普鲁兰多糖资料.doc

(完整word)普鲁兰多糖资料普鲁兰多糖简介普鲁兰多糖是一种以玉米为原料发酵而成的胞外水溶性粘质多糖，又名短梗霉多糖、茁霉多糖,英文名Pulullan，它是1938年由R Bauer发现的一种特殊的微生物多糖。该多糖主要是由麦芽三糖通过-1， 6糖苷键连接而成.由于该多糖独特的结构和性质，在医药、食品、石油、化工等行业具有广泛的应用前景。因其在自然界可被微生物降解利用,不会引起环境污染,故被誉为无公害塑料。2006年5月19日国家卫生部发布了第8号公告，普鲁兰多糖为新增四种食品添加剂产品之一，可在糖果、巧克力包衣、膜片、复合调味科和果蔬汁饮料中用作被膜剂和增稠剂。CAS号 90572-7分子式 (C37H62O30)n一、生产工艺玉米淀粉葡萄糖发酵粗制精制烘干菌种普鲁兰多糖成品二、普鲁兰多糖的性质普鲁兰多糖是无色、无味、无臭的高分子物质，非晶体的白色粉末,是非离子性、非还原性多糖，性质可以表现于以下几个方面. 1、 无毒性、安全性根据普鲁兰多糖的急性、亚急性和慢性毒性试验、变异源性试验结果，即使普鲁兰多糖的投用量达到LD50（半致死剂量)的界限量15gkg，普鲁兰多糖都不会引起任何生物学毒性和异常状态的产生,所以用于食品和医药工业十分安全.2、 溶解性普鲁兰多糖能够迅速溶解于冷水或温水，溶解速度比羧甲基纤维素、海藻酸钠、聚丙烯醇、聚乙烯醇等快二倍以上,溶液中性，不离子化、不凝胶化、不结晶。可与水溶性高分子如羧甲基纤维素、海藻酸钠和淀粉等互溶，不溶于乙醇、氯仿等有机溶剂。但其酯化或醚化后,其理化性质将随之改变.根据置换度不同，可分别溶于水和丙酮、氯仿、乙醇及乙酸乙酯等有机溶剂。3、稳定性普鲁兰多糖的分子呈线状结构，因此与其他多糖类相比，普鲁兰多糖水溶液粘性较低，不会形成胶体，是粘附性强的中性溶液。不易受pH值或各种盐类影响，尤其对食盐维持稳定的粘度。此外， pH值在 3以下时若长时间加热，会与其他多糖一样,部分分解,从而导致溶液粘度下降。4、润滑性 普鲁兰多糖是一种牛顿流体,尽管粘度低，但是具有优良的润滑性。用于食品时具有勾芡作用 （做汤做菜时加上芡粉使汁变稠），最适合用于佐料汁、调味剂等产品中. 5、粘合性、凝固性普鲁兰多糖具有非常强的粘合力,在喷涂后风干，稳定粘合食品 (特别是干燥食品)。同时,也具有较强的凝固力，在制成药片或制成颗粒时最适合作为粘合剂使用。 6、覆膜性 普鲁兰多糖具有优良的覆膜性，容易在食品、金属等表面涂层。同时，可由普鲁兰多糖水溶液形成易溶水性、五色透明、强韧的薄膜。它具有阻气性、保持芳香性、耐油性、电绝缘性等特性，用于食品可在食品表面增添光泽并保鲜。 7、分解性据体内酶的消化试验或白鼠的成长试验结果证实，普鲁兰多糖与纤维素、琼脂等相同,是一种难消化的多糖类。普鲁兰多糖在动物消化器宫内的消化酶作用下，几小时之内接近不分解，利用普鲁兰多糖的这种低消化性，可制造低热量的特殊食品和饮料。另一方面，普鲁兰与淀粉相同，在达到250左右时开始分解,其后被碳化,燃烧时不产生有毒气体和高热。 8、改善物性，保持水分添加少量普鲁兰多糖，对于改善物性、保持水分等发挥效果。可用于改良食感、改善质量、防止老化以及提高成品率。 9、成型性、纺纱性只需在普鲁兰多糖中添加一定量的水，进行加热加压成型和纺纱处理，即可加工出具有可食性和溶水性的成型物或纤维三、普鲁兰多糖的应用（一)、食品添加剂1、食品品质改良剂和增稠剂普鲁兰多糖水溶液有滑润、清爽的感觉，具有 改善口感的作用，因此可用作食品品质改良剂和增稠剂。在食品加工过程中添加少量普鲁兰多糖可显著改善食品质量，如（1）糕点中添加部分普鲁兰多糖除用于成形外，还可提高其风味，也用作花生仁、果仁、杏仁、瓜子、果料等的黏着辅料,黏着牢固,不易脱落。