海藻糖的特性分析及应用优势
海藻糖是从淀粉中提取出的非还原性糖，是由两分子的葡萄糖通过α-1，1糖苷键构成的非还原性二糖。当生物本身处于高温、高寒、干燥失水等极其恶劣的环境中时，体内的海藻糖会大量增加，以类似保护膜的形式包裹在细胞的表面，保护蛋白质分子不会变性失活，从而对生物体起到保护作用。因此海藻糖是一种典型的应激代谢产物，具有抗逆的独特生物学特性，以及良好的维持生命体的生命过程和生物特征的作用。而且其自身性质非常稳定，耐热、耐酸性极强，优良的加工性能使其可以广泛应用于食品行业的各个领域。
海藻糖的理化性质
海藻糖的性状：海藻糖为白色晶体，含两个水分子，易溶于水和热乙醇中，不溶于乙醚。很难被其他酶水解，只能被特异性的海藻糖酶水解。强酸水解时会得到2个分子的葡萄糖。
海藻糖的甜度和甜质：海藻糖的甜度是砂糖的45%。甜味持久温和，可以与其他甜味剂调和复配，改善产品味道，无不良后味。
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防止褐变：海藻糖是非还原性二糖，不发生美拉德反应。在加热过程中也不会与氨基酸、蛋白质等产生化学反应，不会产生褐变。适合于须加热处理或高温保存的食品、饮料等。
良好的加工稳定性：海藻糖具有极强的耐热耐酸性能，是性质很稳定的天然双糖，良好的耐热耐酸性使海藻糖具有优良的食品加工性能。即使在100℃，PH3.5～10.0条件下加热24小时也不褪色不分解，保留率高达99%，可广泛使用于食品加工行业。
低吸湿性：海藻糖放置在相对湿度90%以上的地方超过1个月，海藻糖也几乎不会吸湿。固体饮料，粉末调味品、干燥食品等容易吸湿吸潮，导致产品变质，将海藻糖应用于该类食品中可以降低食品的吸湿性，有效的延长产品的保质期。
玻璃化相变热：海藻糖有高达115℃的玻璃化转变温度。
海藻糖的生理功能
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低热量值：海藻糖是种低热量的糖，不易被人体消化吸收，可抑制血清，肝脏中的胆固醇积累，所以可以被糖尿病患者食用，不会引起血糖的升高。
防止淀粉老化：使用海藻糖能够抑制淀粉的老化，改善产品的品质，延长如年糕、馒头、饼干、面类、米饭、奶油类，调味汁和炸饼等食品的保质期，尤其在低温和冷冻条件下，防止淀粉老化的现象更明显其效果要远高于其他糖类。
抑制脂肪酸化：脂肪等脂类物质在酸化或受热分解时会产生过氧化物以及挥发性醛等，会严重影响食品风味，甚至无法食用。大部分食品都会含有定的脂肪，抑制脂肪变质是保证食品质量的重要环节。海藻糖在此环节能发挥其抑制脂肪变质的效果。对于肉类、油炸类等含有较多脂肪的食品，海藻糖可以起到抑制脂肪酸化，保持食品优良的品质。
抑制蛋白质变性：对于鱼类，蛋类等含有丰富蛋白质的食品，海藻糖可以抑制蛋白质的变性，保持该类食品良好的口感。
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非致龋齿性：海藻糖不被口腔中变异链球菌所利用，不会产生引起龋齿的酸性物质。海藻糖不被龋齿菌所利用的功能与糖醇是相同的(赤藓糖醇、木糖醇、山梨糖醇等)，虽然海藻糖不是糖醇，属于糖类，但它具有抗龋齿性，与糖醇具有同样的意义。
矫味作用：海藻糖可以使食品的甜味、成味、酸味等纯正的味道得到保留、加强和改善，有利于味道的散发，使口感更优：对苦味，涩味等不良味道具有掩盖和减轻的作用。在娇味作用方面，海藻糖有很突出的特点，如可以减少咖啡、红茶的苦涩味、改善草药的腥臭味、减轻牛奶等制品的腥味、降低柠檬汁的酸味等等。
海藻糖的生产方法
从天然植物或藻类中直接提取海藻糖
以传统工艺制备海藻糖，优点是成本较低，步骤相对简单：缺点是能源消耗较大。制备流程：活性干酵母一热乙醇水溶液搅拌提取→冷却和离心→取上清液→活性炭脱色→离子交换→超滤→浓缩→结晶→离心过滤→干燥→海藻糖成品。
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在传统方式提取海藻糖的基础上，现已有新思路来提高海藻糖的产量。步骤为首先采用微波预处理破坏酵母细胞，然后通过水、乙醇、三氧乙酸提取海藻糖。结果显示用微波处理后的酵母细胞中提取海藻糖的量要明显优于传统方法，既能提高提升效率又能节省成本。
酶促转化法
以葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉等为底物，通过相应的酶作用于底物转换为海藻糖，不同的酶催化控制相应的合成环节。其中磷酸化酶很不稳定，因此很难实现大规模工业化生产。而海藻糖生成酶或麦芽糖海藻糖转换酶是目前发现的有应用价值并适合工业化生产的酶，转化率在70%以上。麦芽糖苷基海藻糖生成酶和麦芽糖苷基海藻糖水解酶，以及新型葡萄糖转移酶和a-淀粉酶均是适合工业化生产的酶。
