普魯蘭多糖是一種由出芽短梗黴發酵所產生的類似葡聚糖、黃原膠的胞外水溶性粘質多糖，又名短梗黴多糖、茁黴多糖，音譯為普魯蘭。它是1938年發現的一種特殊的微生物多糖。該多糖主要是由麥芽三糖透過a-1,6糖苷鍵連線而成。由於該多糖獨特的結構和性質，在醫藥、食品、石油、化工等行業具有廣泛的應用前景。因其在自然界可被微生物降解利用，不會引起環境汙染，故被譽為無公害塑膠。2006年5月19日，國家衛生部發布了第8號公告，普魯蘭多糖為新增四種食品新增劑產品之一，可在糖果、巧克力包衣、膜片、複合調味料和果蔬汁飲料中用作被膜劑和增稠劑。
普魯蘭多糖的結構與性質
普魯蘭多糖的結構
普魯蘭多糖是葡萄糖按x-1,4-糖苷鍵結合成麥芽三糖，兩端再以x-1,6-糖苷鍵同另外的麥芽三糖結合，如此反覆連線而成高分子多糖。
普魯蘭多糖的性質
普魯蘭多糖是無色、無味、無臭的高分子物質，非晶體的白色粉末，是非離子性、非還原性多糖，性質可以表現於以下幾個方面
1、無毒性和安全性
根據普魯蘭多糖的急性、亞急性和慢性毒性試驗、變異源性試驗結果,即使普魯蘭多糖的投用量達到LD50的界限量，普魯蘭多糖都不會引起任何生物學毒性和異常狀態的產生，所以用於食品和醫藥工業十分安全。
2、溶解性
普魯蘭多糖能夠迅速溶解於冷水或溫水，溶解速度比羧甲基纖維素、海藻酸鈉、聚丙烯醇、聚乙烯醇等快二倍以上，溶液中性，不離子化、不凝膠化、不結晶。
3、穩定性
普魯蘭多糖的分子呈線狀結構，因此與其他多糖類相比，普魯蘭多糖水溶液粘性較低，不會形成膠體，是粘附性強的中性溶液。
4、潤滑性
普魯蘭多糖是一種牛頓流體，儘管粘度低，但是具有優良的潤滑性。用於食品時具有勾芡用，最適合用於佐料汁、調味劑等產品中。
5、粘合性、凝固性
普魯蘭多糖具有非常強的粘合力，在噴塗後風乾，穩定粘合食品。同時也具有較強的凝固力， 在製成藥片或製成顆粒時最適合作為粘合劑使用。
6、覆膜性
普魯蘭多糖具有優良的覆膜性，容易在食品金屬等表面塗層。同時可由普魯蘭多糖水溶液形成易溶水性、五色透明、強韌的薄膜。它具有阻氣性、保持芳香性、耐油性、電絕緣性等特性，用於食品可在食品表面增添光澤並保鮮。
7、分解性
據體內酶的消化試驗或白鼠的成長試驗結果證實，普魯蘭多糖與纖維素、瓊脂等相同，是一種難消化的多糖類。普魯蘭多糖在動物消化器宮內的消化酶作用下，幾小時之內接近不分解，利用普魯蘭多糖的這種低消化性、可製造低熱量的特殊食品和飲料。另一方面，普魯蘭與澱粉相同，在達到250%C左右時開始分解，其後被碳化，燃燒時不產生有毒氣體和高熱。
8、改善物性、保持水分
新增少量普魯蘭多糖,對於改善物性、保持水分等發揮效果。可用於改良食感、改善質量、防止老化以及提高成品率。
9、成型性、紡紗性
只需在普魯蘭多糖中新增一定量的水，進行加熱加壓成型和紡紗處理，即可加工出具有可食性和溶水性的成型物或纖維。
普魯蘭多糖在食品行業的應用
作為食品包裝材料
普魯蘭多糖水溶液具有極好的成膜性，膜具有光澤和透明度。韌性好。對溫度的變化極為穩定，且薄膜具有良好的熱封性。成品不需新增可塑劑、穩定劑、對食品、環境和人體都無毒無害。所以是一種非常理想的水溶性食品包裝材料。
用普魯蘭多糖水溶液製成食品薄膜，可用於密封容易氧化變質的食品及風味強的粉末食品如湯料、咖啡、醬、各種香辛料、凍結乾燥食品等，有保護食品外觀及香味的作用並能長期保持穩定。
