魔芋葡甘露聚糖的提纯及应用

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1、魔芋葡甘露聚糖的提纯及应用(安康学院化学化工系，陕西安康725000)摘要：文章简单介绍了魔芋葡甘露聚糖的性质和结构，综述了国内外对魔芋葡甘露聚糖提取纯化的方法和魔芋葡甘露聚糖在食品、化工、医药中的应用现状及发展方向。关键词：魔芋葡甘露聚糖；提纯；魔芋粉；魔芋胶中图分类号：S632.3文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)17—0094—02魔芋是多年生草本植物，广泛我国集中分布在秦林岭以南的山区。魔芋葡甘露聚糖是魔芋块茎特有的主要成分，在魔芋中的含量约为44%〜64%。魔芋葡甘露聚糖(KonjacGlucomanna

2、n)又称魔芋粉，魔芋胶，其形状为白色或奶油至淡棕黄色粉末。溶于水可形成高粘度溶液，是目前所发现植物类水溶性食用胶中粘度最高的一种，具有高吸水性、高膨胀性、高粘度。它优良的粘结性、成膜性、可溶性、增稠性和保水性等特点，是一种天然食品添加剂和保鲜剂。因此，魔芋葡甘露聚糖，可广泛应用于食品、医药、印染、建筑、涂料、纺织和造纸等领域，具有极大的市场应用价值[1]。1魔芋葡甘露聚糖的提纯水溶性KGM的几种主要制备提纯方法有以下几种：吴贤聪等［2］采取引入重金属离子纯化的方法；施航等［3］设计的纯化流程为:将魔芋粉加到乙醇和乙醚的混合液中回流

3、过滤，滤渣用盐酸水解，过滤，乙醇洗涤，加丙酮脱水，得纯品KGM；上述方法主要存在以下问题：①工艺复杂，生产成本高，不易于实验室操作和生产；②引入有毒的Pb2+对环境有污染，限制了魔芋可食性膜的应用；③用酸水解，可能会将原料中多糖水解成单糖，破坏了多糖结构的稳定性。针对以上问题，近年来又出现了一些新的魔芋葡甘露聚糖提纯的新方法。宫晓梅［4］等人提出的乙醇沉淀法，流程如下:魔芋精粉(KF)■►去离子水溶胀-►静置5h-►稀释-►抽滤■►旋转蒸发-►乙醇〔(乙醇)=95%〕沉淀-►无水乙醇洗涤-►风干纯品KGM。用该方法简单、易操作，且

4、提纯的魔芋葡甘露聚糖产率为57%,产品无色、无味，其溶胶保存84h仍均一、透明、无异味，显示产品有较高质量分数。莫湘涛［5］等人提出的用生物法提取魔芋葡甘露聚糖，工艺过程如下：魔芋精粉(KF)-＞加水调浆■►加少量a-淀粉酶一►60°C液化45〜60min(pH=5.7〜6.2)-＞110°C灭菌5min-＞冷却-＞加少量糖化酶(PH=4.8〜5.0)-＞振荡糖化48h-H10°C灭菌5min-►冷却-►加水过滤得滤液-►加95%乙醇（剧烈搅拌）->继续搅拌30min-►静置-►减压过滤->80%乙醇冲洗沉淀-►烘干称重（40~5

5、0°C），该方法得到的魔芋葡甘露聚糖纯度较高，但步骤较为复杂。此外，邱树毅[6]等人还提出了将a-淀粉酶和蛋白酶分别固定化，做成柱反应床，将魔芋精粉配成溶胶，先后经过固定化a-淀粉酶柱和蛋白酶柱，以达到纯化魔芋葡甘露聚糖的目的。2魔芋葡甘露聚糖的应用魔芋葡甘露聚糖主要由甘露聚糖和葡萄糖以3-1,4键键合[摩尔比为1.6：（1〜4）]的高分子量非离子型甘露聚糖（glucomannan），分子式为（C6H1005）n，平均分子量20万〜200万。740）this.width=740nborder=undefined>21食品及保健魔芋

6、葡甘露聚糖是一种低热能、低蛋白质、高膳食纤维的食品，富含人体所需的十几种氨基酸和微量元素，做为功能性食品，对高血压、肥胖症、糖尿病、便秘有一定疗效，可以预防结肠癌，是一种天然的保健食品和理想的食品添加剂[7]o魔芋葡甘聚糖由于食品加工，主要有以下几类：①魔芋凝胶食品：包括热不可逆凝胶类（魔芋豆腐、魔芋粉丝等）及热可逆性凝胶食品（果冻、布丁、果酱、软糖等）；②时令系列食品：魔芋果冻、魔芋冰淇淋，魔芋糊、羹、酱及魔芋软心巧克力等时令食品；③保健食品：从营养角度看，魔芋是一种低热能、低蛋白质、低维生素、高膳食纤维的食品，高膳食纤维才是它

7、有效的营养成分。魔芋的营养保健作用就是发挥膳食纤维对营养不平衡的调节作用；④食品添加剂：可作为冰淇淋的稳定剂；烘烤食品添加剂；啤酒泡沬稳定剂;食品保鲜剂等［8］。2.2化工及环保魔芋葡甘露聚糖具有水溶、增稠、稳定、悬浮、凝胶、成膜、粘结等多种理化特性，在化工和环保上可有以下用途:①生物全降解薄膜：利用葡甘聚糖良好的成膜性和可塑性，采取特殊化学手段，将魔芋精粉与淀粉交联、化学改性，制成生物降解材料，若再与聚乙烯共混，可研制出聚烯烃树脂复合双降解材料，用来生产各种绿色环保产品；②化肥、农药缓释剂：魔芋葡甘聚糖是亲水性的，因此包膜能吸水

8、溶胀，使作物根系周围土壤保持一定的水份，增强肥效，有利于植物生长［9］。③涂料：魔芋葡甘聚糖膨胀力强、粘度大，作为胶合板中的粘合剂及涂料、漆料中的粘结剂，无毒、无污染，可大大地减少室内污染，是一种新型的环保建筑材料。④废水处理絮凝剂：魔芋葡甘聚糖分