新型食品添加劑海藻糖的生產(chǎn)方法及其應用

36 Food Science and Technology No. 2, 20022002年第二期食品料技新型食品添加劑海藻糖的生產(chǎn)方法及其應用王蕾鄭璞史朝暉(江蘇省微生物研究所無(wú)錫214063)摘要:綜述了新型食品添加劑海藻糖的生產(chǎn)方法，將該方法應用于大規模的工業(yè)化生產(chǎn)(生產(chǎn)工藝如圖I海藻糖的特性及其作為甜味劑、保護劑、調味劑等在.1所示),它使海藻糖的生產(chǎn)成本大幅度地降低,其價(jià)格僅為原來(lái)的1/100 ,約500日元/kg左右,使海藻糖食品工業(yè)中的應用。在食品工業(yè)中的廣泛應用成為可能。目前該公司的海關(guān)鍵詞海藻糖特性生產(chǎn);應用藻糖已獲得美國FDA的認可,正式作為食品中的配料中圖分類(lèi)號:TS202.3文獻標識碼:A成分，開(kāi)始進(jìn)入美國市場(chǎng)。文章編號:1005 - 9989(2002)02 - 0036 - 022海藻糖在食品工業(yè)中的應用[10]Abstract: The properties and production of trehalose, a kind of淀粉懸濁液new food additive, is reviewed. It can be applied widely in food糊化耐熱性液化酶a-淀粉酶)industry as sweetener, preservative, flavoring， etc.液化←枝切酶(異淀粉酶)Key words: trehalose, property, production, applicationMTSase糖化←ITHasea-淀粉酶海藻糖是由二個(gè)葡萄糖基通過(guò)a ,0x-1→1鍵所葡萄糖淀粉酶形成的非還原性二糖,它廣泛存在于昆蟲(chóng)、霉菌、酵母、海藻糖含量85%以上的糖液地衣、顯花植物、無(wú)脊椎動(dòng)物等生物體內1.21。它是昆脫色、過(guò)濾、濃縮、結晶、分離蟲(chóng)中主要存在的血糖,昆蟲(chóng)飛翔時(shí),利用它作為主要含2分子結晶水的海藻糖能量;而在動(dòng)植物中,由于它的結構類(lèi)似于水分子,干燥、裝袋是不可缺少的水的替代物,所以,當生物體遇冷凍、海藻糖成品干燥等不良環(huán)境時(shí),海藻糖起到了極為重要的保護作圖1淀粉生產(chǎn) 結晶海藻糖工藝用134。.日本Cargill公司所售的海藻糖為含有2分子結晶海藻糖的生產(chǎn)方法水的白色粉狀晶體,含量在98%以上,它具有不同于由于海藻糖在酵母中的含量最大，可達細胞干重-些通 常所用糖類(lèi)的特點(diǎn)(如表1所示)91。因此在食的20%,所以，傳統的海藻糖的生產(chǎn)方法,以酵母提取品工業(yè)領(lǐng)域中,它有著(zhù)較-般甜味劑更為廣闊的應用為主(501。以干燥、滲透壓的改變來(lái)預處理酵母可使其前景。細胞中積累更多的海藻糖,經(jīng)過(guò)乙醇等有機溶劑的抽表1海藻糖的性質(zhì)提、精制后,可得較高純度的海藻糖晶體。雖然經(jīng)過(guò)了熔點(diǎn)97. 0C多次技術(shù)改進(jìn),但該方法仍存在著(zhù)成本高、收率低的缺溶解性68. 9g/ 100gH2O(259C)603g/ 100gH2O(909C)點(diǎn)所以不適宜大規模地工業(yè)化生產(chǎn)產(chǎn)品海藻糖價(jià)格甜度相當于蔗糖的45%昂貴,每公斤達千元以上,僅用于試劑等,未能在食品吸濕性在RH90%以下無(wú)吸濕性消化性由小腸消化、吸收工業(yè)中得到應用。pH穩定性> 9%( pH3. 5~ 10 ,100C 24h)近年來(lái),日本林原研究所研制開(kāi)發(fā)出了酶法轉化熱穩定性99%( 120C 90min)生產(chǎn)海藻糖的新方法1781。