在水果、雞蛋保鮮方面，可以採用普魯蘭多糖或其衍生物，加適量的化學保護成份，在其表面直接噴撒乾燥成膜，可有效阻抑水果雞蛋中的水份、氧氣、二氧化碳等與外界的交換和反應，並抑制水果與雞蛋的呼吸強度，降低貯存過程的營養損失，從而達到保鮮的目的。
用作低熱量食品新增劑
普魯蘭多糖是非消化吸收性碳水化合物不被腸吸收，可排出體外。不會導致高血壓、心臟病、肥胖症等，是一種健康的食品材料，可用作低熱量食品新增劑.製造低熱量食品和飲料。最近發現、普魯蘭多糖還具有使雙歧桿菌增殖和治療便秘的作用。
用作食品品質改良劑和增稠劑
在食品加工過程中新增少量普魯蘭多糖可顯著改善食品質量,如魚糕能增味提質，制豆腐時新增少量普魯蘭多糖能保持大豆的香味並簡化工藝：醬油、調味品、鹹菜、糖煮魚蝦、美味食品等少量新增普魯蘭多糖能穩定其黏性，增加其粘稠感並使其口感更順滑。
普魯蘭多糖在化妝品方面的應用
因該多糖有良好的水溶性、分散性、成膜性、吸溼性和無毒害性、可以作為化妝品中的粘性填加物：在價格方面遠比用於化妝品的透明質酸要低廉的多。但其效果卻與透明質酸相差無幾。
普魯蘭多糖在醫藥方面的應用
在製藥工業中用20%的普魯蘭多糖代替動物膠，可簡化防氧化膠囊的生產；新增5%~10%的普魯蘭多糖，可適當提高軟膠囊的柔性、彈性、粘著性，使它能在胃腸預定區域溶解，釋放內含物，以提高藥物的療效。
結語
普魯蘭多糖應用廣泛，具有極大經濟價值和巨大開發潛力。但一直沒有更大規模生產。價格昂貴，主要是因為黑色素去除難度大、發酵液粘度大、後提取成本高等問題。目前，國外僅日本林原生化公司獨家生產，研究如何達到既要色素水平低、又要多糖轉化率高並進行產業化研究是當前的熱點，實現發酵自動化、視覺化是當今國際上發酵方面研究最前沿。透過視覺化自動控制技術，控制短梗黴於特定形態可對發酵過程進行控制，從而得到最好的效果。
普魯蘭多糖是一種由出芽短梗黴發酵所產生的類似葡聚糖、黃原膠的胞外水溶性粘質多糖，又名短梗黴多糖、茁黴多糖，音譯為普魯蘭。它是1938年發現的一種特殊的微生物多糖。該多糖主要是由麥芽三糖透過a-1,6糖苷鍵連線而成。由於該多糖獨特的結構和性質，在醫藥、食品、石油、化工等行業具有廣泛的應用前景。因其在自然界可被微生物降解利用，不會引起環境汙染，故被譽為無公害塑膠。2006年5月19日，國家衛生部發布了第8號公告，普魯蘭多糖為新增四種食品新增劑產品之一，可在糖果、巧克力包衣、膜片、複合調味料和果蔬汁飲料中用作被膜劑和增稠劑。
普魯蘭多糖的結構與性質
普魯蘭多糖的結構
普魯蘭多糖是葡萄糖按x-1,4-糖苷鍵結合成麥芽三糖，兩端再以x-1,6-糖苷鍵同另外的麥芽三糖結合，如此反覆連線而成高分子多糖。
普魯蘭多糖的性質
普魯蘭多糖是無色、無味、無臭的高分子物質，非晶體的白色粉末，是非離子性、非還原性多糖，性質可以表現於以下幾個方面
1、無毒性和安全性
根據普魯蘭多糖的急性、亞急性和慢性毒性試驗、變異源性試驗結果,即使普魯蘭多糖的投用量達到LD50的界限量，普魯蘭多糖都不會引起任何生物學毒性和異常狀態的產生，所以用於食品和醫藥工業十分安全。
2、溶解性
普魯蘭多糖能夠迅速溶解於冷水或溫水，溶解速度比羧甲基纖維素、海藻酸鈉、聚丙烯醇、聚乙烯醇等快二倍以上，溶液中性，不離子化、不凝膠化、不結晶。
3、穩定性
普魯蘭多糖的分子呈線狀結構，因此與其他多糖類相比，普魯蘭多糖水溶液粘性較低，不會形成膠體，是粘附性強的中性溶液。
4、潤滑性
普魯蘭多糖是一種牛頓流體，儘管粘度低，但是具有優良的潤滑性。用於食品時具有勾芡用，最適合用於佐料汁、調味劑等產品中。
5、粘合性、凝固性
