β-galactosidase có vai trò vô cùng to lớn trong ngành công nghiệp thực phẩm và nhất là trong ngành công nghiệp chế biến sữa. Ứng dụng chính của enzyme là thủy phân lactose trong sữa thành glucose và galactose (Davail et al., 1994). Thủy phân lactose là một trong ứng dụng quan trọng của β-galactosidase trong ngành công nghiệp chế biến sữa, giúp làm tăng độ ngọt của sản phẩm (Rosenberg, 2006). Enzyme này được sử dụng trong ngành công nghiệp sữa để sản xuất các sản phẩm sữa không chứa lactose, khắc phục tình trạng không dung nạp lactose ở con người (Haju et al., 2012).
Ngoài ra, sự thủy phân lactose trong sữa giúp ngăn ngừa sự kết tinh lactose khi bảo quản sữa ở nhiệt độ thấp và ở sản phẩm sữa cô đặc. Hơn nữa việc sử dụng sữa đã thủy phân trong sản xuất sữa chua và pho mát sẽ làm tăng quá trình acid hóa, bởi vì thủy phân lactose thường làm giảm thời gian đông đặc của sữa chua và tăng tốc độ phát triển cấu trúc và hương vị cho pho mat (Parmjit et
al., 2010). Nó chống lại sự kết tinh đường lactose bằng cách thủy phân thành
glucose và galactose và tham gia vào quá trình tạo Galacto-oligosaccharides (GOS- một prebiotic được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp thực phẩm.
Không những được ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, trong y dược, chúng được sử dụng làm thuốc hỗ trợ tiêu hóa cho những người thiếu khả năng hấp thụ lactose hoặc bổ sung cho những người bị bệnh GM1- gangliosidosis và bệnh Morquio típ B do suy giảm hoạt độ của của β- galactosidasetrong tế bào. Ngoài ra β- galactosidase còn đóng vai trò là chất chỉ thị để tách và chọn dòng phân tử trong kỹ thuật ADN tái tổ hợp. Enzyme β- galactosidase còn được ứng dụng trong kỹ thuật ELISA vì chúng hoạt động với nhiều cơ chất sinh màu tổng hợp như oNPG, PNPG, X-gal (Trương Nam Hải, 2004).
Từ những ứng dụng thực tiễn trên mà β-galactosidase được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, tách chiết enzyme từ nhiều nguồn vi sinh vật khác nhau, để tiến hành sản xuất ở quy mô công nghiệp.