PULLULAN – Ein natürliches Polysaccharid

Einführung des Pullulan-Polysaccharids

Pullulan ist ein natürliches, wasserlösliches Polysaccharid, das durch Stärkesirup mit einem ausgewählten Stamm von Aureobasidium pullulans fermentiert wird. Es besteht hauptsächlich aus Maltotrioseeinheiten, die durch α-1, 6-Glucosid-Bindungen verbunden sind. Es ist ein ausgezeichneter Filmbildner und erzeugt einen Film, der wärmeversiegelbar ist und gute Sauerstoffbarriereeigenschaften hat. Es kann sowohl in der pharmazeutischen als auch in der Lebensmittelindustrie weit verbreitet eingesetzt werden, etwa als Verkapselungsmittel, Klebstoffe, Verdickungs- und Verlängerungsmittel.

Chemische Formel: (C18H30O15)n

CAS-Nr.: 9057-02-7

Sicherheit

1976 wurde Pullulan in Japan als Lebensmittelzutat zugelassen.
Im Jahr 2002 wurde Pullulan von der FDA zugelassen und in GRAS (GRAS Notice No.GRN99) verzeichnet.
Im Jahr 2006 wurde Pullulan vom Gesundheitsministerium der VR China als Lebensmittelzusatz zugelassen.
EU, Österreich und Kanada hat Pullulan als Lebensmittelzusatz zugelassen.

Physikalische Eigenschaften des Pullulan-Pulvers

• SOlubilität

Pullulan ist leicht in Wasser löslich, praktisch unlöslich in Ethanol (99,5 %).

• L-Ubrizität und Treue

Pullulan-Lösung ist eine newtonsche Flüssigkeit mit ausgezeichneter Schmierkraft und Haftung trotz niedriger Viskosität. Das macht Pullulan sehr nützlich für Lebensmittel, die andicken müssen.

• S-Tability

Die Pullula-Lösung wird nicht zu Gel, da sie eine geringere Viskosität im Vergleich zu anderen Polysacchariden hat. Die Viskosität von Pullulan ist stabil und widerstandsfähig gegen die Zugabe von Metallsalzen. Eine längere Erhitzung bei pH3 führt zu einer Abnahme der Viskosität, was auf eine hydrolytische Depolymerisation hinweist.

• Verankerbarkeit

Pullulan ist ein resistentes Polysaccharid, das Cellulose und Pektin gleichwertig ist.

Dichtbarkeitdes Pullulans

Enzym	Verdaulichkeit(%)
Speichel-α-Amylase	0.1
Künstlicher Magensaft	0.0
Schweinepankreasα-Amylase	0.0
Dünndarmschleimhautenzyme der Ratten	5.4

Quellen: „Verdauung und Fermentation von Pullulan“ Okada et al.

Journal of Japan Society of Nutrition and Food Science, 43(1)23-29 (1990).

Pullulans funktionale Eigenschaften

• B-Inding-Eigenschaft

Pullulan ist wirksam darin, Inhaltsstoffe wie Trockenfutter zu binden. Pullulan ist außerdem ein Bindemittel in der Granulation und in Tablettenformulierungen. Es hat selbst bei niedrigeren Konzentrationen eine geringere Brüpigkeit als Gummi arabicum, was bei der Handhabung und dem Transport wichtig ist.

P-ullulan- und Gum-Arabischer Fräubilitätstest

B-Inding-Grundstück mit Mandeln und Keksen

Ganze Hügel in einer 1%igen Pullulan-Lösung 10 Sekunden einweichen. Lass die Lösung ab, gib die Mandeln auf Kekse und backe sie im Ofen. Die oben gezeigten Proben wurden mechanisch 30 Sekunden lang in einem Behälter geschüttelt (etwa 90 Schüttelungen).

• B, Festigkeit des Pullulan-Mandelriegels

Fügen Sie 15 g zerstoßene Mandeln zu 20 ml einer 10%igen Pullulan-Lösung hinzu. Gieße die Lösung nach 10 Sekunden ab und forme den Rest zu einer Stange in einem 1×1,5×5 cm großen Behälter.

Trocknen Sie die Stange 6 Stunden lang bei 40 °C, bevor Sie die mit dem Rheometer gemessene Bruchfestigkeit messen.

• EineWiderspruch

Pullula-Lösung hat eine hohe Klebstoffwirkung, daher kann sie zu Dressings und Soßen hinzugefügt werden.

Pullula-Klebung (mit Xanthan-Gummi)

Die Haftrate wurde aus dem Gewicht berechnet, das an einem Glasstab haftet, das in 0,2%ige Xanthanlösungen mit 0–4% Pullulan getaucht wurde.

