糖渍型果脯糖含量往往高于50%，其糖分更多来自于糖渍过程，糖渍过程同时伴随渗透脱水，从而降低水分活度，抑制微生物生长，并具有填充和增甜作用，赋予果脯饱满的质地与更丰富的风味口感。蔗糖是最常用的糖，但蔗糖摄入过多会带来健康风险，采用更健康的功能性糖替代蔗糖成为近年来的发展趋势。
海藻糖化学名称为
α-D-吡喃葡萄糖基-(1→1)-
α-D-吡喃葡萄糖苷（TRE），是由两个葡萄糖分子组成的一种天然的非还原性双糖。海藻糖甜度仅为蔗糖的45%，在低pH值和高温条件下稳定，并且不发生焦糖化及美拉德反应，还具有较低的升糖指数，能够缓解胰岛素抵抗。海藻糖应用于干燥或者冷冻食品时，可以更好地保持产品色泽质地稳定。
果脯富有弹性的口感主要取决于其中果胶凝胶的形成，草莓果胶为高甲氧基果胶，形成凝胶时需要大量的糖，糖可与果胶分子链上的水分子结合，降低果胶分子链溶剂化程度，使果胶分子链间相互作用形成三维网状结构，水和糖等溶质被固定在网孔中形成凝胶状结构。蔗糖和海藻糖虽然分子质量相同，但海藻糖溶解度低、与果胶及水分子的结合特性不同、对植物细胞渗透脱水过程中形态变化的影响不同，这些差异均会显著影响糖渍果脯的理化性质。草莓脯加工中白砂糖即蔗糖为用量最大的配料，除健康风险外，蔗糖水解产生大量果糖和葡萄糖也可能是草莓脯褐变的重要因素。
江苏省农业科学院农产品加工研究所的牛丽影、李大婧*，苏州优尔食品有限公司的唐冬妹*等为了提高草莓脯的营养、色泽等品质特征，对添加不同量海藻糖浸渍对草莓脯固增率、水分分布、糖含量等品质的影响进行测定，以期为海藻糖在草莓脯加工中的应用提供借鉴。
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不同海藻糖添加量对草莓脯失水率和固增率的影响
如图1所示，海藻糖添加量为0%～40%时，草莓脯失水率为24.61%～31.35%，固增率为22.09%～27.33%，均无显著差异（P＞0.05）。随海藻糖添加量的增加固增率呈现下降趋势，线性相关性达极显著水平（P＜0.01，R2＝0.876 9），说明海藻糖比蔗糖更难以渗透进入草莓脯组织，并且添加量越高，这种现象越明显。20 ℃时，蔗糖的溶解度约为204 g/100 g，海藻糖为68.9 g/100 g，因海藻糖的溶解度远低于蔗糖，导致海藻糖浸渍时渗透压偏低，糖分子向果肉内的迁移速率低于蔗糖浸渍，从而使得固增率与海藻糖的添加量呈现负相关。在姜佳惠的研究中，蔗糖和海藻糖浸渍的冻干草莓失水率分别为27.06%和25.65%，固增率分别为2.33%和2.47%，两种糖作用差异不显著（P＞0.05），其认为这种差异不显著可能由于二者相似的分子质量。本研究中海藻糖与蔗糖复合浸渍草莓脯失水率差异不显著，但固增率随海藻糖的增加呈线性减少趋势，这可能与文献[13]研究中采用的浸渍方法不同有关，30%糖液浸渍并在超声波作用下不同糖浸渍草莓的固增率接近，但在本研究中的固态浸渍环境下，传质效率更易受糖溶解性、吸附性、渗透性影响，草莓脯中海藻糖传质效率低于蔗糖，从而使固增率随海藻糖添加量增加而减少。
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不同海藻糖添加量对草莓脯水分活度的影响
水分活度是物质在密闭容器中达到平衡状态时，水分蒸汽压与一定温度条件下纯水的饱和蒸汽压之比。水分活度直接影响食物的质地、保存和腐败，水分活度低于0.7的食品具有较长的保质期。图2显示以蔗糖和海藻糖浸渍的草莓脯水分活度介于0.63～0.90，并且水分活度随海藻糖添加量的上升而上升，线性效果较好（R2＝0.967 0）。据报道，蜜饯类食品在水分质量分数为8%～22%时水分活度通常为0.50～0.75。另外，一般认为食品的水分活度约为0.8时接近于溶解状态，水分活度高于0.8时不稳定。海藻糖添加量高于25%的3 个样品水分活度高于0.8，说明样品状态不稳定，可能会导致草莓脯产品质量不稳定。据报道，0%～1%的海藻糖水平下，海藻糖-可得然多糖可通过氢键交联形成凝胶，对水的结合及束缚性逐渐增强，水的自由度降低，但更高的海藻糖浓度反而对持水性形成障碍。由此推测本研究中水分活度随海藻糖添加量增加而升高的现象可能与草莓脯体系中海藻糖对水分的束缚能力低于蔗糖有关，海藻糖比例越高，对水的束缚能力越弱。
