海藻多糖的提取、分離純化及其在食品工業(yè)的應(yīng)用

楊 莉，陳文寧，鄭娟霞，月金玲，王琤

(江西科技師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江西南昌 330013)

海藻(Algae)是海洋中藻類植物的總稱，其種類繁多，大約超過(guò)3萬(wàn)種，主要分為藍(lán)藻、綠藻、紅藻和褐藻四種[1]。海藻內(nèi)含有大量多糖、膳食纖維、蛋白質(zhì)、微量元素和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，食用價(jià)值很高。其中多糖是海藻的主要組成物質(zhì)，最高可占海藻干重的76%[2]。海藻多糖有著良好的生物活性，且具有來(lái)源廣泛、無(wú)殘留和無(wú)生物耐受性等優(yōu)點(diǎn)[3]，已成為食品科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，尤其在綠色食品、功能食品和保健食品方面的應(yīng)用受到廣泛關(guān)注[4-5]。為了更好的開發(fā)利用海藻多糖，本文對(duì)海藻多糖的提取純化以及在食品工業(yè)上的價(jià)值做一簡(jiǎn)要概述，以期為海藻多糖的合理應(yīng)用提供一些參考。

1 海藻多糖概況

1.1 結(jié)構(gòu)

海藻多糖是一類多組分混合物，是由不同的單糖基通過(guò)糖苷鍵連接而成的高分子碳水化合物，其分子量大、化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。根據(jù)其來(lái)源大致可分為四種：褐藻多糖、紅藻多糖、綠藻多糖和藍(lán)藻多糖，它的種類不同，結(jié)構(gòu)相差較大[6]。不同海藻多糖及其主要成分如表1所示。

表1 不同海藻多糖及其主要成分Table 1 Main components of polysaccharides from different species of seaweed

大量研究發(fā)現(xiàn)多糖的活性與其化學(xué)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，而多糖的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)主要由組成多糖的單糖決定[7-8]。目前對(duì)海藻多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)及生物活性的研究多集中于對(duì)某種多糖的活性及其糖單元的單一研究。如Byankina等[9]從紅藻Tichocarpus中分離純化獲得3種由半乳糖和葡萄糖構(gòu)成，其分子組成摩爾比分別為25.7∶1.9、19.2∶23.0和 30.4∶4.9的多糖組分 HT、AE和AM，其分子量分別為376.0、468.0和5.8 kDa。

1.2 提取

研究發(fā)現(xiàn)，人體消化系統(tǒng)缺少分解海藻組織結(jié)構(gòu)的酶，因此，當(dāng)直接食用海藻時(shí)，人體所能攝取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和多糖極少。將海藻多糖提取利用，更利于人體吸收[10-11]。海藻多糖的提取方法多種多樣，目前，國(guó)內(nèi)外常用的提取方法有溶劑萃取法、酶萃取法和輔助萃取法。近年來(lái)，出現(xiàn)了超濾法、合成萃取法、反復(fù)凍融法、高壓脈沖電場(chǎng)萃取法等新的提取方法[12]，但由于對(duì)技術(shù)要求較高，仍沒(méi)有得到廣泛使用。幾種海藻多糖常用提取方法的原理和特點(diǎn)如表2所示。

表2 海藻多糖提取的常見(jiàn)方法、原理及其優(yōu)缺點(diǎn)Table 2 Common methods, principles, advantages and disadvantages of seaweed polysaccharide extraction

傳統(tǒng)水提法成本低、易操作，適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，但此法耗時(shí)長(zhǎng)、得率低，將來(lái)可能會(huì)被取代；酸、堿提取法可得到酸、堿溶性等不同種類多糖，但由于其對(duì)多糖的結(jié)構(gòu)和功能影響較大，常用于實(shí)驗(yàn)室研究；酶解提取多糖條件溫和，得率和純度高，是目前動(dòng)植物活性成分首選之一，但其提取成本高，不適于工業(yè)生產(chǎn)；微波提取、超聲波提取等物理提取法都能快速得到多糖，但超聲、微波等設(shè)備限制了物理提取法在多糖提取的發(fā)展；多種方法復(fù)合提取多糖可通過(guò)工藝優(yōu)化達(dá)到最佳提取效果，有較好的發(fā)展前景。

