海藻糖的性质及其在新型食品开发中的应用.pdf

281专题论述食品科学2005,Vol.26,No.6海藻糖的性质及其在新型食品开发中的应用蒙健宗，赵文报(广西大学生命科学与技术学院，广西 南宁 5 3 0 0 0 5)摘 要：海藻糖是一种新型的多功能食品配料，本文介绍了海藻糖的理化性质和在食品加工中的功能特性，综述了海藻糖在食品加工的应用领域和应用效果，并展望海藻糖在新型食品开发中的应用前景。关键词：海藻糖；性质；食品P r o p e r t i e s a n d A p p l i c a t i o n s o f T r e h a l o s e I n N e w F o o d D e v e l o p m e n tM E N G J i a n-z o n g，Z H A O W e n-b a o(C o l l e g e o f L i f e S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,G u a n g x i U n i v e r s i t y,N a n n i n g 5 3 0 0 0 5,C h i n a)A b s t r a c t：T r e h a l o s e i s a n e x c i t i n g n e w m u l t i-f u n c t i o n a l f o o d i n g r e d i e n t w i t h c o n s i d e r a b l e p o t e n t i a l s f o r t h e f o o d i n d u s t r y.T h i sr e v i e w d e s c r i b e s t h e p r o p e r t i e s,f u n c t i o n s a n d a p p l i c a t i o n s o f t r e h a l o s e i n n e w f o o d d e v e l o p m e n t.K e y w o r d s：t r e h a l o s e；p r o p e r t i e s；f o o d中图分类号：T S 2 0 2.1 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 2-6 6 3 0(2 0 0 5)0 6-0 2 8 1-0 3收稿日期：2 0 0 5-0 2-0 8作者简介：蒙健宗(1 9 7 2-)，男，硕士，助理研究员，主要从事食品生物技术研究。海藻糖(t r e h a l o s e)是一种安全的天然糖类，1 8 3 2 年由 W i g g e r s 将其从黑麦的麦角菌中首次提取出来，随后的研究发现海藻糖在自然界中许多可食用动植物及微生物体内都广泛存在，如人们日常生活中食用的蘑菇类、海藻类、豆类、虾、面包、啤酒及酵母发酵食品中都有含量较高的海藻糖 1。海藻糖是由两个葡萄糖分子以,1,1-糖苷键构成的非还原性糖，自身性质非常稳定，并对多种生物活性物质具有神奇的保护作用。科学家们发现，沙漠植物膜叶卷柏在干旱时几近枯死，遇水后却又可以奇迹般复活 1；一些昆虫即使在8 0 下仍然能够生存，就是它们体内的海藻糖创造的生命奇迹 2。海藻糖因此在科学界素有 生命之糖 的美誉 3。海藻糖对生物体具有神奇的保护作用，是因为海藻糖在高温、高寒、高渗透压及干燥失水等恶劣环境条件下能稳定细胞膜和蛋白质的结构，有效地保护细胞膜和蛋白质分子不变性失活，从而维持生命体的生命过程和生物特征 2。许多对外界恶劣环境表现出非凡抗逆耐受力的物种，都与它们体内存在大量的海藻糖有直接的关系。而自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖类，均不具备这一功能。这一独特的功能特性，使得海藻糖除了可以作为蛋白质药物、酶、疫苗和其他生物制品的优良活性保护剂以外，还是保持细胞活性、保湿类化妆品的重要成分，更可作为防止食品劣化、保持食品新鲜风味、提升食品品质的独特食品配料，大大拓展了海藻糖作为天然食用甜味糖的功能。自1 9 9 6 年 1 1 月由酶法转化淀粉技术生产的海藻糖上市以来，海藻糖的生产成本已逐步降至每公斤 3 0 0 日元，海藻糖在食品中的应用已经成为现实，仅日本就有 2万吨以上的年消费量。图1显示了这些海藻糖的应用领域，其中以点心类食品中应用最多 4。1海藻糖作为食品配料的理化特性1.1甜度、甜质海藻糖的甜度是蔗糖的 4 5%，其温和爽口的甜质、2005,Vol.26,No.6食品科学专题论述282恰到好处的甜度是蔗糖所不能比拟。海藻糖与食品材料调和后，其淡爽的低甜度可突出食品材料的原有风味。1.2不褐变海藻糖是非还原性糖，在与氨基酸、蛋白质共存时，即使加热也不会产生美拉德反应，不褐变。非常适用于需加热处理的食品、饮料等。1.3耐热性及耐酸性海藻糖是天然双糖中最稳定的糖，即使在1 0 0、p H 3.0 条件下加热3 0 m i n 也几乎不分解，而蔗糖在此条件下会分解 4 0%以上。1.4溶解性及结晶性海藻糖的溶解度在高温和低温的条件下差别较大，如 8 0 时溶解度是3 6 5.9 g/1 0 0 g 水，2 0 时溶解度是6 8.9 g/1 0 0 g 水，具有非常好的结晶性，在含大量其他糖类的条件下也能结晶，结晶颗粒的大小也很容易控制。这些优良的结晶性能即使在酸性条件下也不减弱。1.5低吸湿性有些食品本身并不吸湿，但一加入糖类物质如蔗糖，吸湿性便大幅度增加，影响了食品本身的风味和贮藏期。而即使相对湿度达到 9 5%，海藻糖仍然不会吸湿，适合作为糖块、糖衣材料，作为吸湿性高的粉末状食品如发酵奶粉粉末等的赋形剂也很适合。1.6玻璃化相变温度高海藻糖有高达 1 1 5 的玻璃化转变温度。这种特性，结合它加工的稳定性和低吸湿性，使海藻糖成为一种高蛋白质物料的高温防护剂和理想的干燥风味保持剂 5 8。2海藻糖在食品加工中的功能特性2.1防止淀粉老化由于海藻糖具有优异的防止淀粉老化作用，应用于含有丰富淀粉的米、面食品中可收到良好的效果，并且这种效果在低温或冷冻条件下表现得更为突出。2.2防止蛋白质变性海藻糖可很好地防止蛋白质在冷冻、高温或干燥时变性。在含蛋白质的各种食品中加入海藻糖，能非常有效地保护蛋白质分子的天然结构，使食品的风味和质地保持不变。2.3抑制腐腥味臭味的产生鱼类食品中令人不快的腐腥味的主要成分是三甲胺，但新鲜的鱼并不含有三甲胺，它是在贮藏时被微生物腐败而产生的，新鲜的程度越低，三甲胺的产生越多。在加热加工前加入海藻糖，就能显著抑制三甲胺的生成，降低不快腥味的产生，保持鱼的新鲜口味。此外鸡肉等肉类的不快臭味以及陈旧大米臭味的主要成分挥发性醛类，也能被海藻糖所抑制，因此肉类加热加工、大米储存时添加海藻糖，可以去除不快臭味和陈米臭味，保持肉质和米质的新鲜。2.4稳定组织细胞结构与保鲜效果从细胞脱水过程的研究中可以发现，海藻糖能够有效地保护细胞膜结构和蛋白质，明显地使细胞处于悬浮状态，从而可保持细胞的结构、纹理、色泽和风味，非常有利于疏菜、肉类、水果等在脱水时不受干燥和冻结的损害，复水后能还原为新鲜制品。2.5矫味作用海藻糖对味觉的影响力很强：对食物的咸味、香味有协同增强作用；能改善蔗糖和其它合成甜味剂如阿斯巴甜的甜味质量；又能缓和或部分掩盖其他不良味道，如减少茶和蔬菜汁、果汁的涩味和苦味，对一部分的酸味起缓和作用。2.6抑制脂肪酸分解富含食用油脂的食品在保存中受热以及被光线照射，会产生有刺激性的臭味，油脂中不饱和脂肪酸越多，这种臭味就越容易产生，使得食品风味劣化、营养损失，甚至变质而失去食用价值。而海藻糖对油脂成分中的不饱和脂肪酸分解具有很好的抑制作用。2.7稳定物料中超氧化物歧化酶海藻糖能够稳定食物中S O D活性，同时又可以对日常生活中从蔬菜、水果中摄取的维生素 C、-胡萝卜素等抗氧化物的S O D 样活性起到稳定作用，有助于防止体内的超氧离子大量增加。2.8防蛀牙海藻糖在口腔内不发生分解，不产酸，也不会产生引起龋齿的不溶性葡聚糖。因此适合用于制作 益齿类食品；而且海藻糖不像其它低致龋性甜味剂那样有泻下作用，即使一次摄入3 3 g也没有泻下作用。2.9补充能量的营养性海藻糖与蔗糖、麦芽糖一样，是容易被小肠消化吸收成为能量的营养性物质(每克海藻糖热量为4 千卡)，但海藻糖比其他糖具有更平稳的血糖水平，这种独有的特性，使得海藻糖非常适合用于运动饮料，以持久提供能量 1 1 0。3海藻糖在新型食品开发中的应用作为一种多功能的食品配料，海藻糖对食品具有全面的保护性能，使经过加工、保藏的食品很容易获得保持刚做好的状态维持食品新鲜度的效果。因此海藻糖刚一上市就迅速在日本食品市场特别是在新型点283专题论述食品科学2005,Vol.26,No.6心市场得到了普及，在新型饮料领域、水产领域、冷冻食品领域等也都得到广泛的应用。海藻糖具有的独特理化特性和优良加工特性，为开发符合现代人需要的美味与健康俱全的新型食品提供了许多新的思路。例如利用海藻糖的低甜度很容易获得甜味清淡适口的糖果、点心食品；利用海藻糖对咸味的协同作用可以控制盐分的使用程度，在达到美味可口效果的同时减少盐分的摄入量；利用海藻糖全面的保护作用，使经过加热、干燥、冷冻等加工和贮藏过程的食品能够保持新鲜度，保持原有的新鲜风味不变，并且具有较强的耐存性，可提高食品的品质和产品的附加值；对于减少化学合成类添加剂、保鲜剂的使用，提高食品的安全性也很有意义。参考文献：1 程池.天然生物保存物质海藻糖的特性和应用 J .食品与发酵工业,1 9 9 6,(1):5 9-6 4.2 袁勤生.隐生生物中的典型化合物海藻糖 J .中国生化药物杂志,1 9 9 9,2 0(1):4 8-5 0.3 P h i l i p B a l l.F r e s h a n d d r y N .N a t u r e N e w s,2 0 0 0,7,1 7 4 姬井佐惠.新菓子開発可能性 J .食品工業,2 0 0 2,4 5(3):6 9-7 5.5 武内安雄.菓子利用 J .食品科学,1 9 9 8,4 0(4):1 0 7-1 1 6.6 武内安雄.使菓子開発 J .食品工業,1 9 9 9,4 2(3):7 1-8 0.7 A l e x P a t i s t,H a n s Z o e r b.P r e s e r v a t i o n m e c h a n i s m s o f t r e h a-l o s e i n f o o d a n d b i o s y s t e m s J .C o l l o i d s a n d S u r f a c e s B:B i o i n t e r f a c e s,2 0 0 5,4 0:1 0 7-1 1 3.8 尤新.海藻糖 J .精细与专用化学品,2 0 0 2,(9):2 1.9 川合敏之.多角的利用 使用?米粉?開発 J .食品工業,2 0 0 2,4 5(4):4 7-5 1.1 0 A B R i c h a r d s,S K r a k o w k a,L B D e x t e r,e t a l.T r e h a l o s e:ar e v i e w o f p r o p e r t i e s,h i s t o r y o f u s e a n d h u m a n t o l e r a n c e,a n d r e s u l t s o f m u l t i p l e s a f e t y s t u d i e s J .F o o d a n d C h e m i c a lT o x i c o l o g y,2 0 0 2,4 0:8 7 1-8 9 8.食 品 科 学 撰 稿 要 求1.稿件（附软盘或电子邮件）要求论点明确，论据可靠，数据准确，文字通顺、简练。2.引用他人成果时，请按著作权法有关规定说明出处。内容应未曾发表过或被其他出版物刊载过，且无一稿两投。英文稿件可接收，但应把题目、作者、单位、摘要、关键词译成中文。3.稿件要求6 0 0 0 字以内，须有中图分类号，文献标识码，第一作者简介，中、英文标题，中英文单位、作者，并做2 0 0 字左右的中、英文摘要和3 8个关键词，表题及表中项目行/列、图题及坐标单位请用中英文对照。4.凡属于重大科技获奖的论文和国家级省部级资助项目的研究报告、论文，请来稿注明批准号，我刊将优先刊登。5.来稿内容涉及配方时，须写明配料的名称和配比，勿用代号；工艺过程要完整，不要省略；插图、表格需放在正文的相应地方，不要集中；引用图表要有出处，计量要用法定单位。6.文稿中的参考文献不得超过4 0 条，其格式请按如下规定表达：期刊 主要责任者.文献题名 J .刊名,年,卷(期):起止页码.书籍 主要责任者.文献题名 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