【正文】 D吡喃葡萄糖苷(αDglycopyranosylαDglycopyranoside)，也被稱作蘑菇糖(Mushroom sugar)，其實(shí)它還有兩種同分異構(gòu)體(isomers)，即α,β型海藻糖(新海藻糖，NeoTrehalose)和 β,β型海藻糖(異海藻糖，IsoTrehalose)，只是后兩種在自然界很少見 [5,6]。海藻糖是一種安全的天然糖類，無毒無害，對(duì)人體無副作用，具有優(yōu)質(zhì)甜味、非著色性、耐酸、耐熱、低吸濕性等特性，它還具有其他雙糖所沒有的獨(dú)特的生物學(xué)特性。隨著其獨(dú)特的生物學(xué)性質(zhì)及功能的發(fā)現(xiàn)，海藻糖逐漸成為國際上的研究熱點(diǎn)。關(guān)于海藻糖的防脫水機(jī)理有以下三種假說：一種以 Crowe 等人為代表提出的“水替代”假說，他們認(rèn)為當(dāng)生物大分子失去維持其結(jié)構(gòu)和功能特性的結(jié)構(gòu)水膜時(shí)，海藻糖能在生物分子的失水部位以氫鍵形式聯(lián)接，形成一層保護(hù)膜以代替失去的結(jié)構(gòu)水膜。第三種是“優(yōu)先排阻”假說。海藻糖可保護(hù)細(xì)胞 DNA 不被放射性物質(zhì)損傷。其機(jī)理為：射線引起的 DNA 斷裂反應(yīng)主要是由周圍水分子解離產(chǎn)生的羥基自由基引發(fā)的，而海藻糖可有效的清除。用 %的海藻糖溶液浸水稻種，經(jīng) 2℃和 6℃低溫處理后，水稻幼苗細(xì)胞電解質(zhì)滲透率顯著降低，而淀粉酶活性及幼苗可溶性糖含量則提高，對(duì)寒害的修復(fù)能力也提高。用海藻糖預(yù)處理的小麥幼苗在 NaCl 溶液中生長，其細(xì)胞電解質(zhì)滲透率和游離脯氨酸的含量均顯著降低，而葉綠素的含量、根系活力、干物質(zhì)的積累和生長速度則提高。 海藻糖還具有抗冷凍保護(hù)功能、防止淀粉老化、防止蛋白質(zhì)變性、防蛀牙、穩(wěn)定組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)與保鮮效果、穩(wěn)定物料中超氧化物歧化酶等諸多功能。該方法是以乳酸菌、酵母、霉菌及其他一些含海藻糖的菌體為原料，通過干燥、改變滲透壓等方法進(jìn)行處理，然后經(jīng)過乙醇等有機(jī)溶劑抽提、精制，從而得到較高純度的海藻糖晶體。后期隨著工藝的不斷改進(jìn)，已較為成熟，成為生產(chǎn)海藻糖的重要方法，但是由于提取資源有限，成本高，很大程度上制約著海藻糖大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。日本首先從發(fā)酵液中提取海藻糖，提取率可達(dá)到%，同時(shí)純度達(dá)到 %。缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)化率低，發(fā)酵液成分復(fù)雜，海藻糖提取、精制困難。（1）以葡萄糖為底物利用專一性很強(qiáng)的葡萄糖磷酸化酶和海藻糖磷酸化酶，經(jīng)兩步作用將兩個(gè)葡萄糖分子轉(zhuǎn)化為海藻糖。（2）以麥芽糖為底物利用麥芽糖磷酸化酶、海藻糖磷酸酶共同作用麥芽糖或海藻糖合成酶單獨(dú)作用于麥芽糖生成海藻糖。（3）以淀粉為底物61995 年日本林原生化研究所報(bào)道了他們發(fā)現(xiàn)的兩種新酶低聚麥芽糖基海藻糖合成酶(MTSase)和低聚麥芽糖基海藻糖水解酶(MTHase)共同作用，可以由淀粉直接通過酶法生成海藻糖，在支鏈淀粉酶的協(xié)同作用下，海藻糖轉(zhuǎn)化率高達(dá)85%。4 基因工程法用“工程微生物”或構(gòu)建具有抗逆性的轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)海藻糖，不僅可以提高質(zhì)量還可以降低成本。隨著基因重組技術(shù)的發(fā)展，該方法一定會(huì)越來越廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。海藻糖具有非還原性、優(yōu)質(zhì)甜味、低致齲性、保濕性、低熱值性等特性，可用于食品工業(yè)、分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、化妝品工業(yè)等領(lǐng)域。