該方法以淀粉為原料細菌保存性美拉德反應與蛋 白胨無(wú)著(zhù)色反應( 120C 90min)100%( 379C ,12個(gè)月)中,如Arthrobacter sp. Q36等,提取的麥芽寡糖基海藻糖合成酶(簡(jiǎn)稱(chēng)MTSase)及麥芽寡糖基海藻糖水解酶海藻糖是一種新型甜味劑(MTHase)共同催化生成海藻糖其轉化率可達80%以經(jīng)研究表明海藻糖的門(mén)“中國煤化工刁感柔和,而且=菌Streptococcus上。1995年,日本Cargill and Hayashibara Company Ltd.mutants所分司HHCNMH(文性物質(zhì)，因此用收稿日期: 2001-10-02它來(lái)代替常用的甜味劑對預防齲齒起著(zhù)積極的作用作者簡(jiǎn)介:王蕾(1967-),女,無(wú)錫人,助研,主要從事微生可添加于口香糖、飲料等。此外海藻糖也是一種低熱量物酶法轉化及產(chǎn)物分離提取研究工作。糖,不易被人體消化吸收,可抑制血清、肝臟中膽固醇食品科技2002年第二期Food Science and Technology No. 2, 2002 37的積累所以，也可廣泛添加于糖尿病人的專(zhuān)用食品中。701 ~32. 2海藻糖是一種天然的食品保護劑12314] Coutinho C, Bernardes E, Panek A D. Trehalose as cryop-由于海藻糖不具有還原性耐酸、耐熱,因此在食rotectant for preservation of yeast strains. J Biotech, 1988,品加工過(guò)程中,添加一定量的海藻糖,對于淀粉類(lèi)食7:23 ~ 32品,如饅頭、面、餅干等,可抑制淀粉的老化,延長(cháng)食品[5] Y Yoshikawa, K Matsumoto, K Nagata, et al. Extraction的保質(zhì)期;對于雞蛋、魚(yú)類(lèi)等蛋白質(zhì)含量豐富的食品,of Trehalose from Thermallytreated Bakers'Yeast. BiosciBiotech Biochem, 1994, 58(7): 1226 ~ 30可抑制蛋白質(zhì)變性,保持食品良好的口感;而對于肉[6] 仲田邦穗，岡村和彥,刀根弘.JP:平7- 246097類(lèi)、油炸類(lèi)等含脂肪較多的食品添加海藻糖可有效地7] K Maruta, T Nakada, M Kubota, et al. Purification and抑制脂肪的酸化,保持食品優(yōu)良的品質(zhì)。此外固體飲characterization of a novel enzyme, malooli gosyl trehalose料、粉末調味品、干燥食品往往容易吸潮變質(zhì),添加海trehalohydrolase, from Arthrobacter sp Q36. Biosci Biotech藻糖后,可降低食品的吸濕性延長(cháng)保存期。Biochem, 1995, 59(12):2210~ 142.3海藻糖是一種多功能調味劑8] T Nakada, K Maruta, H Mitsuzumi, et al. Purif cation and在食品中添加一定量的海藻糖可使甜味、咸味、酸Characterization of a Novel Enzyme, Maltooligosyl Trehalose味等良好的味道得以保持, 且有加強、改善作用,可使Trehalohydrolase, from Arthaobacter sp Q36. Biosci Biotech口感更好;而對苦味、澀味等不良味道及某些刺激性味Biochem , 1995, 59(12):2215~18道海藻糖具有減輕和掩蓋作用。如對干餾類(lèi)食品及畜[9] J Edelman, F F Nord(ed). Advances in Enzymo logy. Int-肉所特有的臭味海藻糖具有顯著(zhù)的改善作用。