1.3 分離

海藻中提取出的海藻多糖中含有蛋白質(zhì)、色素和小分子物質(zhì)等雜質(zhì)，對(duì)多糖提取率及生物活性均有很大影響，對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行分離去除十分重要。除蛋白質(zhì)的方法多種多樣，主要有Sevag法、三氟三氯乙烷法、三氯乙酸法、鹽酸法、氫氧化鈉法、鞣酸法、乙酸鉛法、鹽析法、反復(fù)凍融法、陰離子交換樹脂法、酶解法和釀酒酵母發(fā)酵法等，具體分為化學(xué)法、物理法和生物法三大類。除色素的方法主要有吸附法、過(guò)氧化氫氧化法、大孔樹脂吸附法和金屬絡(luò)合物法等。除小分子雜質(zhì)相對(duì)較簡(jiǎn)單，主要有透析法和超濾法兩種。雜質(zhì)分離方法原理及其優(yōu)缺點(diǎn)如表3所示。

表3 多糖除雜質(zhì)的方法、原理及其優(yōu)缺點(diǎn)Table 3 Methods, principles, advantages and disadvantages of polysaccharide in removing impurities

Sevag法、三氟三氯乙烷法和三氯乙酸法作為3種傳統(tǒng)的脫蛋白法，具有成本低、效果好的優(yōu)點(diǎn)，是脫蛋白的常用方法，但其經(jīng)過(guò)多次操作，可能破壞多糖結(jié)構(gòu)、污染環(huán)境，不適用于工業(yè)生產(chǎn)；鹽酸和氫氧化鈉法脫蛋白則利用強(qiáng)酸強(qiáng)堿，易導(dǎo)致多糖水解，且需嚴(yán)格控制反應(yīng)條件。鞣酸法、乙酸鉛法和鹽析法等利用蛋白沉淀脫除蛋白容易帶來(lái)新雜質(zhì)，污染多糖；化學(xué)法脫蛋白在應(yīng)用上均存在一定限制，而反復(fù)凍融法和陰離子交換樹脂法等物理法條件溫和、成本低，是去除蛋白的較好方法；酶解法和釀酒酵母發(fā)酵法以其安全高效的優(yōu)點(diǎn)受到研究學(xué)者的青睞，但其成本較高，不適于工業(yè)生產(chǎn)。脫色素主要有4種方法，目前應(yīng)用不同樹脂吸附的技術(shù)使用范圍最廣，可反復(fù)再生使用。

1.4 純化

分離除雜后的多糖是分子量不同的高分子化合物，需對(duì)其進(jìn)行純化得到單一的多糖物質(zhì)。常見(jiàn)的純化方法有分級(jí)沉淀法、柱層析法、超濾法、季銨鹽沉淀法、鹽析法、金屬絡(luò)合物法和電泳法等。多糖主要純化方法特點(diǎn)如表4所示。

表4 多糖純化方法、原理及其優(yōu)缺點(diǎn)Table 4 Purification methods, principles, advantages and disadvantages of polysaccharides

分級(jí)沉淀法操作簡(jiǎn)單成本低，可用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，但可能破壞多糖活性；季銨鹽沉淀法是較為經(jīng)典的純化法，至今仍被廣泛使用；柱層析法是現(xiàn)階段多糖分離純化中應(yīng)用較多也是最有效的方法；超濾法是近年來(lái)較常用的高效分離技術(shù)，設(shè)備簡(jiǎn)單、產(chǎn)量大；鹽析法和金屬絡(luò)合物法操作簡(jiǎn)單，但純化效果一般，應(yīng)用范圍不大；電泳法分離量小、操作復(fù)雜適用于研究學(xué)者進(jìn)行微量分析。