2022 年 10 月，美國食品和藥物管理局（FDA ）授予海藻糖 GRAS（公認(rèn)安全） ，并批準(zhǔn)進(jìn)入美國食品領(lǐng)域；2022 年 11 月，聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO）食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)（ JECFA）確認(rèn)對(duì)海藻糖的每日允許攝入量（ADI）不需限制；2022 年 9 月 25 日，歐盟批準(zhǔn)海藻糖作為新型食品或食品添加劑進(jìn)入其市場。目前，全球范圍內(nèi)進(jìn)行海藻糖應(yīng)用技術(shù)研究的有數(shù)百家企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)。 在日本及我國臺(tái)灣的超級(jí)市場中，已經(jīng)有家庭用的海藻糖出售，主要用于家庭肉類、果蔬、米飯、米糕、點(diǎn)心保鮮。日本是應(yīng)用海藻糖最為普遍的國家，年消費(fèi)量高達(dá) 2 萬噸以上，其中以點(diǎn)心類食品中應(yīng)用最多。海藻糖除用于食品保鮮外，在新型飲料、水產(chǎn)、冷凍食品領(lǐng)域等也都得到了廣泛應(yīng)用。 海藻糖的發(fā)展前景　20 世紀(jì) 90 年代后，隨著海藻糖的生物學(xué)特性引起了人們的密切關(guān)注，國內(nèi)許多科研單位，如中科院微生物研究所，江南大學(xué)，江蘇省微生物研究所以及廣西科學(xué)院等也進(jìn)行了研究?！　『Ｔ逄鞘且环N天然糖類，也是一種有著許多重要功能的新型糖。目前國際市場對(duì)海藻糖的需求量很大，估計(jì)年需求量達(dá) 10 萬噸以上，而目前國際上海藻糖的生產(chǎn)能力不到 5 萬噸。由于國內(nèi)現(xiàn)有的功能性糖生產(chǎn)設(shè)備和工藝可改造用于海藻糖的生產(chǎn)，因此，加快對(duì)海藻糖工業(yè)化生產(chǎn)的核心技術(shù)研究和應(yīng)用開發(fā)，必將推動(dòng)我國功能性糖行業(yè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整和質(zhì)量提升，同時(shí)也給我國食品工業(yè)及相關(guān)行業(yè)新產(chǎn)品的開發(fā)帶來新的機(jī)遇。2．優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)與低消耗同步重視，既要保證良好的產(chǎn)出，又要盡可能做到節(jié)能水電，并通過三者的協(xié)調(diào)考慮達(dá)到效益的最優(yōu)化3．設(shè)計(jì)必須結(jié)合實(shí)際，因地制宜，體現(xiàn)設(shè)計(jì)的通用性和獨(dú)特性相結(jié)合的原則。5．充分考慮設(shè)備安置地點(diǎn)的空間與平面特征，力求節(jié)約占地面積。87．提高整套設(shè)備的自動(dòng)化水平，使現(xiàn)代化儀表控制貫穿始終，以降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善工人的工作環(huán)境。 機(jī)器設(shè)備布置的原則 1．盡可能保持生產(chǎn)過程的連續(xù)性，使在制品處于加工檢驗(yàn)或運(yùn)輸狀態(tài)，減少中斷與停頓、這就要求各生產(chǎn)環(huán)節(jié)能布置得流程通暢、緊密銜接，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的加工能力應(yīng)該匹配。3．車間內(nèi)要留出足夠的通道面積，通道要直，盡可能少轉(zhuǎn)彎，物流通道與人行走道最好分開。5．設(shè)備布置要保證安全，要便于工人操作和布置工作地。2．所選擇的生產(chǎn)方法和工藝流程應(yīng)當(dāng)成熟可靠。另外，對(duì)生產(chǎn)工藝流程的改革也應(yīng)采取積極而又慎重的態(tài)度，不能有僥幸心理。 海藻糖生產(chǎn)的設(shè)計(jì)概述 設(shè)計(jì)依據(jù) 2022 噸海藻糖項(xiàng)目設(shè)計(jì)合同書；；9 設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 海藻糖的生產(chǎn)工藝流程圖；2. 