(2）在高档豆腐中，普鲁兰多糖与盐卤、葡萄糖酸内酯等共同保持良好的表面光泽度并且有大豆香味， 简化工艺，改善豆腐品质.(3）制造鱼糕时，添加质量分数为0.1的多糖可增味提质，增强其强度，保持原型。在口香糖类加工中，添加1%4普鲁兰多糖,可改善产品的口感、延长咀嚼时间和香味。在无糖咀嚼胶加工中,添加4普鲁兰多糖,可增加延伸性和强度，不龟裂、耐咀嚼、保香、口感好、保存期长。（4）普鲁兰与高级脂肪酸形成的酯具有比蔗糖脂肪酸酯和淀粉脂肪酸酯更好的乳化作用，可作为稳定脂肪的乳化剂，用在冰激淋生产中可使其滑润性能增强，风味好，口感好。（5）在巧克力加工中，使用普鲁兰多糖，成型性好，表面光泽、平滑，口味和风味优良。在果汁饮料中，使用普鲁兰多糖可适度增加浓郁感，滑润,分散性好,稳定性增强。（6）在高盐食品中添加普鲁兰多糖，可起到增稠效果，如使酱油、调味品、熬煮食品、淹菜等增稠、增光泽, 使其口感更顺滑，且防止离浆.（7）用普鲁兰糖制成袋包装油炸食品、脂肪丰富食品,可防劣化、防蛀、保鲜。;火腿、火腿肠、速冻食品等用普鲁兰或衍生物喷涂成膜或普鲁兰膜袋包装，可保鲜、防腐，使保藏期增加4-5倍。（8）用普鲁兰多糖作为微胶囊壁材，使调料及调味品微囊化，达到保鲜、保香的目的。(9)谷物和面条、面片等在蒸煮和酿造加热处理时易互相黏结成团和黏附器壁，在加工前加入0。0ll%的普鲁兰糖可很好地解决这些问题，为发酵通气和干燥提供了良好条件.可防止加热时粘连，并增加蓬松度。（10)利用其膜结性能和成膜性能在烤制食品上用于装饰性附料,防止开裂、保形，增加表面光泽。（11）用普鲁兰处理的焙烤碎鱼肉制品能有效保持形状,有助于提高肉制品的粘着性和持水性,同时可干燥制成快餐用的松脆或半干肉制品。2、用作低热量食品添加剂 普鲁兰多糖是非消化吸收性碳水化合物，不为人体消化酶消化，可排出体外,不会导致高血压、心脏病、肥胖症等,是一种健康的食品材料，可用作低热量食品添加剂，制造低热量食品和饮料。例如普鲁兰多糖与适当比例的面粉及直链淀粉混合可制成不同风味的人造米、通心面、鸡蛋面等。添加普鲁兰糖食品的热量比一般的产品低一半,而且添加普鲁兰糖后不影响食品的外观。普鲁兰糖作为低热量食品添加剂，其应用范围将进一步扩大。3、保健食品添加剂治疗糖尿病时，往往出现胰岛素反应，严重者会危及生命。控制胰岛素反应的发生是糖尿病治疗过程中的重要环节。国外研究发现，在日常饮食中添加一定量低相对分子质量的普鲁兰糖可明显降低胰岛素反应发生的几率，降低血糖浓度，可作为糖尿病的辅助治疗。研究表明低相对分子质量普鲁兰糖虽然不能直接影响血糖的浓度，但可以降低胰岛素浓度,并保持在稳定状态，进而影响血糖的浓度。目前已有用普鲁兰糖作为饮料或膳食的添加剂辅助性治疗糖尿病的专利.普鲁兰多糖可有效增殖体内有益菌双歧杆菌,从而维持肠道微生物菌群的平衡，改善便秘。（二）、食品保鲜普鲁兰多糖水溶液具有极好的成膜性，膜具有光泽和透明度，韧性好，对温度的变化极为稳定,且膜具有良好的热封性,具有阻气性、保持芳香性、耐油性、电绝缘性等特性,成品不需添加可塑剂、稳定剂，对食品、环境和人体都无毒无害,具有可食性，可用于食品表面增添光泽并保鲜,且可连膜食用，十分方便.所以是一种非常理想的水溶性食品包装材料.1、应用于水果保鲜苹果和柑橘类水果不耐存放，易腐烂,常用的冷藏方法效果并不理想。普鲁兰多糖本身无毒、无臭，对人体无任何副作用，作为果实的保鲜是很理想的。它能克服过去用的涂层剂如丙烯醇、溶剂型腊、天然腊和聚乙烯包装的缺点，这些涂层剂虽然能使果实内氧气含量降低、碳酸气增高，但也诱发发酵，积累乙醇和醛产生恶臭.不同分子量的普鲁兰多糖都有较好的保水作用，尤其以高分子量的普鲁兰多糖效果更好。