普鲁兰多糖及应用进展研究

普鲁兰多糖是无色、无味无臭的高分子物质,具有无毒、安全、耐热、耐盐、耐酸碱、黏度低、可塑性强、成膜性好等特点。国外已进行多年的研究,日本已工业化生产,年销售量超过万吨。我国从20世纪80年代开始,许多科研院所、大专院校进行了研究,分别在菌种诱变、选育、发酵培养基的优化、发酵动力学、发酵过程中黑色素的抑制及普鲁兰多糖的应用上作了大量的工作,多糖的原料转化率已超过30%。普鲁兰多糖在农产品、海产品保鲜、食品加工业、环保领域、包装行业、医药、石油等方面应用前景广阔。普鲁兰多糖的市场前景好,经济效益显著,应加快产业化应用研究。     

发酵生产普鲁兰多糖现状

普鲁兰多糖是由出芽短梗霉发酵所产生特殊的微生物胞外多糖,在医药、食品、轻工、化工和石油等领域具有广泛的应用。普鲁兰多糖发酵过程中,通气量、pH、温度、培养基成分（碳源、氮源、金属离子、起始离子及磷酸盐的选择）对发酵生产转化普鲁兰多糖的产量和质量均有影响。发酵转化率的进一步提高,抑制色素的生成和利用工业废物作为原料等方面是进一步研究普鲁兰多糖发酵的重点。     

响应面法优化普鲁兰多糖发酵培养基

采用响应面分析法对出芽短梗霉生产普鲁兰多糖的发酵培养基进行优化。采用Plackett-Burman实验筛选出影响普鲁兰多糖产量的主要因素为蔗糖、NaCl和FeSO4,利用最陡爬坡路径逼近响应区域,应用Box-Behnken设计和响应面分析优化得到最佳发酵培养基,发酵单位较优化前提高了30.1%。     

碳源对出芽短梗霉发酵生产普鲁兰多糖的影响

原糖发酵生产普鲁兰多糖对于蔗糖的深加工具有重要意义。本研究考察了不同碳源底物对出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)发酵生产普鲁兰多糖的影响。结果表明,原糖发酵生产的普鲁兰多糖产量要比白砂糖、葡萄糖和淀粉高16%~53%,且多糖颜色较浅;通过正交试验优化后,发酵培养基的普鲁兰多糖产量可以达到12.39 g/L,多糖转化率可以达到26.65%。     

高产酵母菌株(Rhodotorula bacarum)产普鲁兰多糖过程中搅拌和通气条件的优化

在过去的研究中发现普鲁兰多糖高产酵母菌株摇瓶发酵的最佳条件是 180r/min ,2 8℃ ,6 0h ,在此条件下该菌株可以产生质量体积分数为 5 9%的普鲁兰多糖。本文研究发现在 5L发酵罐中通气量和搅拌速度对该酵母菌株的普鲁兰多糖产量有很明显的影响。研究结果表明产普鲁兰多糖的最适通气量和搅拌速度分别是6 . 5L/min和 30 .0r/min。相应的 ,用每升含 80g的葡萄糖做发酵培养基 ,在 2 8℃条件下培养 72h ,其普鲁兰多糖的产量质量体积分数为达到 7. 5 % ,这是迄今为止所报道的产普鲁兰多糖酵母中产量最高的菌株。作者发现这株酵母菌产普鲁兰多糖高效合成过程的原因是其有很高的葡萄糖转化率。     

普鲁兰多糖的改性处理研究进展

通过对国内外普鲁兰多糖的改性处理进行分析和总结,从物理改性和化学改性两个方面介绍普鲁兰多糖改性处理的方法以及改性物的应用,概述普鲁兰多糖的改性处理研究进展,为进一步开发和应用普鲁兰多糖提供科学的研究基础。分析表明,普鲁兰多糖的改性处理可以改善其性能,或提供活性基团使其带有电负性,进一步拓展普鲁兰多糖的应用范围。然而,改性处理对普鲁兰多糖分子结构的变化的影响及官能团的取代位置还有待进一步的研究。     

淀粉质原料在普鲁兰多糖生物合成中的作用及生理机制

为了考察不同淀粉质原料对出芽短梗霉生物合成普鲁兰多糖的影响,本文分别选用来源于木薯、玉米、马铃薯、红薯和小麦等作物的淀粉作为碳源发酵生产普鲁兰多糖。结果发现,木薯淀粉有利于普鲁兰多糖的生物合成,最高产量达到23.96 g/L;红薯淀粉则不利于普鲁兰多糖的合成,显著（P<0.05）降低了普鲁兰多糖的产量和分子量。进一步地,对普鲁兰多糖分批发酵动力学参数和生理学指标进行分析比较,发现木薯淀粉提高了普鲁兰多糖合成关键酶活性和胞内前体物质尿苷二磷酸葡萄糖的含量,进而提高了普鲁兰多糖的合成能力和产量;而红薯淀粉则提高了普鲁兰多糖降解酶活性,显著（P<0.05）降低了普鲁兰多糖的分子量。对普鲁兰多糖分批发酵碳源成本进行估算,发现利用木薯淀粉合成普鲁兰多糖的碳源成本只有葡萄糖对照组的56.6%。该研究结果为普鲁兰多糖的廉价高效生产提供了可行的技术参考。     

出芽短梗霉最佳培养条件的研究

本文研究了出芽短梗霉Aureobasidium pullulans发酵生产普鲁兰多糖时的氮源、碳源及发酵条件，得出了菌株产普鲁兰多糖的最佳碳氮比及最适培养条件，结果表明，在本研究条件下，该菌株葡萄糖转化率可达60％以上，多糖产量达到6.0％以上。     

普鲁兰多糖VC营养软糖的研制

研究确定普鲁兰多糖VC营养软糖的最佳配方及添加VC时的糖度与温度.分别对真空干燥与常压干燥情况下,添加普鲁兰多糖与不添加普鲁兰多糖的产品质量进行对比.结果显示,添加普鲁兰多糖并采用真空干燥的产品感官更佳,VC损失更少,在贮存过程中VC含量稳定.     

超普鲁兰多糖在土豆淀粉废水中的发酵条件研究

普鲁兰多糖是一种具有重要应用价值的微生物胞外多糖。淀粉废水是加工淀粉过程中不可避免的一种产物，成分复杂，营养丰富。利用淀粉废水作为碳源制得普鲁兰多糖，不仅使多糖的生产成本降低，变废为宝，还会减少环境污染。应用改进的非水解法进行发酵，通过单因素实验确定了菌种W2003在土豆淀粉废水中发酵的最佳条件为：28℃，转速为150r/min，初始pH=6．5，120h。