2 海藻多糖的生物活性

2.1 抗氧化性

海藻多糖能有效抑制活性氧自由基的形成，同時(shí)通過(guò)提高超氧化物歧化酶的活性來(lái)降低脂質(zhì)過(guò)氧化物的含量[24]。海藻多糖作為天然無(wú)污染抗氧化物質(zhì)常被用作自由基抑制劑或清除劑和主要抗氧化劑，具有很強(qiáng)的應(yīng)用前景[25]。Mohsind等[26]研究了硫酸含量對(duì)褐藻多糖的抗氧化性的影響，對(duì)4種硫酸含量不同的多糖片段進(jìn)行自由基清除實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，自由基清除的能力與硫酸根含量成正相關(guān)。Lu等[27]對(duì)海帶多糖的氧自由基吸收能力(ORAC)、2，2-聯(lián)氨-二銨鹽(ABTS)自由基清除能力和還原能力進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)海帶多糖具有顯著的抗氧化能力。在實(shí)際應(yīng)用中，海藻多糖的抗氧化活性對(duì)延緩果蔬被采摘后的衰老變色有一定抑制作用，還可以降低過(guò)氧化脂質(zhì)含量，減少肉類、家禽和魚蝦類食品的脂肪氧化。

2.2 抑菌性

抗生素被廣泛應(yīng)用于治療微生物細(xì)菌感染，然而細(xì)菌的耐藥性問(wèn)題變得越發(fā)嚴(yán)重，開發(fā)天然抗菌藥物十分必要。研究表明海藻多糖具有抑菌活性，可能是海藻在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中對(duì)各種微生物產(chǎn)生了具有抗菌活性的萜烯、含硫雜環(huán)化合物和酚類化合物等物質(zhì)，抵抗外來(lái)生物的入侵[28]。Liu等[29]研究發(fā)現(xiàn)解聚后的巖藻多糖可破壞細(xì)胞膜以及細(xì)胞膜上的膜蛋白，從而改變細(xì)胞膜的流動(dòng)性或激活自噬細(xì)胞，能有效抑制大腸桿菌和金黃色葡萄球菌。Seo等[30]研究發(fā)現(xiàn)海藻酸鈉與納米銀溶液混合制備復(fù)合海綿抑菌抗炎性能良好，能有效抑制金黃色葡萄球菌和肺炎克雷伯菌，此外，還可起到降低殺菌溫度、縮短食品的殺菌時(shí)間的作用。

2.3 免疫調(diào)節(jié)及抗腫瘤性

免疫調(diào)節(jié)可保護(hù)人體不受外來(lái)病原體侵害，預(yù)防疾病。海藻多糖可通過(guò)對(duì)免疫器官和免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)、刺激巨噬細(xì)胞分泌免疫因子、促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖分化等功能調(diào)節(jié)機(jī)體免疫[31]。常靜瑤等[32]研究發(fā)現(xiàn)螺旋藻多糖能調(diào)節(jié)小鼠細(xì)胞免疫作用，其機(jī)制可能是通過(guò)調(diào)節(jié)腸黏膜系統(tǒng)刺激免疫細(xì)胞產(chǎn)生免疫因子，從而調(diào)節(jié)小鼠免疫作用。海藻多糖的抗腫瘤作用與免疫調(diào)節(jié)密切相關(guān)。海藻多糖通過(guò)調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)抑制腫瘤細(xì)胞增長(zhǎng)，同時(shí)還可通過(guò)結(jié)合細(xì)胞外基質(zhì)減少腫瘤細(xì)胞的植入[2]。謝好貴等[33]研究發(fā)現(xiàn)，3種紅藻多糖以一定比例配比時(shí)對(duì)宮頸癌細(xì)胞抑制作用顯著，添加1000 μg/mg復(fù)合多糖抑制率可達(dá)76.9%。

