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魔芋葡甘露聚糖在食品和環(huán)保領(lǐng)域的運(yùn)用及展望

文檔作者：鄭啟斌　許秀真文檔來源：泉州師范學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年07月10日
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146 食品安全導(dǎo)刊 2015年11月
Technology
科技
食品技術(shù)研究
由于近些年來，魔芋葡甘露聚糖在
多個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)用嶄露頭角，引發(fā)了眾多
關(guān)注和研究，本文主要對(duì)其性質(zhì)和在食
品、環(huán)保領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用及發(fā)展前景進(jìn)
行了綜述，為今后對(duì)魔芋葡甘露聚糖的
研究發(fā)展提供一定的基礎(chǔ)資料。
魔芋（Amorphophallus Blume）,
又稱蒟蒻（jǔ ruò）（ 學(xué)名
Amorphophallus konjac）， 為天南星
科磨芋屬多年生草本植物，堿性植株。
魔芋的塊莖有大量葡甘露聚糖（KGM），
是由D- 葡萄糖和D- 甘露聚糖按1:1.6
摩爾比以β-1,4 糖甘鍵連接的雜多
糖，其含量約為44% ～ 64%，復(fù)雜的
多糖鏈結(jié)構(gòu)決定了其獨(dú)有的優(yōu)良特性，
可作為凝膠劑、增稠劑、穩(wěn)定劑、乳
化劑、添加劑等，在食品和環(huán)保等領(lǐng)
域中廣泛運(yùn)用。葡甘露聚糖是一種無
色無味且難以被人體消化吸收的一種
高親水性的高分子化合物，具有可食
用、保健、凈化水質(zhì)等功效。隨著現(xiàn)
在技術(shù)的不斷發(fā)展和運(yùn)用需求，通過
加工、改性、復(fù)合等方式，使其具有
新的特性及運(yùn)用，拓寬了使用范圍和
運(yùn)用領(lǐng)域。
魔芋葡甘露聚糖的凝膠性：魔芋
葡甘露聚糖易溶于水，且在堿性條件
下溶于水后，形成凝膠狀溶液，由于
水分子在擴(kuò)散遷移中，魔芋膠顆粒會(huì)
發(fā)生吸水膨脹，使顆粒表面產(chǎn)生一層
薄膜狀粘稠液，顆粒間相互粘連，從
而對(duì)流經(jīng)水質(zhì)起到吸附凈化作用。
魔芋葡甘露聚糖的增稠性：由于
魔芋葡甘聚糖分子質(zhì)量大，親水能力
強(qiáng)且不帶有電荷的特性，并在溶于水
的過程中產(chǎn)生粘稠狀液體，使其具有
優(yōu)良的增稠性。
魔芋葡甘露聚糖的穩(wěn)定性：魔芋
葡甘露聚糖的穩(wěn)定性受溫度、PH、純
度等因素的影響，隨溫度的上升而下
降，PH 的變化使魔芋葡甘露聚糖的粘
度下降，最佳PH 為3 到9，其純度越高，
穩(wěn)定性越強(qiáng)。
魔芋葡甘露聚糖的流變性：魔芋
葡甘露聚糖不易溶于有機(jī)溶劑，其水
溶液為假塑性流體，具有剪切稀化的
特性，其表現(xiàn)粘度與剪切速率成反比，
且隨溫度上升而下降，不可逆。
魔芋葡甘露聚糖的成膜性：魔芋
葡甘露聚糖溶于水后會(huì)產(chǎn)生一層高聚
糖粘稠液，脫水后可以制成較高密度
和透明度的硬膜，不受溫度和酸度的
影響，可通過添加劑的使用改變其透
性及柔軟度。
魔芋葡甘露聚糖在食品領(lǐng)域的
運(yùn)用
根據(jù)魔芋葡甘露聚糖的優(yōu)良特性
和多種功效，其被廣泛運(yùn)用在食品領(lǐng)
域的多個(gè)方面。
食品添加劑
日常生活中食用的火腿腸和豆腐
等食材，在它們的生產(chǎn)過程中，加入
適量的魔芋粉不僅能夠增加口感，還
可以提高產(chǎn)品品質(zhì)，更加能增加對(duì)人
體有益的膳食纖維，彌補(bǔ)植物蛋白。
近些年出現(xiàn)的素食材烹飪出肉味食品
的現(xiàn)象，同樣是利用了魔芋的不可逆
凝膠性等特性，使其可塑，韌性好，
爽滑等，再加上其他輔料，精心制作，
