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普鲁兰多糖简介

作者:山东福瑞达生物科技有限公司     上传日期:2017-08-23

【摘要】普鲁兰多糖的英文名称是 Pullulan,“普鲁兰多糖”是它正式的中文名称。当然它还有许多曾 用名,如“茁霉多糖”“短梗霉多糖”等。普鲁兰多糖的理论研究始于西德,发展于英国, 产业化则发生在日本。
 
文/薛泽 

1、欧亚混血儿
普鲁兰多糖的英文名称是 Pullulan,“普鲁兰多糖”是它正式的中文名称。当然它还有许多曾 用名,如“茁霉多糖”“短梗霉多糖”等。普鲁兰多糖的理论研究始于西德,发展于英国, 产业化则发生在日本。随着产能的提高以及研究的深入,普鲁兰多糖的应用价值越来越被人 们所重视。

生产普鲁兰多糖的首先要解决的难题是筛选出高产且不产黑色素的菌株,在这方面,我国的 微生物学家进行了多年的探索,在此基础上福瑞达生物率先实现普鲁兰多糖的规模化生产, 并成为国内首家获得普鲁兰多糖生产许可证的企业。

2、无规则,自成一派
普鲁兰多糖是一种水溶性多糖,一般由出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)发酵获得。 它的结构是麦芽三糖通过α-1,6 糖苷键连接而成的,外型上如同一根折线,没有分叉,所以 科学家们称它为直链多糖。

一般而言,多糖的粘度由两个因素决定,一个是分子量大小,另一个是空间结构。分子量越 大,粘度就越大,而空间结构越舒展,就越能“拖泥带水”,因此粘度就会增大。前者相对 稳定,而后者会受到各种条件的影响,比如温度、pH 和金属离子等。滕利荣教授研究发现 温度、pH 和盐离子对普鲁兰多糖水溶液的粘度影响不大,当在溶液中加入 Mg2+、Gu2+、Fe2+、 Ca2+、Mn2+ 等金属离子时,溶液的粘度会明显增大。

事实上,普鲁兰多糖在水中是无规则卷曲,而不是规则的螺旋结构,它就像是“一团乱麻”, 当这团“乱麻”舒展开来,溶液的粘度就会相应增大。一般情况下,温度、pH 和食盐不会 使得这团“乱麻”舒展开来,所以在使用普鲁兰多糖的过程中,就可以放心地调节以上几项 条件了。

为了更深入体会普鲁兰多糖的结构,我们比较一下明星产品黄原胶。两者都具有易溶于水, 热稳定性等特点。不同的是,黄原胶拥有螺旋结构,能形成类似胶的网状结构,1%水溶液的 粘度就相当于明胶的 100 倍,是典型的高粘度产品。而普鲁兰多糖是无规则卷曲结构,形似 一个个“毛线团”,是典型的低粘度的产品,具备不离子化、不凝胶化的特点。

3、爽口片,一战成名
尽管有这么多的特点,普鲁兰多糖被人所熟知却是因为它的成膜性。2002 年一种被称为“爽 口片”的糖果在美国市场出现,因其外观独特、口感新颖,很快便受到消费者的喜爱,逐渐 传入国内市场。“爽口片”的主要成分就是普鲁兰多糖。因为具备了膜片不粘连,均匀透亮, 入口即溶的特点,“爽口片”畅销多年。鼎盛时期,国内遍布该产品的生产厂家,后来国内 市场萎缩,仅剩的两三家公司依靠国外市场求得一线生机。业内人士将国内市场的萎缩归咎 于无良厂商用淀粉替代了普鲁兰多糖,使得市场上充斥着劣质的产品。

但无论如何,经过国内市场大规模的宣传推广,普鲁兰多糖“成膜性好”和“口感不错”给 研发人员留下了深刻的印象。与普鲁兰多糖有关的专利逐年增多,比如软糖、口哨糖、医药 载体、可食性膜等。值得指出的是,普鲁兰多糖在胶囊中的应用研究取得了较大的进展。

受到毒胶囊事件的影响,近年来,市场开始青睐更加安全的植物胶囊。所谓植物胶囊,可以 理解为用“非动物源”的辅料做成的胶囊壳,淀粉、纤维素和普鲁兰多糖,都可以称为植物 胶囊。而普鲁兰多糖胶囊透氧率低、口感舒适的特性,是其他材料无法比拟的,国际巨头辉 瑞更是对普鲁兰多糖胶囊偏爱有加。

4、强配伍,改善质地
良好的配伍性,极佳的稳定性,使普鲁兰多糖能与其他高分子材料协同作用,如卡拉胶,淀 粉和明胶等。普鲁兰多糖能够改善卡拉胶的凝胶强度和持水能力,同时提升了凝胶温度和熔 化温度。将普鲁兰多糖添加到大米淀粉中,能明显延缓淀粉老化,还能抑制淀粉重结晶,提 升持水能力。普鲁兰多糖和明胶相互作用,使得可食性膜机械性能和阻隔性能都大大增强。 类似的复合应用研究还有很多,在此不一一列举。

普鲁兰多糖属于牛顿流体,润滑性优良且耐受高盐度,适合用在酱油等调味液产品中,提升 勾芡效果,增加光泽。普鲁兰多糖在结构上富于弹性,易溶于水,在软糖中添加普鲁兰多糖, 可以有效改善软糖的咀嚼感。如明胶软糖中存在口感生硬,粘牙的缺点,在配方中加入 1% 的普鲁兰多糖后,明胶软糖口感柔软,不再粘牙,同时普鲁兰多糖带给软糖合适的弹力,使 得咀嚼感更加丰富。

5、市场前景展望
普鲁兰多糖在我国食品领域有着近十年的应用,其安全性获得了美国 GRAS 认证,同时在日 本属于无限制添加量的食品添加剂。当前食品安全愈发受到人们的重视,绿色安全的普鲁兰 多糖将会有更加广阔的市场。普鲁兰多糖作为一种低热量的天然多糖,迎合了消费者对于健 康饮食的需求,在保健品领域有广阔的空间。

最近公布的《食品添加剂使用标准》(GB2760-2014)中,新增普鲁兰多糖的在冷冻饮品中的应用。在冰淇淋中加入普鲁兰多糖,能够增加产品的润滑性,提升口感。相信普鲁兰多糖能 为冷冻饮品的研发带来更多的灵感与创新,我们拭目以待吧。

参考文献:
1、滕利荣等.2003 普鲁兰多糖的粘度性质的研究
2、刘国军等.2014.普鲁兰多糖对κ-卡拉胶凝胶特性及流变学性质的影响
3、熊晓辉等.2013.普鲁兰多糖对大米淀粉糊化和老化作用的影响
4、高丹丹等.2014. 普鲁兰多糖-明胶可食性膜的特性