2.4 抗炎性

炎癥是機(jī)體抵抗外來(lái)病原體的應(yīng)激反應(yīng)，是人體的自我修復(fù)和保護(hù)，然而，長(zhǎng)期炎癥會(huì)引起機(jī)體產(chǎn)生疾病，損傷人體[34]。研究表明，海藻多糖通過(guò)能抑制一氧化氮(NO)和前列腺素E2(PGE2)的產(chǎn)生、恢復(fù)細(xì)胞因子的平衡、調(diào)節(jié)炎癥誘導(dǎo)蛋白通道等抑制炎癥[35]。Jiang等[36]研究發(fā)現(xiàn)條斑紫菜多糖能有效抑制小鼠細(xì)胞釋放一系列的炎癥因子，條斑紫菜多糖通過(guò)抑制巨噬細(xì)胞(RAW264.7)細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子k基因結(jié)合核因子(NF-KB)活化從而抑制炎癥。Nicolau等[37]對(duì)江蘺硫酸多糖的抗炎和鎮(zhèn)痛進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，江蘺硫酸多糖可通過(guò)減少中性粒細(xì)胞遷移以及降低細(xì)胞因子濃度來(lái)降低小鼠的炎癥反應(yīng)和痛覺(jué)過(guò)敏。

2.5 抗病毒性

病毒是一種非細(xì)胞生命，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)利用宿主細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量繁殖，危害人體健康。已有研究發(fā)現(xiàn)，海藻多糖可通過(guò)硫酸基團(tuán)干擾病毒對(duì)宿主細(xì)胞的黏附來(lái)達(dá)到抗病毒作用，其抗病毒能力主要取決于硫酸基團(tuán)的含量。Hayashi等[38]研究發(fā)現(xiàn)巖藻多糖有著抗單純皰疹(HSV)病毒的作用，其機(jī)理可能是通過(guò)直接抑制病毒復(fù)制，增強(qiáng)免疫防御功能來(lái)抵御HSV病毒的感染。Ermerk等[39]研究表明卡拉膠多糖在人體內(nèi)外均能抑制革蘭氏陽(yáng)性菌產(chǎn)生的毒素，防止感染。

2.6 抗衰老

過(guò)多的自由基產(chǎn)生脂質(zhì)過(guò)氧化物和細(xì)胞免疫功能低下是導(dǎo)致衰老的重要原因。脂質(zhì)過(guò)氧化物(LPO)會(huì)分解生成丙二醛(MDA)，MDA是多種生化毒性反應(yīng)的催化劑，使人體生成老年斑、脂褐素等，造成機(jī)體衰老。胡晨熙[40]通過(guò)對(duì)羊棲菜多糖(SFPS)的抗氧化性、其對(duì)果蠅的壽命的影響和對(duì)小鼠腸道菌落的作用進(jìn)行研究，結(jié)果表明SFPS具有良好的抗氧化性，能明顯延長(zhǎng)果蠅壽命同時(shí)可有效調(diào)節(jié)小鼠腸道菌落，可能是SFPS通過(guò)抑制自由基產(chǎn)生和調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)來(lái)延緩衰老。魏丹[41]研究了膠球藻多糖(CGD)對(duì)不同飲食條件下小鼠的抗衰老作用，結(jié)果表明，CGD對(duì)不同飲食條件下老齡小鼠的狀態(tài)和代謝水平有顯著的調(diào)節(jié)效果。

