Enzymatic synthesis of calcium lactobionate from cheese whey permeate as a value-added ingredient
Notice bibliographique
Résumé
Lactobionic acid (LBA) and its salt form (e.g., lactobionate [LBN]) have emerged as high-value-added functional ingredients in food and pharmaceutical applications, such as acidulant, antioxidant, metal chelator, and carrier in drug delivery systems. Enzymatic oxidation has been employed as a nontoxic, cost-effective, and environmentally friendly approach for the synthesis of LBA/LBN. The current study investigated, first, the feasibility of producing calcium lactobionate (Ca-LBN) via enzymatic oxidation using cheese whey permeate as a substrate at high concentration, and second, the bioactivity of the resulting Ca-LBN. The production experiment was performed using reconstituted cheese whey permeate solution (300 g·L −1 lactose) as a substrate, Ca(OH) 2 as a base, and enzyme oxidase (dosage: 400 U·kg −1 lactose) and catalase (dosage: 168,000 CIU·kg −1 lactose) in a laboratory bioreactor. Target critical control parameters, such as pH 6.40; dissolved oxygen: 44%; and temperature: 38°C, were defined and monitored using an industrial human-machine interface (HMI) to ensure operational stability. The consumption of Ca(OH) 2 was used to calculate real-time molar conversion rate (MCR RT ) and accumulative molar conversion yield (MCY) according to the pH-stat method. Enzymatic oxidation reaction continued for 7 h, and MCY was observed at nearly 99%. The MCR RT rapidly reached a plateau value of ∼470 mmol·h −1 within 20 min of the process. The critical operational parameters remained controlled by the HMI cascade, suggesting that the process is scalable. The DPPH-radical scavenging and ferrous ion chelating activity of the obtained LBN could not be confirmed based on the colorimetric assays used in the present work; however, characterization processes need to be further optimized. The obtained knowledge may be applied to the scalable production of LBA/LBN, enabling higher yields and an efficient manufacturing process.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».