酵母菌：乳糖转化为塔格糖

塔格糖（Tagatose）是一种天然存在的六碳酮糖，在酸奶、奶粉和奶酪中都有发现，但含量较少。国外对塔格糖的研究较早，2000年FDA批准塔格糖作为甜味剂用于食品饮料和医药制剂中，2001年FAO/WHO食品添加剂专家委员会批准塔格糖作为食品添加剂，欧盟也于2003年批准塔格糖上市，我国直到2014年才正式批准其作为新食品原料。塔格糖的甜味是蔗糖的92%，热量仅为蔗糖的三分之一，同样具有蔗糖的加工特性，易发生焦糖化反应和美拉德反应，可以作为蔗糖的替代品用于食品加工。同时，塔格糖与其他甜味剂共用时，对甜味有增益作用，能够呈现独特的风味。塔格糖在人体的吸收率较低，仅有20%被小肠吸收，血糖水平无明显变化，人体内的塔格糖大部分被肠道微生物选择性发酵，有利于有益菌的增值，改善肠道菌群。鉴于诸多功能，国外许多公司都推出过含有塔格糖的产品， 2006年某款雪碧中就使用塔格糖来强化风味，国内因为诸多因素限制迟迟未能得到有效应用。

塔格糖是一种比较稀有的糖，纯天然的塔格糖不易寻觅，仅发现于乔木分泌的树胶中。目前，塔格糖主要采用化学合成和生物合成法，工业化生产主要以半乳糖为原料，经异构化、脱色、脱盐、浓缩、结晶等步骤制成，但这些方法的生产规模还是相对较少，因此该原料的成本较高，市场应用有限。

稀有甜味剂：塔格糖
近日，美国伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校研究人员认为，一种新型酵母菌可以有效地将乳糖代谢成塔格糖（一种低热量、低血糖的甜味剂），这可能是打开这种甜味剂商业规模可用性的关键。塔格糖是一种甜味剂，它的味道和质地与蔗糖几乎相同。然而，塔格糖的卡路里含量远低于蔗糖——约为蔗糖的40%。

此外，它不会像蔗糖或果糖那样引起血糖水平增高。塔格糖的血糖指数为3，远远低于蔗糖（68）和果糖（24）。因此，塔格糖具有降低人们患2型糖尿病和血液中葡萄糖快速增加引起的其它疾病风险。越来越多的消费者希望减少糖的摄入量，以低糖为声称的塔格糖具有潜在的发展优势。但是，其还面临高效率和高成本生产问题。

酵母菌：乳糖转化为塔格糖
传统生产方式包括多步酶法，将半乳糖（乳糖的一种成分）转化为塔格糖。然而，酶的反应效率非常低。这意味着只有30%的半乳糖被转化为塔格糖，这促使生产商使用昂贵的工艺从半乳糖混合物中去除塔格糖。
研究小组将酵母细胞的内部机构作为“微小的塔格糖工厂”（类似于乙醇生产商使用酵母从玉米中生产燃料）。然后，研究人员通过对两种基因进行调整，培育出一种新型酵母，这种酵母能从乳糖中产生塔格糖。首先，他们取出一个基因，让酵母在乳糖代谢过程中使用半乳糖作为细胞燃料。其次，他们添加了两个基因，将半乳糖转化为塔格糖。
当给予乳糖该酵母时，它自身的新陈代谢会促使它产生一种含90%塔格糖的溶液——远高于传统工艺生产的30%产量。同时，酵母反应器的工艺规模也比酶反应器大得多，这可能促使塔格糖大规模高效生产成为现实。

乳清副产品
过去10年里，希腊酸奶的流行席卷了美国整个市场，但现在已经趋于平静，这也导致了大量的酸性乳清废料（从最终酸奶产品中过滤出来的水和乳糖混合物）的产生。以酵母为基础的工艺能够间接使用这种乳清，这可能会给希腊酸奶生产商提供一种解决方案，使他们能够合理地处理乳清废料。
基于希腊酸奶的流行，乳清的处理成为乳制品行业的一个现实问题。研究人员表示该工艺过程可以用来解决过剩乳清问题。因为使用酵母发酵的方法生产的产品比例更高，能更有效地使用廉价乳制品废料，预计塔格糖的生产成本可以显著降低。此外，研究人员可以利用专属的工程酵母株，从富含乳糖的乳清中生产出其他有价值的产品。

随着高效酵母发酵工艺的发展，终端消费产品中添加塔格糖的可能性是无限的。