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不同海藻糖添加量对草莓脯可溶性糖含量的影响
草莓中的糖主要为果糖、葡萄糖、蔗糖，其中不同草莓蔗糖含量的差异最大，加工为草莓脯后蔗糖含量差别也较大。如图3A所示，在未添加海藻糖浸渍的草莓脯中未检测到海藻糖，而添加海藻糖的草莓脯样品中海藻糖含量随添加量的增加而呈线性增加（图3B），R2高达0.992 9。但是，海藻糖添加量＞25%即蔗糖添加量＜15%时，草莓脯中检测不到蔗糖，这可能是因为蔗糖含量较低，在加工过程中存在损失或转化。另外，将4种游离糖之和计为总糖，得到草莓脯总糖相对含量为64.95%～77.01%，所有样品总糖含量差异不显著（P＜0.05）。但是，草莓脯中果糖和葡萄糖含量接近，经线性拟合，相关系数高达0.982 5，并且斜率为1.03，约为1，说明果脯中的葡萄糖和果糖可能主要来自蔗糖的水解，一个蔗糖分子水解为一分子的葡萄糖和果糖，使二者含量接近。
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不同海藻糖添加量对草莓脯水分状态的影响
低场核磁共振技术可以表征生物大分子系统内水分子的状态、流动性和分布。横向弛豫时间T2对不同状态水的区分更加敏感，一般来说，T2越小，水分与基质的结合性越强；T2越高，水分与基质的结合越弱。根据弛豫时间，可将0～10 ms对应的水称为结合水，10～100 ms对应的水称为中间水，100～1 000 ms对应的水称为自由水。如图4A所示，海藻糖添加量在0%～40%之间的草莓脯水分状态均表现为3 个峰，其中T21在0.142～4.037 ms之间，T22在1.322～86.97 ms之间，T23在100.0～533.67 ms之间，说明草莓脯中同时存在着结合水、中间水与自由水。从峰面积来看，T21对应的峰A21其比例介于1.16%～4.58%，A22为93.4%～98.5%，A23为0.21%～1.88%，3 个峰中以T22最大，T23最小，说明草莓脯中水分以中间水为主。中间水在凝胶结构中对应被凝胶网络固定的水分子，这个特点符合草莓脯为中等水分含量接近凝胶态食品的特征。
仅添加海藻糖即添加量为40%的草莓脯样品水分T2图谱明显右移，其3 个峰的弛豫时间起点值和结束值均表现为最高值，使其与其他样品明显区分。仅采用海藻糖浸渍草莓脯中水的自由度偏高，并且水分活度最高（图2），说明仅添加海藻糖的草莓脯中水分状态稳定性较低。
另外，不同海藻糖添加量的草莓脯样品中3 个峰的弛豫时间分布区间并不完全一致，而是部分重叠，各峰的起点时间相对接近，终点时间则差距较大（图4A）。随添加量变化，3 个峰的弛豫时间和峰面积比均呈二次函数规律变化（图4B）：T21和T22呈先下降后上升趋势，T23则先上升后下降；A21和A23呈先下降后上升趋势，A22则先上升后下降。据报道，在明胶与蔗糖的混合体系中，随蔗糖浓度增加，结合水和自由水的比例分别呈二次函数减少及增加趋势，说明蔗糖浓度增加可降低凝胶中水的自由度。如图4B2所示，T22拟合度最高，在海藻糖添加量为10%时弛豫时间最低而峰面积比例最高，但是随海藻糖添加量的继续增加（＞10%），A22比例降低和T22增加，说明过多的海藻糖不利于果脯凝胶结构的稳定。因此推测，只有适量的海藻糖与蔗糖才能协同互作降低水的自由度。在苹果渗透脱水的研究中发现海藻糖浸渍样品的T2小于蔗糖浸渍的样品，即海藻糖与水的结合性更强，并认为这与海藻糖更易形成二水化合物有关。本研究中结合水T21与中间水T22均表现为随海藻糖增加先下降后上升的趋势，水分状态变化规律与文献[26]不同，可能是因为草莓脯和苹果脆片不同，草莓脯采用海藻糖和蔗糖混合浸渍，并且水分含量较高。
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不同海藻糖添加量对草莓脯质构特性的影响
