海藻糖可以在生物分子失水部位以氢键形式连接，形成一层保护膜替代损失的水膜，保护面筋网络结构，维持其原有结构。在一定程度上削弱了面团在冻藏阶段的水分流动性。
海藻糖具有两个高灵活性的葡萄糖单体，因而是一个高效的氢键供体，可以与水形成紧密的复合物，降低自由水的数量；海藻糖与面团体系水分子结合更紧密，减少冻藏期间冰晶和自由水的数量，对改善冷冻面团品质和面包口感有一定的作用，使面包硬度降低，口感松软适口，组织细腻，弹性较好。面包在制作后，随着时间的流逝会变硬。海藻糖有抑制这种老化的作用，长时间保持柔软的口感和美味。
面包硬度随着冻藏时间的延长而增加，弹性下降，在冻藏期间面包水分发生变化，水分含量下降，淀粉重结晶影响面筋网络结构以及面包屑无定形区域中聚合物的*，使面包弹性下降及硬度增加。
在相同冻藏条件下，添加海藻糖的面包弹性大于不添加海藻糖的面包，硬度小于不添加海藻糖的面包。加入海藻糖，降低了面包硬度，增加了弹性，改善了面包的品质。水和海藻糖之间的相互作用抑制了淀粉颗粒的膨胀和面筋蛋白的吸水，从而对面筋网络的形成产生影响。
3、减少冰晶形成
在冷冻储藏过程中，面团中水分结晶或重结晶形成的冰晶也会对面筋网络结构造成不可逆转的破坏，会导致淀粉颗粒从面筋结构中分离出来，并产生大量空隙；冰晶融化后，面团的面筋膜上会出现孔洞。
海藻糖可以抑制再结晶，使面团在冷冻过程中形成的冰晶较小，影响冰晶的生长状态，减少了面团在冷冻过程中对微观结构的破坏，从而保护面筋蛋白的结构网络结构。
抑制冰晶在冷冻阶段的重结晶对改善冷冻食品具有显著作用，这可以使网络结构更加连续和完整，从而避免对微观结构的机械损伤，例如：在制作冰淇淋台等冷冻食品时，使用海藻糖，可以使冰淇淋更加细腻。
冷冻面团发酵体积随冻藏时间和海藻糖添加量变化而变化，随着海藻糖和添加量的逐渐增大，发酵体积呈上升趋势，然而在添加量过量的海藻糖会抑制酵母发酵。
在整个发酵过程中，添加海藻糖的冷冻面团发酵的体积都大于未添加海藻糖的冷冻面团的发酵体积。在冻藏期间，温度波动使冰晶重结晶，这种大冰晶会刺穿酵母细胞，导致酵母的发酵能力下降；而长时间的冻藏也破坏面筋网络结构，使面团的持气性减弱。
海藻糖可以提高玻璃化转化温度，在冷冻过程中更易形成玻璃态，减少冻藏期间冰晶的形成。
Wilson经验分享：
研究表明，海藻糖冷冻保护机理可能为：
海藻糖可以在冰冻之前，将水分子从生物体内抽出，形成类似于胶体的物质，从而减少细胞内水分的活性，避免因水结冰而引起的机械破坏。
其次，海藻糖可以在冰冻之后，快速将水分子重新吸附回来，从而使细胞和组织在解冻后恢复活力和功能。这是因为海藻糖在分子结构上具有一定的稳定性和柔韧性，能够在温度变化下保持分子链的稳定性，从而使其抗冻性更强。
4、不发生褐变
在烤面包时，糖和氨基酸发生反应而变成褐色的现象被称为美拉德反应。
海藻糖与砂糖相比，不发生美拉德反应是其特征，海藻糖是非还原性糖，在与氨基酸、蛋白质共存时，即使加热也不会产生褐变(美拉德反应)。
在一些不需要上色的烘焙产品上，可以用海藻糖去替换一定比例的砂糖，从而控制烘烤颜色，更好的保留天然色粉的颜色。