• Film-Formungseigenschaften

Eine Besonderheit von Pullulan ist, dass es zu einem essbaren, transparenten Film verarbeitet werden kann. Pullula-Film ist hoch anpassungsfähig und hat zahlreiche Anwendungen in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie sowie in der industriellen Nutzung. Pullulanfilm ist für die Produktentwicklung nützlich, da er mit mehreren Inhaltsstoffen formuliert werden kann. Pullulan als Filmformungsmittel und andere Gelformungsmittel können zur Texturkontrolle hinzugefügt werden.

Zu den Eigenschaften vonPullulan-Filmen gehören:

1. Hochwasserlöslich (unlöslich in Ölen)
2. Essbar
3. Geruchlos und geschmacklos
4. Niedrige Sauerstoffdurchlässigkeit
5. Ausgezeichneter Glanz und Transparenz
6. Ausgezeichnete Druckbarkeit

C-Omparision der Filmeigenschaften

	Pullulan	Polyvinylalkohol
Zugfestigkeit (N/mm²)*	41.5	23.9
Elastizitätsmodul (N/mm²)*	1908	93
Erweiterungskoeffizient (%)*	2.4	185.8
Pensilhärte	6B	Weniger als 6B
Reibungsfaktor	0,2B	0.74

Sauerstoffdurchlässigkeit verschiedener Filme

Anwendungen von Pullulan-Polymeren

• B-Inder-Mittel zur Beschönigung

Pullulan ist trotz seiner niedrigen Viskosität ein ausgezeichnetes Bindemittel zur Zuckerbeschichtung. Es sorgt für eine glatte Beschichtung, die rissresistent ist. Das folgende Bild zeigt Pullulan als Bonbonüberzug und Pullulan-Kaugummi.

• Eindickungsmittel für Dressing und Soßen

Pullulan kann als Beschichtungs- und Verdickungsmittel verwendet werden. Aufgrund seiner ‚adhäsiven Eigenschaften‘ verbessert der Einsatz von Pullulan in Soßen die Bindung am Produkt, ohne die Viskosität der Soße unnötig zu erhöhen. Es ist anerkannt, dass es schwierig ist, Soßen auf der Oberfläche mancher vorgekochter Fleisch- und Fischprodukte zu behalten, aber dieses Problem kann durch die Einbindung von Pullulan in die Formulierung überwunden werden. Pullulan-Verdickungsmittel für Getränke

• TExture-Verbesserung Innovative Soft Candy

Die Einbindung von 2–3 % Pullulan ermöglicht die Herstellung innovativer weicher Kaubonbons durch ein Kaltextrudionsverfahren, ohne auf herkömmliches Kochen zurückzugreifen. Dadurch können hitzeempfindliche Materialien in diesen Produkten verwendet werden. Weiche Süßigkeiten, die mit Pullulan hergestellt wurden, haften weniger an den Zähnen. Die Süßigkeit ist weich, aber gleichzeitig stabil.

• Pullulan Food Grade als Filmbildner für essbaren Kaugummi

Pullulan ist sehr sicher und essbar und wird häufig in Beschichtungsbereichen eingesetzt, zum Beispiel als Zusatzstoffe für Kaugummis, Bonbonbeschichtungen und so weiter.

• Konservierung von Eiern und Obst

Eier werden üblicherweise mit Paraffin überzogen, um sie bei Raumtemperatur zu konservieren, aber das Ergebnis ist nicht zufriedenstellend. Pullulan kann als Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche der Eier aufgetragen werden, um die Haltbarkeit zu verlängern, die Eierschalenhärte zu verbessern und Kollisionsschäden zu verringern. Pullulan ist essbar und lässt sich leicht mit Wasser abwaschen. Sie ist auch auf Orangen, Äpfel und andere Früchte anwendbar.

• B-Inding-Agent

Die hohe Klebkraft und niedrige Viskosität von Pullulan machen es hervorragend als Bindemittel für Lebensmittel wie Getreideriegel und als Hilfsmittel zur Granulation.

• Filmformende Eigenschaft

Pullulan besitzt filmbildende Eigenschaften. Sie bildet einen dünnen, transparenten, ölbeständigen und sauerstoffundurchlässigen Film. Pullulan-Film kann ebenfalls bedruckt werden, was für viele Arten von Lebensmitteln nützlich ist.

Pullulan in Pharmazeutika, Pullulan-Kapselfilm, ist eine weitere wichtige Anwendung. Es ersetzt synthetische Polymere durch eine natürliche Alternative, was eine bessere Biokompatibilität und Stabilität bietet. Pullulan-Kapselfilme sind resistent gegen Magensäure, was eine gezielte Arzneimittelfreisetzung im Darm gewährleistet, und ihre Transparenz ermöglicht eine einfache visuelle Inspektion des Füllmaterials.

• EVerstärkung der Wasserretention

Pullulan unterdrückt die Wasserabgabe und hilft, die Texur der Eiprodukte aufrechtzuerhalten.