2.7 降血糖、血脂性

高血壓、肥胖癥和糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)病率的快速增長(zhǎng)對(duì)人類健康產(chǎn)生了重要威脅，開發(fā)天然、無(wú)毒副作用藥品對(duì)治療、預(yù)防高血壓、血脂具有重要意義。海藻多糖具有很強(qiáng)的吸水性，可使腸道中的糞便擴(kuò)張發(fā)酵，加快其運(yùn)轉(zhuǎn)速度，減少脂質(zhì)物質(zhì)和膽固醇被小腸吸收，降低血脂。有大量研究發(fā)現(xiàn)海藻酸鹽可以減少食物在腸道中的通過(guò)時(shí)間，從而減少脂肪、糖和膽鹽的吸收，降低血清膽固醇、血甘油三酯和血糖[42]。Jin等[43]研究發(fā)現(xiàn)條斑紫菜能有效降低高血脂小鼠的甘油三酯和總膽固醇水平，從而降低血脂。Yang等[44]研究發(fā)現(xiàn)，石花菜多糖具有良好的降血糖、血脂功能，可能與其含有水溶性纖維有關(guān)。

3 海藻多糖在食品工業(yè)的應(yīng)用

3.1 在飲品的應(yīng)用

3.1.1 飲料制作 海藻多糖具有降血糖、降血脂、調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤、抗突變、抗病毒等多種生理活性，且海藻多糖中含有藻聚糖、海藻酸等物質(zhì)，可覆蓋胃黏膜，降低茶中生物堿對(duì)胃的侵害[45]。因此，將其添加到飲料配方中，可起到良好的保健作用。陳達(dá)妙等[46]以滸苔多糖為主要原料，以山楂、枸杞等輔料為輔，開發(fā)出能量飲料，具有降血糖、降血脂的功效。吳曉青等[47]將復(fù)合酶法提取的海帶多糖濃縮液與鐵觀音茶粉和甘草混合，并確定了最佳海藻茶配方，采用噴霧揉法制成茶包。

3.1.2 澄清劑 澄清處理是酒液生產(chǎn)過(guò)程中的重要部分，主要除去酒中沉淀的不穩(wěn)定性膠體雜質(zhì)，保證酒的品質(zhì)[48]。海藻多糖作為天然高分子化合物，且具有親水性、高黏性、絮凝性等特點(diǎn)是一種很好的澄清劑。孫永林等[49]以自制香菇葡萄酒為原料，研究不同植物型澄清劑的澄清效果，結(jié)果顯示海藻酸鈉可作為香菇葡萄酒的澄清劑。黃達(dá)明等[50]研究發(fā)現(xiàn)海藻酸鈉可穩(wěn)定啤酒中泡沫，從而增加啤酒的透光率和穩(wěn)定性，延長(zhǎng)保質(zhì)期。此外海藻酸鈉作為澄清劑加入果汁、香檳等酒類可有效去除酒中含氮物。

3.1.3 增稠穩(wěn)定劑 飲料制作過(guò)程中易出現(xiàn)物質(zhì)懸浮、分層、沉淀等現(xiàn)象，因此，保持飲料穩(wěn)定性是飲料制作的重要步驟，目前在制作過(guò)程中添加親水膠體改善飲料穩(wěn)定性較為常見(jiàn)[51]。海藻多糖是一種天然親水膠體且具有較好乳化性、增稠懸浮性，它能改變連續(xù)相的黏度，從而增加體系中的顆粒沉降速度，同時(shí)還可改善蛋白質(zhì)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和界面吸附性能，顯著提高濁液體系的穩(wěn)定性，對(duì)飲料的結(jié)構(gòu)、口感和穩(wěn)定性起著重要作用[52]。在可可奶和水果酸奶中添加一定量的海藻酸鈉，可起到增加濃稠感、防止顆粒下沉的作用。李錦利[53]研究了多種多糖作為花生乳增稠劑的效果，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)黃原膠、卡拉膠、海藻酸鈉的穩(wěn)定效果最好。梁杰[54]發(fā)現(xiàn)增稠劑和乳化劑的添加量決定了固體飲料溶解度，并確定了最佳用量為增稠劑(卡拉膠、黃原膠)0.2%、乳化劑(單甘脂、蔗糖酯)0.4%，得到具有最佳速溶性的固體飲料。