良好的饱满度与咀嚼性是果脯重要的品质特点。采用质构仪进行全谱图质构分析测定黏力、硬度、弹力和咀嚼性，结果如图5所示。不同海藻糖添加量的草莓脯样品黏力为8.4～36.0 g，弹力为0.08～0.19 g，硬度为81.6～437.6 g，咀嚼性为1.50～4.53 mJ。海藻糖添加量40%的草莓脯黏力显著高于添加量为30%和5%的样品，但是其他样品与这3 个样品差异均不显著；所有样品的弹力均不存在显著差异；海藻糖添加量40%的草莓脯硬度最高，其他样品差异不显著；所有样品的咀嚼性均不存在显著差异。因草莓脯的个体差异以及测定方法的局限性，使得方差分析难以全面反映不同海藻糖添加量对草莓脯质构的影响。对数据分布进行统计分析发现，海藻糖添加量为35%和40%时黏力的变异系数分别为174%和67%，而其他样品的变异系数为17%～46%；海藻糖添加量40%的草莓脯硬度的变异系数为72%，高于其他样品的变异系数（16%～64%）。上述结果表明，海藻糖添加量过高导致草莓脯质构特性个体差异变大，在黏力和硬度上尤为明显。草莓脯的个体差异一部分是因为草莓果自身的差异，如因成熟度不同等因素可能存在细胞大小、细胞壁弹性、糖含量等理化性质的不同，但是草莓脯的个体差异在较高比例海藻糖浸渍后更为明显，说明浸渍时糖的不同也会影响质构。据报道，海藻糖添加到面包中会影响面筋网络的强度和淀粉的水化，添加5%的海藻糖降低了面包贮藏18～30 h时的咀嚼性。结合海藻糖添加量的增加草莓脯的固增率（图1）、糖的组成与分布（图3）、水分自由度的变化，推测不同的糖可能影响草莓脯表面的吸附或黏附特性以及内在的微观结构和力学特性，并且海藻糖和蔗糖对草莓脯质构的影响可能存在交互作用。
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不同海藻糖添加量对草莓脯色泽的影响
在色差测定中，L*值为亮度，a*和b*值分别为红度和黄度。如图6所示，不同海藻糖添加量的草莓脯L*、a*和b*值变化范围分别为23.66～30.04、4.40～8.94、4.86～6.80，变幅最大的为a*值，这与以往报道中草莓脯a*值更易发生变化一致。3 个色值均随海藻糖添加量增加呈二次函数变化。L*值先下降后上升，a*值和b*值则先上升后下降，计算三者顶点对应的X值得到海藻糖添加量分别在21.01%、22.77%、20.70%时出现极值，说明海藻糖添加量约为20%即与蔗糖添加量为1∶1时色度值出现极值（最低的L*值和最高的a*值与b*值）。此外，实验中发现海藻糖比例过高时，草莓脯内外均出现白霜状粉末，这可能是因为海藻糖溶解度较低易出现结晶，因此使L*值增加及a*值和b*值降低。较高的L*值、a*值和b*值是草莓脯色泽较好的表现，鉴于不同添加量海藻糖对L*值的影响最小，从草莓脯应有色泽角度考虑，选择较高a*值和b*值尤其是较高的a*值为适宜的方案。
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结 论
海藻糖是食品中常用的蔗糖替代糖，但全部替代蔗糖（添加量为草莓质量的40%）加工草莓脯会降低草莓脯的固增率，使水分状态稳定性下降，大幅增加果脯硬度，并使草莓脯的个体差异变大，降低产品的商业价值，因此建议采用与蔗糖复合浸渍的方法。与蔗糖复合使用时，中间水即凝胶状态比例最高时对应的海藻糖添加量接近10%，质构及水分状态具有更接近单一蔗糖浸渍的产品。而从色泽角度考虑，在海藻糖添加量约为20%时色泽最佳。综合而言，海藻糖部分取代蔗糖有可能获得更稳定的水分状态以及色泽。
引文格式：
牛丽影, 蔡晨翔, 李大婧, 等. 海藻糖替代蔗糖浸渍处理对草莓脯品质的影响[J]. 食品科学, 2025, 46(7): 100-106. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20240827-194.
NIU Liying, CAI Chenxiang, LI Dajing, et al. Effect of trehalose as replacer of sucrose for osmotic dehydration on the quality properties of candied strawberry[J]. Food Science, 2025, 46(7): 100-106. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20240827-194.
实习编辑：李雄；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
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