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在自然界中乳糖僅存在于哺乳動物的乳中。牛乳中乳糖的含量一般為4.5-5.0%，平均為4.8%。季節(jié)、飼料、飼養(yǎng)管理條件對乳糖含量的影響極微。在乳牛泌乳期間，逐月擠得的混合牛乳中乳糖含量與平均值相差不大，一般僅相差0.1-0.2%，但當乳牛患有某種如、等時，便會使其含量銳減。牛乳酸化變質時乳糖的含量也要降低。

乳糖是以單體分子形式存在于乳中的雙糖，由葡萄糖和半乳糖通過1,4-糖苷鍵連接而成，經(jīng)乳腺內乳糖合成酶作用產生。以人乳中含量最為豐富，約為7.2g/l00mL。乳糖主要在空回腸消化吸收，通過小腸上皮細胞刷狀緣分泌的乳糖酶將其水解為葡萄糖和半乳糖，后通過細胞的主動轉運而吸收。葡萄糖主要為機體提供能量，而半乳糖以糖苷鍵結合于神經(jīng)酰胺上，形成半乳糖腦苷脂，從而參與大腦的發(fā)育。嬰兒期是神經(jīng)發(fā)育的關鍵期，因此，乳糖對嬰兒期的的發(fā)育至關重要。

乳糖為D-葡萄糖與D-半乳糖以β-1,4鍵結合的二糖，又稱為1,4-半乳糖苷葡萄糖，屬還原糖。從水溶液中結晶時帶有一分子結晶水。

白色晶體或結晶粉末，甜度約為蔗糖的70%，比重1.525（20℃），在120℃失去結晶水。無水物熔點222.8℃，可溶于水，微溶于乙醇，溶于乙醚和氯仿。有還原性和右旋光性。可水解成等分子的葡萄糖和半乳糖。

α-乳糖及β-乳糖在水中的溶解度也隨溫度而異。α-乳糖溶解于水中時逐漸變成β-型。因為β-型乳糖較α-型乳糖易溶于水，所以乳糖最初溶解度并不穩(wěn)定，而是逐漸增加，直至α-型與β-型平衡為止。甜煉乳中的乳糖大部分呈結晶狀態(tài)，結晶的大小直接影響煉乳的口感，而結晶的大小可根據(jù)乳糖的溶解度與溫度的關系加以控制。