海藻糖生產(chǎn)車間的設(shè)備布置圖；3. 海藻糖轉(zhuǎn)化設(shè)備的選型計(jì)算、設(shè)備裝配圖；；、電、熱廠區(qū)布置。 產(chǎn)品的質(zhì)量要求海藻糖的質(zhì)量要求依照國家標(biāo)準(zhǔn) QB/T 28482022。2H2O 97℃ C 12H22O11 ℃ C12H22O112H2O RH≥90%，C 12H22O11 RH≥30％ 有吸濕性 在體內(nèi)可經(jīng)海藻糖酶分解消化吸收 (100g 水中海藻糖的重量 g) 178（20℃，1％水溶液） 穩(wěn)定性 ＞99％（~10，100℃，24h）溫度（℃） 10 20 30 40 50 60 70 80 90溶解度（g/100g） 603飽和濃度（％） 第二章 海藻糖的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)我國于 2022 年 5 月發(fā)布了中華人們共和國輕工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《海藻糖》10（QB/T28482022）,對(duì)海藻糖的理化指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo)規(guī)定如表 21 和表 22。 廠址選擇的原則廠址選擇一般包括地點(diǎn)和場地選擇這兩個(gè)概念。場地選擇就是對(duì)所建廠在某地點(diǎn)處的面積大小、場地外型及其潛藏的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)行周密的調(diào)查、預(yù)測、對(duì)比分析，以此作為確定廠址的依據(jù)。（1）自然條件① 地理位置選擇廠址時(shí)應(yīng)當(dāng)了解所選廠址的方位及其與城鎮(zhèn)的關(guān)系，周圍地段的地理狀況和在該處建廠的有利和不利條件。通常在工廠設(shè)計(jì)中。發(fā)酵工廠廠址周圍應(yīng)清潔衛(wèi)生，廠區(qū)應(yīng)在居民區(qū)下風(fēng)側(cè)，河流上游，遠(yuǎn)離有毒工廠和有機(jī)肥料、化學(xué)肥料的生產(chǎn)企業(yè)及傳染病中心地點(diǎn)。車間占地面積大的且為矩形者多，因此要求廠址地形及外形整齊為好，最適宜者為矩形（經(jīng)驗(yàn)的邊長比例約 : 為宜） 。地勢是用廠址地面的自然坡度和凹凸不平度來描述的。廠址的地形與地勢的詳細(xì)描述，是由地圖形上的等高線與坐標(biāo)網(wǎng)等標(biāo)注的。對(duì)廠址的地質(zhì)構(gòu)造，土壤類型，地耐力等情況進(jìn)行調(diào)查研究，必要時(shí)還應(yīng)鉆探。地面的耐力不能低于 120～150kN/m 2。12③ 水文要有豐富的水源，包括水、深層水（深井水） 、水庫水（雨水） 、江河水（露天水）及泉水（有壓水）和城市自來水等。使用時(shí)要注意其合理性和經(jīng)濟(jì)性。一般要求廠址的相對(duì)標(biāo)高應(yīng)該在最高洪水水位的 以上。我國規(guī)定每隔 10～15 年舉行氣象記錄普查。㈡ 降雨量，全年平均降雨量及一次最大降雨兩極持續(xù)時(shí)間。㈣ 冰凍期及地層冰凍厚度。㈥ 最高、最低氣壓及全年平均氣壓等。⑤ 地震歷年地震情況和影響，應(yīng)以地震部門鑒定的震級(jí)和烈度為準(zhǔn)。在廠址選擇時(shí)，不僅要注意其常年平均數(shù)據(jù)，還應(yīng)特別注意周期性異常數(shù)據(jù)（指最高最低值） 。其意在于啟示人們，在廠址選擇工作上，必須要有長遠(yuǎn)觀點(diǎn)，不能存權(quán)宜之計(jì)。（2）技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件① 原料供應(yīng)與產(chǎn)品銷售發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)品繁多，原料范圍廣泛，由農(nóng)、林、牧、水等天然原料，也有工業(yè)產(chǎn)品或副產(chǎn)品。所選的廠址應(yīng)盡量接近原料產(chǎn)地，異地原料應(yīng)保證供應(yīng)方便，減少運(yùn)輸損失，進(jìn)廠后必須有相應(yīng)的儲(chǔ)藏工藝（儲(chǔ)備量、貯倉面積，儲(chǔ)倉管理等） ，以保證正常生產(chǎn)，降低13原料成本。