海藻糖研究现状及其在食品的应用.pdf

第&5卷第&期聂凌鸿等：海藻糖研究现状及其在食品工业中的应用
海藻糖研究现状及其在食品工业中的应用

聂凌鸿宁正祥

（华南理工大学食品与生物工程学院，广州，!"#$%"）

摘要海藻糖是自然界的动植物和微生物中广泛存在的一种双糖。研究发现，内源和外源
的海藻糖对生物体组织和生物大分子具有同样的非特异性保护作用。文章对海藻糖的理化
性质、生物学特性及其作用机理、生产方法及其在食品工业的应用进行综述。
关键词海藻糖，生物学特性，生产方法，应用

海藻糖（)*+,-./0+）是由&分子葡萄糖结抗腐蚀性，不生成引起龋齿的不溶性葡聚糖，
合成的非还原性的二糖，按其结构可写成且能抑制由蔗糖产生的不溶性葡萄糖的附
!1!1吡喃葡糖基1（"!）!1!1吡喃葡糖苷着。此外，还具有防止淀粉老化和蛋白质变
（即，型），此外还有，型的新海藻糖和性等的效果［%，!］。
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，型的异海藻糖等种异构体，但在自然海藻糖水结晶相对湿度以下无
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［］
界中很少见"。吸湿性；无水结晶相对湿度(#?以上有吸湿
海藻糖是2344+*0在"5(&年从黑麦的性。这一性质使其既具有低吸湿性，又具有
麦角菌中首次提取得到的，后来发现它在自高保湿性和脱水功能，因此无水结晶海藻糖
然界的动植物和微生物中广泛存在，其中文是一种优异的天然脱水稳定化物质，能使与
名源于可从海藻中获得该糖。进入&#世纪它配合的物质的性质（如色、香、味及生理活
［，］
6#年代，随着其独特的生物学性质及功能的性成分等）稳定地保存下来%!。
发现，海藻糖逐渐成为国际上一大研究热点。
海藻糖的生物学特性及作用机理
近些年来，有关其生物学性能、生产方法及应&
用的研究报告及专利层出不穷［&，(］。海藻糖之所以能成为引人注目的天然物
质，是因为它对生物体组织和生物大分子具
海藻糖的理化性质
"有非特异性保护作用。它在生物体内既可以
海藻糖通常以&水结晶形式存在，分子作为结构成分，又可以用于提供能量，而且，
式为·，相对分子质量为它是许多生物的应激代谢物。研究表明，某
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，比旋光度为［］&#（，些物种对外界恶劣环境，如脱水、干旱、高温、
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水溶液），熔点为6:>，加热会失去结晶水。冷冻、高渗透性及有毒试剂等，所表现出来的
其水溶液性质稳定，无色无臭，口感略带甜味。抗逆耐受力和它们体内存在的海藻糖密切相
海藻糖对热、对酸都非常稳定，是天然双关［$］。海藻糖是对于环境变化形成的应激
糖中最稳定的糖类，不具还原性，在食品加热（0)*+00）状态（或称之为紧张状态）具有高抗
过程中不会产生美拉德反应。其甜度为蔗糖性的物质，是生物体内的一种典型的应激代
的%!?，无后味，爽口。不为一般的酶所分谢物。可保护@AB防止放射线引起的损
解，只为具有特异性的海藻糖酶水解。与蔗伤［:］。外源性的海藻糖也能对生物体和生
糖一样，能在小肠内被消化吸收，可作营养物大分子有良好的非特异性保护作用。其保
源，这点与一般功能性低聚糖不同。还具有护机制一般认为是海藻糖的生物保护机构在

第一作者：博士研究生。
收稿日期：&##"’"#’(#
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食品与发酵工业;33<17<;0/=07.1.>37?7<@4./>04A32B"#C3B"

于强力地束缚水分子，与膜脂质共同拥有结目前，从酵母中提取海藻糖的工艺已相当成
合水或海藻糖本身起到代替膜结合水的功熟，但由于制造成本高，其价格仍然偏高。
用，从而防止生物体膜和膜蛋白等的变通过培养能产生海藻糖的微生物进行发
［］
性!。目前主要有"种假说解释海藻糖稳定酵生产海藻糖也取得了一定的进展。据报
生物分子的机理：即“水替代”假说，和“玻璃道，日本用生产海
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［］
态”假说。“水替代”假说认为生物体中的蛋藻糖，产率达+*,))。日本味之素公司首
白质、糖、脂类和其他大分子物质周围均包围先利用)种氨基酸生产菌于体外培养条件下
着一层水膜，这层水膜对维持生物大分子的大量生产海藻糖，实现工业化生产［)"］。据文
结构和功能是必不可少的，当失去水膜时，海献报道真菌有"*几个属%%个种，均是开发
藻糖能在生物大分子的失水部位以氢键形式海藻糖的菌种资源。特别值得注意的是某些
联接，形成一层保护膜以代替失去的结构水蘑菇菌，所含海藻糖占其干重的)),%
［］
膜#。“玻璃态”假说认为通过海藻糖玻璃)&,，有人称这种双糖为蘑菇糖。国内外已
化转变的趋势，导致无定形连续相的形成，在把目光注视灰树花（）的开
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结构上与玻璃态的冰相似，在这种结构中分发，其价值在于含有多糖、双糖、多种维生素、

子运动和分子变性反应非常微弱［$］。微量元素及其他有效活性