠道中被吸收时，“乳糖酶”会将其分解为葡萄糖和半乳糖。它被广泛应用于食品工业、细菌鉴定和制药工业，同时也作为一种营养剂和切割剂使用。它是婴儿必不可少的碳水化合物。
什么是乳糖的化学式？
乳糖的分子式是 C12H22O11，也就是说，它由 12 个碳原子、22 个氢原子和 11 个氧原子组成。它是一种白色固体，具有温和的甜味。它可溶于水，且是一种非吸湿性固体。乳糖最早是由意大利医生法布里齐奥·巴托莱蒂发现的。牛奶中含有约 2-8%（按质量计）的乳糖。在所有哺乳动物的乳腺中都能发现乳糖，在酸奶和奶酪等乳制品中也能发现极少量的乳糖。与蔗糖相比，它的甜度较低。
乳糖的结构
乳糖是一种双糖，是由 β-D-葡萄糖和 β-D-半乳糖通过 β-1→4 糖苷键连接而成的。
乳糖的制备
- 乳糖可以由 β-D-葡萄糖和 β-D-半乳糖产生。
- 在工业上，乳糖是从乳清渗透液中制备的，其中乳清包含 6.5% 的固体物质，其中 4.8% 是乳糖，经过进一步的结晶和纯化。也可以通过用乙醇稀释乳清来提取它。
乳糖的物理性质
C12H22O11
—
342.297 g/mol
白色固体
无味
甜
1.525 g/cm3
252°C（无水物）
202°C（一水合物）
可溶于水，极微溶于酒精，不溶于乙醚和氯仿
8
11
8
367
357.8 °C## 乳糖的化学性质
- 乳糖在 2% H2SO4（硫酸）下水解会产生 1 摩尔 D-葡萄糖和 1 摩尔 D-半乳糖。
> C12H22O11 + H2O → C6H12O6 (葡萄糖) + C6H12O6 (半乳糖)
- 通过乳糖的催化氢化，可以生成一种名为乳糖醇的多羟基醇。在雷尼镍催化剂的存在下，乳糖发生氢化反应，从而生成乳糖醇。
- 乳糖在碱性溶液中发生异构化生成乳果糖。
- 乳糖的摩尔质量为 342.297 g/mol。
乳糖的用途
乳糖有多种用途，其中包括：
- 乳糖被用作调制乳的营养剂，也被添加到婴儿食品中，以使其成分接近人乳。
- 它帮助身体吸收钙以及多种其他矿物质，如镁、铜和锌。
- 由于其物理和功能特性，乳糖被作为成分添加到制药产品中，例如作为片剂和胶囊的赋形剂和稀释剂。
- 它在食品工业中被用作调味剂。
- 它用于烘焙食品，也用于发酵以生产奶酪、酸奶和酸奶酒（酸牛奶）。
- 它还在分析化学中用作色谱吸附剂。
副作用
乳糖的副作用包括：
- 乳糖不耐受症的人群无法消化乳糖。
- 摄入富含乳糖的牛奶可能会导致乳腺癌和卵巢癌。
- 摄入富含乳糖的牛奶还可能增加心脏病发作的风险，因为高浓度的乳糖意味着牛奶富含脂肪和胆固醇。