滿足銷售對(duì)象區(qū)域性的風(fēng)俗習(xí)慣與廣泛性的更新要求。以廠址選擇求市場活躍，提高本廠產(chǎn)品聲譽(yù)與銷售比例。首先要對(duì)廠址與高壓電網(wǎng)的距離、電源設(shè)備與電壓等情況詳細(xì)了解，以便確定輸電方式和廠內(nèi)變壓配電所的位置。選擇原則要考慮供熱方式、氣量及氣壓等情況，如廠址在城市熱電站鄰近，熱氣可由它供應(yīng)，此種方式優(yōu)點(diǎn)是方便衛(wèi)生，缺點(diǎn)是費(fèi)用高、氣壓有限度。③ 給排水發(fā)酵工廠用水量較大，有的生產(chǎn) 1 噸產(chǎn)品需要水 100 噸以上，而且水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)高（特別是釀造用水標(biāo)準(zhǔn)更高） 。有條件時(shí)，廠址應(yīng)盡量靠近水源地，如靠近泉水（山泉水、礦泉水、溫泉水等） 、江河湖泊水。這樣，水質(zhì)好（無污染） 、水溫好（長年 15～17℃） 、給水量準(zhǔn)確（由深井泵流量控制） 。廠區(qū)生產(chǎn)廢水、污水及雨水的排放量很大，其量超過給水量。為此所選廠址應(yīng)盡量靠近城市的排水系統(tǒng)，以便統(tǒng)一處理。④ 所選廠址應(yīng)有足夠的場地面積場地面積以有利于全場的總平面圖的合理布置、符合工廠規(guī)模的需要、提高全廠性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，并有一定的擴(kuò)建余地為原則。應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于凹凸不平的場地，為提高場地面積利用系數(shù)，要挖土填石，應(yīng)以填挖土方量平衡的原則，來考慮廠址的選擇。⑤ 節(jié)約用地我國是一個(gè)山地多、平原少、人口多的國家，人均可耕地面積大大低于世14界平均水平。即盡量選擇荒地、劣地或坡地，少占或不占良田。發(fā)酵工廠的運(yùn)輸量很大，如果運(yùn)出與運(yùn)入失調(diào)，輕者影響工廠生產(chǎn)的正常秩序，重者導(dǎo)致停產(chǎn)而效益猛降。要求交通運(yùn)輸方式可靠，鐵路、公路、水路優(yōu)勢明顯，且有發(fā)展的前景。在確定廠址時(shí)，必須有城建規(guī)劃部門的意見。 選擇廠址既要考慮自然條件、又要考慮經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的影響，確實(shí)是一件細(xì)致而復(fù)雜的工作。然而，非常理想完善的選擇條件是沒有的，在實(shí)際活動(dòng)中則應(yīng)著重于技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的分析研究，不能過分地依賴于自然條件來選擇廠址。（2）廠址的地區(qū)要接近原料、燃料基地和產(chǎn)品銷售服務(wù)區(qū)，還要接近水源和電源。（4）場地有效利用系數(shù)較高，并有遠(yuǎn)景規(guī)劃的最終總體布局。（6）廠址選擇要有利于“三廢”處理，保證環(huán)境衛(wèi)生。 工廠組成工廠的組成必須包括：（1） 生產(chǎn)車間 生產(chǎn)成品或半成品的廠內(nèi)所有工藝生產(chǎn)主要工序部門，是全15廠的主體。例如，發(fā)酵、包裝車間等。例如，原料堆場或倉庫等。例如，水泵房，鍋爐房等。例如，辦公樓，食堂，醫(yī)務(wù)室等。 車間布置原則1．車間布置應(yīng)符合生產(chǎn)工藝的要求，物料流向順序進(jìn)行加工處理，保證水平方向和垂直方向的連續(xù)性，不使物料有交叉和往復(fù)的運(yùn)動(dòng)，盡可能利用工藝位差?？紤]為工人創(chuàng)造同時(shí)管理多臺(tái)設(shè)備的條件，同類設(shè)備集中放置，便于維修。3．車間布置應(yīng)符合設(shè)備安裝檢修的要求，為設(shè)備安裝檢修及拆卸提供必要的空間和面積，滿足設(shè)備能順利進(jìn)出車間的要求，考慮設(shè)備的檢修和拆卸以及運(yùn)送物料所需的起重運(yùn)輸設(shè)備。5．應(yīng)符合節(jié)約建設(shè)投資的要求，工藝管道集中布置，盡量采用一般的土建結(jié)構(gòu)。