研究还发现，普鲁兰本身不具有杀菌、抑菌作用，而普鲁兰多糖和一定量的防腐剂(防腐剂是用于保持食品原有品质和营养价值为目的食品添加剂，它能抑制微生物的生长繁殖,防止食品腐败变质而延长保质期。）混合处理水果，防腐保鲜效果更明显。原因是普鲁兰多糖具有良好的成膜性，与防腐剂混合涂于果实表面,可以起到隔绝氧气，延缓水果腐败，长期保鲜的作用。普鲁兰多糖处理果实对货架期的影响更明显.用普鲁兰多糖和防腐剂混合使用后，对果实货架期质量保持，减少水分损失,延长货架期具有明显效果。2、应用于鸡蛋保鲜 鸡蛋在冷藏条件不足时，多在蛋壳表面涂石蜡或液体石蜡保藏，但效果不理想，普鲁兰多糖或其酯化物用于鸡蛋涂层材料,在室温下可延长保存期，增强蛋壳硬度，减少碰撞破损。普鲁兰多糖可食用，冷温水易洗去。若用普鲁兰多糖浸渍或喷雾，能在蛋壳表面形成附着牢、表面光洁的薄膜层。膜厚0.01-0.1mm，可增大蛋壳的硬度,阻止局部受压引起破裂，可抑制水果鸡蛋中的水分、O2、CO2等与外界的交换和反应,降低储存过程的营养损失，延缓蛋白和蛋黄变质,从而达到保鲜的目的。 普鲁兰多糖和其它疏水性物质、天然胶配制成均匀稳定的乳化剂，在1525保存，鸡蛋可食期比不处理的延长510倍。3、应用于蔬菜、干果普鲁兰多糖和其他疏水性物质组成的乳液作为保鲜蔬菜涂层，保鲜效果十分显著.例如，带英蚕豆在25，23天变黑色，涂层后14天,仍保持绿色，保存期延长5倍。绿色芦笋在25，23天变萎缩,不能出售，而涂层20天后仍无改变，保存了商品价值。将生菠菜切成适当大小，喷以3的普鲁兰多糖溶液,冷冻干燥,用防潮袋封存5个月,颜色和香味变化小，维生素只减少10。普鲁兰多糖丙酸酯(取代值0。5)的溶液喷于切断了的菠菜或其它蔬菜上,冷冻干燥,不用防潮袋保存5个月，颜色和形状变化小,烹调后仍保持新鲜风味。冷冻干燥的青菜，涂层同样起到防止氧化、保色、保香的效果。油脂类含量高的果实如花生、核桃、杏仁、豆类、干鱼贝类,干燥的整薯条、萝卜类，表面喷涂极薄的普鲁兰多糖膜能有效防止氧化作用。4、应用于海产品保鲜普鲁兰多糖作为一种新型海产品被膜保鲜剂，能有效的防止海产品的水分蒸发,抑制挥发性盐基氮的产生和某些营养物质的氧化耗损，保持了海产品的原有风味。目前国内的海产品保鲜技术主要是直接冰冻或涂冰以后冷冻保存.经长期冰冻保存的产品因其水分的蒸发和脂类等一些物质的氧化使海产品在质量上有不同程度的下降。尤其是经长期冰冻保存的海产品，因体内水分的减少和一些营养物质的氧化，使海产品的质量有很大程度的下降，从而使原有的鲜味大大降低.用普鲁兰溶液很容易在冰冻后的海产品表面形成一层薄膜，试验结果表明以普鲁兰溶液做披膜剂处理后，能有效的防止海产品的水分蒸发,抑制应用物质的氧化损耗,保持了海产品的原有风味.该方法不仅简单易行，而且较冰冻保存法节省空间和能耗，具有较大的食用价值，尤其对远洋捕捞更具有很大的现实意义。普鲁兰已是一种非常有前途的海产品保鲜剂。（三）、医药行业1、生产胶囊壳在制药工业中用20的普鲁兰多糖代替动物胶,可简化防氧化胶囊的生产；添加5%10的普鲁兰多糖，可适当提高软胶囊的柔性、弹性、粘着性,使它能在胃肠预定区域溶解，释放内含物，以提高药物的疗效。1997年起，Capsugel在世界各地成功上市Vcaps(羟丙甲纤维素）和Npcaps（普鲁兰多糖)植物源性空心胶囊,市场占有率达80%。天然的普鲁兰多糖空心胶囊顺应了当今崇尚自然的消费群体,对保健品而言，采用区别于传统动物胶囊，为产品区分和品牌价值提升提供了更多的空间。其次，由于获得国际穆斯林、犹太教和素食协会的认可,普鲁兰多糖胶囊成为国内药品和保健品出口的绿色通道。而中国独特的市场格局还赋予普鲁兰多糖胶囊一个新的定位：解决药物吸湿问题，提升中药天然概念。此外，相对于传统明胶胶囊，普鲁兰多糖胶囊具有适用性广，无交联反应风险的稳定性高的优势：普鲁兰多糖胶囊的氧透过率大约为明胶胶囊的1/8，为HPMC胶囊的1/300,可有效保护内容物免于氧化，延长储存期；:透明度和动物性胶囊相当,充填内容物清楚可见；不含动物性蛋白及脂肪，不易滋生微生物，质量稳定；不含动物性成分，无疯牛病、口蹄疫等人畜共通传染病的隐忧;天然植物性原料制成，无宗教及素食方面的限值.普鲁兰多糖是一种可溶性纤维来源，相对于明胶而言，释药速度相对稳定，个体差异较小.贮存条件方面，据测试，普鲁兰多糖植物胶囊在低湿度环境中几乎不脆碎,高温下胶囊壳性状依然稳定。明胶胶囊则易在高温和低湿条件下失水硬化或脆碎，对贮存环境的温度、湿度和包装材料依赖性强。对于我国南北温差大,交通运输和零售终端存储条件不一的状况，普鲁兰多糖植物胶囊无疑为一些药厂和保健品企业提供了解决方案.2、作为一种医药新材料，作为抗氧化包装材料可使维生素C和酶制剂等易氧化药品延长保存期;可作为血浆增量剂；可作为酶纯化的层析胶和酶固定化的支持物；普鲁兰多糖作为一种良好的佐剂与抗原或病毒混合后，注入动物体内可促进动物免疫反应产生抗体，作为类毒素和疫苗保护剂，在免疫学上应用前景广阔；可制作眼内眼镜；可作为X射线透视造影剂;可作为创口缝合线;可作为人工脏器和抗凝血性医疗材料、;在制药工业作为缓释剂.由于分子修饰多糖良好的抗凝血活性以及抗肿瘤活性，越来越多的研究者已经致力于该领域的研究开发。以普鲁兰多糖的疏水修饰为前提，研究的焦点主要集中于分子修饰多糖作为载体在药物发生作用过程中起到控制药物释放速度延长药效的作用.结果表明，疏水修饰普鲁兰多糖可以控制药物的释放速度从而提高靶向位点的特异性，并最终提高药物疗效减少毒副作用的发生.例如以乙酰化修饰的普鲁兰多糖为原料制成的纳米颗粒可以控制药物的释放速度；羧甲基化修饰普鲁兰多糖的衍生物作为载体可以促进药物对免疫组织的靶向专一性作用.普鲁兰多糖具有无毒、无害、无免疫源性、生物相容性好、化学性质稳定、易于改性等特点，作为药物释放体统的载体具有独特的优势，可望成为一类优良的药物载体材料.（四）、粘合剂1、烟草的粘合剂随着我国经济的快速发展，卷烟消费者对产品内在质量的要求越来越高，而国内各类卷烟产品与消费者的要求相比，存在不同程度的品质缺陷，如香气淡弱欠丰满,香气特种不显著,烟气干燥，辛辣,刺喉,甜润度不够，舒适度较差等,降低卷烟的干燥感，提高卷烟的吸食品质成为卷烟发展的必然趋势。我国普遍采用羧甲基纤维素（CMC）做烟末的粘合剂,但CMC粘结成的烟丝有抗强度低、易潮解、发霉以及由异味等缺点,从而降低了烟丝的质量。利用普鲁兰多糖的粘着性和抗氧化性,可用作烟草的粘合剂，可以增加烟丝的芳香，使烟丝具有抗拉强度高、不易潮解、不易发霉等优点，还能减少尼古丁的含量，提高了烟丝品级，是非常有前途的烟草粘合剂。2、作为再湿性粘合剂可应用在沙模、肥料行业普鲁兰多糖在任何温度下都能完全溶解，不会因为干燥而产生结晶，作为再湿性粘合剂，可以不用添加任何化学溶剂，就可以进行粘合和凝固，而且，燃烧时不产生高温和有害气体.沙模用它来粘结，浇铸时具有不产生气体、尘埃、噪音和振动等特点。用它粘合而成的肥料颗粒具有缓慢释放肥力的特点，从而可增加肥料的利用率（包膜剂)。3、作为某些药品的粘合剂普鲁兰多糖具有非常强的粘合力，同时具有较强的凝固力,在制成药片或制成颗粒时作为粘合剂使用，可增加片剂的粘结强度，提高耐冲击力，防止破裂,同时提高药品的阻氧性和稳定性。作为维生素C泡腾片的粘合剂，在真空干燥过程中及其成品贮存过程中维生素C损失量均比采用聚乙烯吡咯烷酮K30（PVP）小。