普魯蘭多糖具有非常強的粘合力，在噴塗後風乾，穩定粘合食品。同時也具有較強的凝固力， 在製成藥片或製成顆粒時最適合作為粘合劑使用。
6、覆膜性
普魯蘭多糖具有優良的覆膜性，容易在食品金屬等表面塗層。同時可由普魯蘭多糖水溶液形成易溶水性、五色透明、強韌的薄膜。它具有阻氣性、保持芳香性、耐油性、電絕緣性等特性，用於食品可在食品表面增添光澤並保鮮。
7、分解性
據體內酶的消化試驗或白鼠的成長試驗結果證實，普魯蘭多糖與纖維素、瓊脂等相同，是一種難消化的多糖類。普魯蘭多糖在動物消化器宮內的消化酶作用下，幾小時之內接近不分解，利用普魯蘭多糖的這種低消化性、可製造低熱量的特殊食品和飲料。另一方面，普魯蘭與澱粉相同，在達到250%C左右時開始分解，其後被碳化，燃燒時不產生有毒氣體和高熱。
8、改善物性、保持水分
新增少量普魯蘭多糖,對於改善物性、保持水分等發揮效果。可用於改良食感、改善質量、防止老化以及提高成品率。
9、成型性、紡紗性
只需在普魯蘭多糖中新增一定量的水，進行加熱加壓成型和紡紗處理，即可加工出具有可食性和溶水性的成型物或纖維。
普魯蘭多糖在食品行業的應用
作為食品包裝材料
普魯蘭多糖水溶液具有極好的成膜性，膜具有光澤和透明度。韌性好。對溫度的變化極為穩定，且薄膜具有良好的熱封性。成品不需新增可塑劑、穩定劑、對食品、環境和人體都無毒無害。所以是一種非常理想的水溶性食品包裝材料。
用普魯蘭多糖水溶液製成食品薄膜，可用於密封容易氧化變質的食品及風味強的粉末食品如湯料、咖啡、醬、各種香辛料、凍結乾燥食品等，有保護食品外觀及香味的作用並能長期保持穩定。
在水果、雞蛋保鮮方面，可以採用普魯蘭多糖或其衍生物，加適量的化學保護成份，在其表面直接噴撒乾燥成膜，可有效阻抑水果雞蛋中的水份、氧氣、二氧化碳等與外界的交換和反應，並抑制水果與雞蛋的呼吸強度，降低貯存過程的營養損失，從而達到保鮮的目的。
用作低熱量食品新增劑
普魯蘭多糖是非消化吸收性碳水化合物不被腸吸收，可排出體外。不會導致高血壓、心臟病、肥胖症等，是一種健康的食品材料，可用作低熱量食品新增劑.製造低熱量食品和飲料。最近發現、普魯蘭多糖還具有使雙歧桿菌增殖和治療便秘的作用。
用作食品品質改良劑和增稠劑
在食品加工過程中新增少量普魯蘭多糖可顯著改善食品質量,如魚糕能增味提質，制豆腐時新增少量普魯蘭多糖能保持大豆的香味並簡化工藝：醬油、調味品、鹹菜、糖煮魚蝦、美味食品等少量新增普魯蘭多糖能穩定其黏性，增加其粘稠感並使其口感更順滑。
普魯蘭多糖在化妝品方面的應用
因該多糖有良好的水溶性、分散性、成膜性、吸溼性和無毒害性、可以作為化妝品中的粘性填加物：在價格方面遠比用於化妝品的透明質酸要低廉的多。但其效果卻與透明質酸相差無幾。
普魯蘭多糖在醫藥方面的應用
在製藥工業中用20%的普魯蘭多糖代替動物膠，可簡化防氧化膠囊的生產；新增5%~10%的普魯蘭多糖，可適當提高軟膠囊的柔性、彈性、粘著性，使它能在胃腸預定區域溶解，釋放內含物，以提高藥物的療效。
結語
普魯蘭多糖應用廣泛，具有極大經濟價值和巨大開發潛力。但一直沒有更大規模生產。價格昂貴，主要是因為黑色素去除難度大、發酵液粘度大、後提取成本高等問題。目前，國外僅日本林原生化公司獨家生產，研究如何達到既要色素水平低、又要多糖轉化率高並進行產業化研究是當前的熱點，實現發酵自動化、視覺化是當今國際上發酵方面研究最前沿。透過視覺化自動控制技術，控制短梗黴於特定形態可對發酵過程進行控制，從而得到最好的效果。