3.2 在食品包裝上的應(yīng)用

3.2.1 可食性薄膜 可食用膜是以天然高分子材料為主要材料，通過(guò)分子間作用力形成的薄膜[55]?？墒秤媚げ粌H能保護(hù)食品，還可延長(zhǎng)食品保質(zhì)期，減少食品損耗，將來(lái)可能會(huì)代替塑料薄膜[56]。海藻多糖具有良好的成膜性，可用于制作可食用膜。賈曉云等[57]制備了一種具有抗菌能力的普魯蘭多糖-海藻酸鈉復(fù)合抗菌膜，可有效延長(zhǎng)生鮮肉保質(zhì)期至16 d。海藻多糖可食性膜還可以降低油炸食品的含油量，使其更加健康。萬(wàn)娟等[58]用瓊脂對(duì)煎鹽水魚進(jìn)行涂覆，發(fā)現(xiàn)瓊脂能使鹽水魚的含油量降低12%。吳慧玲等[59]研究發(fā)現(xiàn)，在可食性薄膜中添加納米材料可以增強(qiáng)膜與基體的粘結(jié)程度，改善膜的密封性，從而提高薄膜的抗菌、抗氧化性能。

3.2.2 涂膜保鮮 涂膜保鮮是一種新興的高效環(huán)保的化學(xué)保存法，可在產(chǎn)品表面形成一層膜，抑制微生物感染，有效降低氧氣含量防止氧化褐變，延長(zhǎng)貨架期[60]。海藻多糖是親水膠體，但其可與金屬離子交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，限制高分子結(jié)構(gòu)的自由運(yùn)動(dòng)同時(shí)抑制水分流動(dòng)，從而降低海藻膜的水溶性，廣泛應(yīng)用于涂膜保鮮。趙珊等[61]研究發(fā)現(xiàn)以苯乳酸-海藻酸鈉食用涂膜為甜櫻桃保鮮包裝材料可減少甜櫻桃水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失，延長(zhǎng)儲(chǔ)存時(shí)間。Jiang等[62]采用海藻酸鈉/納米銀包膜對(duì)香菇進(jìn)行保鮮，其保鮮效果良好。不同多糖復(fù)合涂膜可通過(guò)高分子作用改善膜的透明性、透氣性及保水性，更利于涂膜保鮮。

3.2.3 食品微膠囊 膠囊化技術(shù)是將所需物質(zhì)包埋到微膠囊中，并將其轉(zhuǎn)化為固體顆粒。將所需物質(zhì)包埋在微膠囊中，不影響使用效果的同時(shí)還增強(qiáng)其對(duì)外界環(huán)境的抵抗力[63]。海藻多糖因具有良好的生物相容性和生物降解性，在食品微膠囊化和緩釋制劑方面有廣泛應(yīng)用[64]。Erik等[65]制備出以海藻酸鈉為壁材的微膠囊，研究發(fā)現(xiàn)，微膠囊化可以在食品檢測(cè)中控制膠體顆粒的釋放。何亞婷等[66]以海藻酸鈉和酪蛋白酸鈉為壁材，采用二次乳化法制備出微膠囊焦磷酸鐵，有效提高了營(yíng)養(yǎng)包的氧化穩(wěn)定性，從而提高營(yíng)養(yǎng)包質(zhì)量，延長(zhǎng)保質(zhì)期。

3.3 在肉制品上的應(yīng)用

3.3.1 保水劑 肉制品的持水力是影響肉制品的重要因素，它不僅影響肉制品的品質(zhì)、口感和風(fēng)味，在經(jīng)濟(jì)效益方面也起著重要作用。研究表明海藻多糖可用作保水劑添加于肉制品中，有效防止水分流失，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。宋蕾等[67]研究發(fā)現(xiàn)海藻糖復(fù)合抗凍劑可有效提高冷凍雞肉丸保水性。在海藻多糖中添加金屬離子可有效提高其凝膠性能，形成的海藻酸鈣凝膠與肉蛋白結(jié)合可形成致密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，更好地防止肉中的水分流失。王其東等[68]以銅藻為主要原料配合磷酸鹽制作鲅魚糜保水劑，其質(zhì)構(gòu)特性比傳統(tǒng)海帶海藻酸鈉鲅魚糜保水劑更優(yōu)。