erscience Publishers , 1956, 652: 1892.4海藻糖具有保健食品的功能[10] 和田正,大口真央. JP:平6- 253801有報道稱(chēng)海藻糖為體內有益腸道細菌一雙歧桿[11]Koichi Y, Iliroe Y, I liromuK, et al. Protection by tre-菌增殖因子,可改善腸道微生態(tài)環(huán)境加強胃腸道消化halose of DNA from radiation damage. Biosci Biotech Bio-hem. 1997, 61(1):160~1吸收功能,有效排除體內毒素,增強機體免疫抗病能[12]A Totsuka, T Nakakuki. JP:平6 - 207237力。此外海藻糖具有較強的抗輻射作用川它能清除[13] T Nishimoto, H Chaen, T Sugimoto, et al. EP: 0693558A1β、γ-射線(xiàn)所產(chǎn)生的OH:自由基,使細胞DNA不易[14]K Kato, Y Natsuhara, S Oka, et a1.JP: 平1 - 207237發(fā)生突變,實(shí)驗室研究證明,含有10mmol/kg的海藻[15] T Hata, Y Nishimori, Y Okochi, etal. JP:平4 - 290808糖,可使活細胞承受正常4. 3倍劑量的β、γ-射線(xiàn)。因此海藻糖具有開(kāi)發(fā)成保健食品的潛力。(上接第35頁(yè))2.5其他應用14.1515.2 溶膠過(guò)程中，長(cháng)時(shí)間攪拌使大量空氣混入,這些除了在食品工業(yè)中海藻糖還可用于醫藥、化妝品氣體影響果凍的質(zhì)地和外觀(guān),因而必須進(jìn)行消泡處工業(yè)。在醫藥方面海藻糖可作為酶、蛋白、疫苗等生物藥和生物制劑的保護劑，也可單獨使用作為營(yíng)養補參考文獻:劑。在化妝品方面利用海藻糖所特有的保濕性,生產(chǎn)[1] 孫文忠.百果治百病.上海:上海中醫藥大學(xué)出高級化妝品。版社,1994. 150~1523展望[2] 鄭友軍.食品加工實(shí)用手冊.北京:中國農業(yè)科以往,由于海藻糖價(jià)格昂貴限制了其在食品工業(yè)技出版社,1990. 140~ 142中的應用,因此海藻糖的特性和用途也不為人們所熟[3] 魏潤珍.食用菌實(shí)用加工技術(shù).北京金盾出版知。隨著(zhù)海藻糖生產(chǎn)新方法的不斷研究開(kāi)發(fā)海藻糖生社,1996. 76 ~77產(chǎn)成本的不斷降低海藻糖以其優(yōu)良的性狀,-定會(huì )在[4] 高裕成.新型發(fā)酵食品.北京:中國輕工業(yè)出版食品工業(yè)中得到更大的應用。目前,以酶法轉化生產(chǎn)的社,1998. 188~ 189海藻糖僅在日本有售,我國還沒(méi)有產(chǎn)品,國內有數家大學(xué)和研究所已開(kāi)始該方面的研究,如江南大學(xué)、江蘇省技術(shù)轉讓微生物研究所等預計不遠的將來(lái)將會(huì )有所突破。本部是以銷(xiāo)售添加劑為主,研究生產(chǎn)1] Thevelein. Regulation of trehalose mobilization in fungi.食品為新沙雅花種軟糖類(lèi)技Microbiol Rev, 1984, 48: 42 ~59中國[2] Elbein A D. The metabolism of ax ax - trehalose. Adv Ca-術(shù)轉讓YHCN M H G時(shí)不告知rbohydrate Chem Biochem, 1974, 30:227 ~ 56地址,歡迎與之聯(lián)系。[3] Crowe J H, Crowe L M. Preservation of membranes in an-電話(huà)013086308355聯(lián)系人汪洋hydrobiotic organisms: the role of trehalose. 1984, 223: