海藻多糖的工业利用及生产技术概述

三、海藻多糖

1.海藻胶资源

海藻多糖是海藻中所含的各种高分子碳水化合物，它们都是水溶性的，具有高黏度和凝固能力。这些海藻多糖也统称海藻胶。海藻种类很多，其中以藻体大，数量多，生长于近海，采集容易而又具有工业利用价值的褐藻和红藻为主。海藻多糖既是细胞壁的组成也是代谢产物作为能量贮存。

我国沿海民间早有用红藻麒麟菜和石花菜水煮制胶作凉饮食品之习惯。到了近代，人们从不同藻类分离出多糖，也相应出现各种多糖名称。例如，从褐藻中分离出褐藻淀粉、褐藻糖胶；从红藻分离出不同类型的卡拉胶、红藻淀粉、木糖胶，甘露糖胶；从绿藻分离出石莼胶，刚毛藻胶，还有从大叶藻属分离出大叶藻胶等。但至今能进行工业生产的海藻多糖只有褐藻胶、琼胶和卡拉胶。

2.褐藻胶

褐藻胶（algin）即褐藻酸盐（alginates），系1881年英国人Stanford在褐藻中发现的一种细胞间多糖。它是由β-1，4-D甘露糖醛酸（M）和α-1，4-L古洛糖醛酸（G）不规则地连接起来的线形长链分子。分子中M/G比值以及各嵌段的分布与褐藻胶的物理、化学性质和应用直接有关。用以生产褐藻胶的主要原料有巨藻（Macrocystis）、海带、马尾藻、海蒿子、墨角藻等。海藻经干燥粉碎，用稀碱提取海藻胶而后加酸或钙、钠盐制成海藻酸钠或钙盐。

海藻胶在食品和工业上有广泛的用途。在食品加工上，可用作稳定剂、增稠剂；它与糖、果汁掺合下制成市场上的果冻。在纺织工业上，作轻纱浆、印花浆、防水布、人造纤维。造纸工业上，作纸浆分散剂。橡胶业上，作胶乳膏化剂。在农业上，作种子处理防水剂，杀虫分散剂。在日用化妆品上，如牙膏、洗涤剂、发泡剂等生产中也施用一定量的褐藻胶。

3.琼胶(www.xing528.com)

琼胶（agar）也称琼脂，市场上亦称冻粉、洋菜，它主要是由石花菜（Gelidium amansii）和江篱菜（Gracilaria verrucosa）等原料提取出来的一种多糖。琼胶是由1，3连接的β-D半乳糖与1，4连接的3，6内醚半乳糖反复交替连接而成的中性糖（图7-11）。此外，还含有硫酸酸基、丙酮酸及葡萄糖酸等成分。石花菜的琼胶凝固性能好，可以直接用热水提取，而江蓠菜必须先经碱处理，然后再用热水提取才能达到凝胶强度。琼胶广泛用于制作微生物培养基，因为微生物不能使凝固的琼胶液化。琼胶可制作清凉饮料与果冻；在软糖、果汁点心、酸奶和冰淇淋中添加0.1％～1％的琼胶起着良好的乳化和凝固作用。在牛肉、鱼肉罐头中加入琼胶，增加凝固，保持食物形状。琼胶还作为制纸涂浆、酿酸酒澄清剂、化妆品以及药物保健作用。

图7-11　琼胶β-1，3吡喃D-半乳糖单位

4.卡拉胶

卡拉胶与琼胶之间最明显的差异表现在凝固的性能上。琼胶的凝固性不受外加电解质的影响，而卡拉胶，主要指k-卡拉胶，受电解质的影响极大，不加电解质时几乎不能凝固，如加入0.2％的KCl便能提高凝固强度。λ-卡拉胶不论加电解质与否均不能凝固，但黏度比k-卡拉胶高。

含有卡拉胶的海藻种类很多，主要有麒麟菜（Encheuma）、鹿角藻（Pelvetia siliquosa）、杉藻属和蜈蚣藻属等。这是一种结构复杂的混合物，至少含有κλμι和υ等五种在性质上截然不同的硫酸酯聚物，其中κ和λ卡拉胶在食品中是比较重要的。该胶能和许多其他食用树胶豆胶产生协同效应，能增加黏度、凝胶强度和凝胶弹性，有效地用于牛奶布丁、干酪产品中作为稳定剂，在冷冻甜食中能抑制形成冰晶。