3.3.2 脂肪替代品 肉制品是人們攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的重要食品，但其中的高脂肪、高膽固醇對(duì)健康有害。海藻多糖具有良好的降血糖、血脂等生物活性，能阻礙人體對(duì)膽固醇的吸收，因此可用于制作健康、低脂的脂肪替代品。范素琴等[69]研究了不同海藻酸鈉復(fù)合凝膠劑對(duì)脂肪替代品質(zhì)構(gòu)的影響，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定制作工藝的最佳配方，研制出了工藝簡(jiǎn)單、效果優(yōu)良的脂肪替代品。譚文英等[70]以蔗糖聚酯和海藻酸鈉為主要原料制備了一種持水性、持油性、乳化穩(wěn)定性等性能優(yōu)良的功能性復(fù)合脂肪替代品。

3.3.3 粘結(jié)劑 粘結(jié)劑在肉制品中使用廣泛，可有效改善肉制品的品質(zhì)、口感，延長(zhǎng)保質(zhì)期。海藻多糖凝膠性能良好，將其加入肉制品中可改變其結(jié)構(gòu)，增加黏性改善肉制品口感。在重組肉制作工藝中加入海藻多糖，利用其形成凝膠結(jié)構(gòu)連接碎肉，從而改變?nèi)忸惖募∪饨M織、脂肪組織和結(jié)締組織分布，使其口感更佳[71]。此外，海藻多糖對(duì)罐頭肉類也有著粘結(jié)作用，可增強(qiáng)肉類在罐頭中成型能力和高溫殺菌后保持穩(wěn)定的固化能力，從而提高罐頭食品的品質(zhì)。

3.4 在糖果業(yè)的應(yīng)用

3.4.1 凝膠軟糖 凝膠軟糖主要由食品膠和淀粉糖漿為原料通過(guò)特定工藝制成。海藻多糖因具有凝膠特性可用于制作凝膠軟糖，是軟糖的主要輔料之一。凝膠軟糖的性能主要取決于膠體的種類，由海藻多糖為輔料的軟糖脆而透明、含水量高、保質(zhì)期長(zhǎng)，優(yōu)于淀粉凝膠軟糖。田其英[72]在以瓊脂為凝固劑的軟糖配方中加入瓊脂糖粉，研制出一種口感適中且咀嚼性更好的新型軟糖產(chǎn)品。但在高溫條件下，海藻多糖在酸性環(huán)境中容易被破壞。實(shí)際生產(chǎn)中，可對(duì)各種膠體進(jìn)行復(fù)配，提高軟糖的品質(zhì)和口感。柏旭[73]使用瓊脂和角叉菜膠復(fù)合制作出姜橙皮軟糖，產(chǎn)品具有獨(dú)特的風(fēng)味，口感順滑。

3.4.2 糖果添加劑 糖果是一種日常消費(fèi)品，但大量糖分容易引起血糖升高，在糖果的配料中加入具有降血糖作用的海藻多糖，在一定程度上能防止血糖升高。海藻多糖具有良好的凝膠性能，將其加入瓊脂糖、無(wú)花果糖、棉花糖等產(chǎn)品中，還可以發(fā)揮穩(wěn)定劑的作用，有效增強(qiáng)產(chǎn)品凝膠性能。陳香芝[74]分別用復(fù)配膠和明膠制造奶糖，并分別對(duì)其性能進(jìn)行研究，結(jié)果表明復(fù)配膠奶糖的抗變形能力更好。此外，海藻多糖加入到一般硬糖中，可以使糖果均勻光滑，增加其口感。