微生物发酵法
利用微生物发酵生产海藻糖周期短，菌种和原料广泛，而酵母菌和革兰氏阳性菌是生产海藻糖的主要材料。此方法的关键步骤是通过诱变、细胞融合、基因重组等方式选育高产的菌株，之后利用高浓度培养基得到含量较高的海藻糖产物。此法涉及菌种筛选、发酵工艺、后提取等方面的技术。
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利用转基因植物生产海藻糖
利用转基因植物生产海藻糖，将合成海藻糖的基因导入普通植物如甜菜、马铃薯中，可以在植物成长过程中收获积累大量的海藻糖。
膜法酵母提取海藻糖
膜分离技术作为新型的分离纯化技术，是以压力作为推动，使各组分物质进行分离、浓缩的纯化方法。膜分离技术的优点为分离效率高，能耗小，操作简单等。
海藻糖在食品领域的应用
海藻糖是种能够改善食品风味的天然食品添加剂，可应用于焙烤制品类食品、糖果类食品、饮料、奶粉、蔬菜汁、风味调料等领域。
海藻糖能够抑制食品中的不良气味，例如鱼类、肉禽类加热时会产生三甲胺，有强烈的腥臭味。使用前加入适量海藻糖可降低三甲胺的生成，掩盖产生的异味和臭味，另外海藻糖还能够抑制脂肪酸化、蛋白质变性，可以保持此类食品的营养价值和特定风味。
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海藻糖可用于生物制品的保存，由于海藻糖具有稳定蛋白质等生物大分子的功能并具有保鲜的作用，可以广泛应用于多种生物制品中。海藻糖作为保护剂、稳定剂，在保存药品及生物制品方面有很强大的功效，如保存疫苗、血液制品、病毒、酶、细胞、组织器官、单克隆抗体等。
海藻糖应用法规现状
在美国，海藻糖于2000年10月获得FDA授予的GRAS认证，并被批准进入美国食品领域：欧盟于2001年9月批准海藻糖作为新型食品或食品配料进入市场：联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)于2000年11月确认不需限制海藻糖的日允许摄入量(ADI)且无需规定ADI值，这是对食品配料安全性的最高评价。
中国国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会于2009年11月批准发布《海藻糖国家标准(GB/T 23529-2009)》并正式实施。
海藻糖功能强大，作为安全、天然的食品及食品原料，海藻糖的应用研究正在逐步发展，应用前景极其广泛。相信在不久的将来，海藻糖会走进千家万户，让越来越多的消费者受益。, http://www.100md.com(孙常文 李发财 庞明利 杨海军)
海藻糖的理化性质
海藻糖的性状：海藻糖为白色晶体，含两个水分子，易溶于水和热乙醇中，不溶于乙醚。很难被其他酶水解，只能被特异性的海藻糖酶水解。强酸水解时会得到2个分子的葡萄糖。
海藻糖的甜度和甜质：海藻糖的甜度是砂糖的45%。甜味持久温和，可以与其他甜味剂调和复配，改善产品味道，无不良后味。
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防止褐变：海藻糖是非还原性二糖，不发生美拉德反应。在加热过程中也不会与氨基酸、蛋白质等产生化学反应，不会产生褐变。适合于须加热处理或高温保存的食品、饮料等。
良好的加工稳定性：海藻糖具有极强的耐热耐酸性能，是性质很稳定的天然双糖，良好的耐热耐酸性使海藻糖具有优良的食品加工性能。即使在100℃，PH3.5～10.0条件下加热24小时也不褪色不分解，保留率高达99%，可广泛使用于食品加工行业。
低吸湿性：海藻糖放置在相对湿度90%以上的地方超过1个月，海藻糖也几乎不会吸湿。固体饮料，粉末调味品、干燥食品等容易吸湿吸潮，导致产品变质，将海藻糖应用于该类食品中可以降低食品的吸湿性，有效的延长产品的保质期。
玻璃化相变热：海藻糖有高达115℃的玻璃化转变温度。
海藻糖的生理功能
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低热量值：海藻糖是种低热量的糖，不易被人体消化吸收，可抑制血清，肝脏中的胆固醇积累，所以可以被糖尿病患者食用，不会引起血糖的升高。
防止淀粉老化：使用海藻糖能够抑制淀粉的老化，改善产品的品质，延长如年糕、馒头、饼干、面类、米饭、奶油类，调味汁和炸饼等食品的保质期，尤其在低温和冷冻条件下，防止淀粉老化的现象更明显其效果要远高于其他糖类。
抑制脂肪酸化：脂肪等脂类物质在酸化或受热分解时会产生过氧化物以及挥发性醛等，会严重影响食品风味，甚至无法食用。大部分食品都会含有定的脂肪，抑制脂肪变质是保证食品质量的重要环节。海藻糖在此环节能发挥其抑制脂肪变质的效果。对于肉类、油炸类等含有较多脂肪的食品，海藻糖可以起到抑制脂肪酸化，保持食品优良的品质。