3.5 在烘焙食品上的應(yīng)用

3.5.1 營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑 烘焙類食品是休閑食品的重要種類，具有食用方便、口感好、可貯存等優(yōu)點(diǎn)，深受人們的喜愛(ài)，但由于烘焙類食品的升血糖指數(shù)過(guò)高讓許多人望而卻步。海藻多糖具有良好的降血糖活性，將其加入烘焙食品的生產(chǎn)工業(yè)中，可改變淀粉顆粒的結(jié)構(gòu)，降低升糖指數(shù)。海藻多糖還可作為填充劑和膨松劑制作出低熱能食品，用于代替淀粉制造麥片糊、無(wú)淀粉面包和餐后點(diǎn)心等。王慶佳[75]以海帶粉為原料，研發(fā)出口感優(yōu)良、色澤可人的海帶酥性餅干，有效降低了餅干的升糖指數(shù)。王芬等[76]通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)確定了海藻糖紫米蛋糕的最佳配方，研制出品質(zhì)優(yōu)良、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高的紫米蛋糕。

3.5.2 品質(zhì)改良劑 除營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和產(chǎn)品外觀外，烘焙類食品的內(nèi)在品質(zhì)也是當(dāng)今學(xué)者研究的重要內(nèi)容。海藻多糖能顯著改善面包質(zhì)構(gòu)，增加彈力同時(shí)降低其硬度和膠黏性，有效改善面包品質(zhì)[77]。黃林青等[78]將卡拉膠與魔芋飛粉復(fù)配，研制出外觀、香味和口感優(yōu)良的魔芋果糕。海藻多糖對(duì)烘培產(chǎn)品還有著顯著的保鮮保濕和抗老化作用，可一定程度上保持產(chǎn)品水分，延長(zhǎng)保質(zhì)期[79]。海藻多糖中加入金屬離子可增強(qiáng)其凝膠性能，作為烘培食品的粘結(jié)劑應(yīng)用于餅干、蛋卷等食品的生產(chǎn)中，可有效減少其破碎率，改善品質(zhì)。

3.6 在其他食品工業(yè)上的應(yīng)用

海藻多糖還可用于咀嚼片、果凍、冰淇淋和蔬菜等食品的生產(chǎn)工業(yè)中。顏玉蝦等[80]以海帶乳酸菌為原料制作出硬度適中、口感細(xì)膩的海帶乳酸菌咀嚼片，并確定了其最佳配方。海藻多糖可作為果凍生產(chǎn)的主要膠體原料，王佳瑩等[81]用低熔點(diǎn)瓊脂與其他食品膠體復(fù)合制作果凍，結(jié)果表明，低熔點(diǎn)瓊脂制作出的果凍在感官和結(jié)構(gòu)性能上均與工業(yè)果凍相似。海藻多糖用于冰淇淋生產(chǎn)中，可減少其冰晶析出，提高黏度和膨脹率，改善其口感和狀態(tài)。海藻多糖還可作為農(nóng)藥殘留降解劑運(yùn)用于蔬菜生產(chǎn)中，能有效提高蔬菜生產(chǎn)的安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

海藻多糖因其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)和生物活性，在食品行業(yè)應(yīng)用廣泛，是食品行業(yè)研究熱點(diǎn)之一。近年來(lái)關(guān)于海藻多糖在食品工業(yè)方面的研究已取得了豐富的成果。此外，關(guān)于海藻多糖的研究還可在以下幾個(gè)方面有所加強(qiáng)：幾種不同海藻多糖結(jié)構(gòu)差異及其對(duì)活性的影響；海藻多糖作用于人體的具體機(jī)理；海藻多糖在食品工業(yè)中與其他增塑劑、抗菌劑、防腐劑等共同作用時(shí)對(duì)人體產(chǎn)生的影響；開發(fā)更適合食品行業(yè)的新型海藻多糖生物基復(fù)合材料。相信未來(lái)海藻多糖在食品工業(yè)將會(huì)有著更廣泛的應(yīng)用。