抑制蛋白质变性：对于鱼类，蛋类等含有丰富蛋白质的食品，海藻糖可以抑制蛋白质的变性，保持该类食品良好的口感。
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非致龋齿性：海藻糖不被口腔中变异链球菌所利用，不会产生引起龋齿的酸性物质。海藻糖不被龋齿菌所利用的功能与糖醇是相同的(赤藓糖醇、木糖醇、山梨糖醇等)，虽然海藻糖不是糖醇，属于糖类，但它具有抗龋齿性，与糖醇具有同样的意义。
矫味作用：海藻糖可以使食品的甜味、成味、酸味等纯正的味道得到保留、加强和改善，有利于味道的散发，使口感更优：对苦味，涩味等不良味道具有掩盖和减轻的作用。在娇味作用方面，海藻糖有很突出的特点，如可以减少咖啡、红茶的苦涩味、改善草药的腥臭味、减轻牛奶等制品的腥味、降低柠檬汁的酸味等等。
海藻糖的生产方法
从天然植物或藻类中直接提取海藻糖
以传统工艺制备海藻糖，优点是成本较低，步骤相对简单：缺点是能源消耗较大。制备流程：活性干酵母一热乙醇水溶液搅拌提取→冷却和离心→取上清液→活性炭脱色→离子交换→超滤→浓缩→结晶→离心过滤→干燥→海藻糖成品。
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在传统方式提取海藻糖的基础上，现已有新思路来提高海藻糖的产量。步骤为首先采用微波预处理破坏酵母细胞，然后通过水、乙醇、三氧乙酸提取海藻糖。结果显示用微波处理后的酵母细胞中提取海藻糖的量要明显优于传统方法，既能提高提升效率又能节省成本。
酶促转化法
以葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉等为底物，通过相应的酶作用于底物转换为海藻糖，不同的酶催化控制相应的合成环节。其中磷酸化酶很不稳定，因此很难实现大规模工业化生产。而海藻糖生成酶或麦芽糖海藻糖转换酶是目前发现的有应用价值并适合工业化生产的酶，转化率在70%以上。麦芽糖苷基海藻糖生成酶和麦芽糖苷基海藻糖水解酶，以及新型葡萄糖转移酶和a-淀粉酶均是适合工业化生产的酶。
微生物发酵法
利用微生物发酵生产海藻糖周期短，菌种和原料广泛，而酵母菌和革兰氏阳性菌是生产海藻糖的主要材料。此方法的关键步骤是通过诱变、细胞融合、基因重组等方式选育高产的菌株，之后利用高浓度培养基得到含量较高的海藻糖产物。此法涉及菌种筛选、发酵工艺、后提取等方面的技术。
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利用转基因植物生产海藻糖
利用转基因植物生产海藻糖，将合成海藻糖的基因导入普通植物如甜菜、马铃薯中，可以在植物成长过程中收获积累大量的海藻糖。
膜法酵母提取海藻糖
膜分离技术作为新型的分离纯化技术，是以压力作为推动，使各组分物质进行分离、浓缩的纯化方法。膜分离技术的优点为分离效率高，能耗小，操作简单等。
海藻糖在食品领域的应用
海藻糖是种能够改善食品风味的天然食品添加剂，可应用于焙烤制品类食品、糖果类食品、饮料、奶粉、蔬菜汁、风味调料等领域。
海藻糖能够抑制食品中的不良气味，例如鱼类、肉禽类加热时会产生三甲胺，有强烈的腥臭味。使用前加入适量海藻糖可降低三甲胺的生成，掩盖产生的异味和臭味，另外海藻糖还能够抑制脂肪酸化、蛋白质变性，可以保持此类食品的营养价值和特定风味。
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海藻糖可用于生物制品的保存，由于海藻糖具有稳定蛋白质等生物大分子的功能并具有保鲜的作用，可以广泛应用于多种生物制品中。海藻糖作为保护剂、稳定剂，在保存药品及生物制品方面有很强大的功效，如保存疫苗、血液制品、病毒、酶、细胞、组织器官、单克隆抗体等。
海藻糖应用法规现状
在美国，海藻糖于2000年10月获得FDA授予的GRAS认证，并被批准进入美国食品领域：欧盟于2001年9月批准海藻糖作为新型食品或食品配料进入市场：联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)于2000年11月确认不需限制海藻糖的日允许摄入量(ADI)且无需规定ADI值，这是对食品配料安全性的最高评价。
中国国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会于2009年11月批准发布《海藻糖国家标准(GB/T 23529-2009)》并正式实施。
海藻糖功能强大，作为安全、天然的食品及食品原料，海藻糖的应用研究正在逐步发展，应用前景极其广泛。相信在不久的将来，海藻糖会走进千家万户，让越来越多的消费者受益。, http://www.100md.com(孙常文 李发财 庞明利 杨海军)
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