魔芋葡甘露聚糖在食品和環(huán)保領(lǐng)域的運(yùn)用及展望
□鄭啟斌　許秀真　泉州師范學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院
Nov 2015 CHINA FOOD SAFETY 147
食品技術(shù)研究
便可產(chǎn)生各種具有肉味的素食產(chǎn)品，
就是仿生素食產(chǎn)品。
此外，魔芋粉還可以同黃原膠、
卡拉膠等共同使用，起到增加效果的
作用。冰淇淋的生產(chǎn)過程中，加入以
上三種食用膠和其他材料可配制成冰
淇淋乳化穩(wěn)定劑，使得冰淇淋形態(tài)穩(wěn)
定，口感更佳，不容易出現(xiàn)冰晶析出
的現(xiàn)象，同時(shí)還可以使生產(chǎn)更佳簡化，
提高生產(chǎn)效率和延長保質(zhì)時(shí)間。
食品保鮮劑
傳統(tǒng)果蔬保鮮方法是在果蔬的表
面涂上化學(xué)藥劑二丁基羥基甲苯（BHT）
和苯甲酸等，這些藥劑的使用容易導(dǎo)
致毒素在使用者體內(nèi)累積、癌變等不
良影響，且成本相對(duì)較低，毒害性較大。
利用魔芋葡甘露聚糖的凝膠性，再經(jīng)
過堿性醇物質(zhì)的處理，配制成新型保
鮮劑，不僅毒害性小，成本低，且成
效好，保鮮效果好，易于食用，提高
了果蔬的保存時(shí)間。
替代材料
魔芋葡甘露聚糖含食物纖維和多
種氨基酸等其他人體所需元素，可為
人體提供每日所需的多種食用需求，
是理想的主食替代材料。
果汁和飲料的制作中，充分利用
魔芋的增稠性和穩(wěn)定性，可用來替換
高成本材料的瓊脂和果膠，防止過多
沉淀而影響飲用口感，并降低成本。
可食用性包裝紙、果凍和配制型酸奶
等，在生產(chǎn)過程中，利用魔芋的特性，
替換高成本材料，達(dá)到降低成本，提
高生產(chǎn)效率的作用。
魔芋葡甘露聚糖在環(huán)保領(lǐng)域的
運(yùn)用
魔芋葡甘露聚糖在環(huán)保領(lǐng)域的運(yùn)
用非常廣泛，包括農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)和其
他行業(yè)。
魔芋葡甘露聚糖在農(nóng)業(yè)的環(huán)保運(yùn)用
當(dāng)前農(nóng)業(yè)所采用的地膜主要由聚
乙烯和聚氯乙烯生產(chǎn)而成，其雖然運(yùn)
用廣泛，且成效較好，但也存在著令
人煩惱的缺點(diǎn)，這是由于這些材料所
制作而成的地膜屬于塑料制品，不易
被自然降解，廢棄以后容易造成環(huán)境
污染等問題，不符合我國的可持續(xù)發(fā)
展政策。魔芋葡甘露聚糖具有較強(qiáng)成
膜性和穩(wěn)定性，運(yùn)用其替代聚乙烯和
聚氯乙烯生產(chǎn)地膜實(shí)為可行，但是由
于魔芋葡甘露聚糖有很強(qiáng)的親水性，
在吸水膨脹的同時(shí)會(huì)影響到其成膜性
和穩(wěn)定性，造成產(chǎn)品硬度下降，不夠
穩(wěn)定，因此，為了解決這個(gè)問題，采
取了化學(xué)手段，將魔芋精粉與淀粉交
聯(lián)，進(jìn)行化學(xué)改性，制成可降解生物
材料，解決了塑料地膜不易自然降解
的缺點(diǎn)，同時(shí)保持了其優(yōu)點(diǎn)，為農(nóng)業(yè)
生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)作出了重要貢獻(xiàn)。
現(xiàn)代化肥和農(nóng)藥一般多為小分子
化合物，不易溶于水，容易在雨后或
者大水沖刷后進(jìn)行轉(zhuǎn)移流失，不僅降
低了功效，還對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污
染，比如造成水體富營養(yǎng)化或毒害化
水質(zhì)。充分利用魔芋葡甘露聚糖的親
水性和增稠性，在化肥的制作過程中
加入適當(dāng)魔芋粉，使得新型化肥在雨
后不被沖刷轉(zhuǎn)移，反而吸水融入土壤
中，不易流失，且通過吸水膨脹作用，
增加了粘稠度，使其粘附在植物周圍
而被充分吸收，提高了肥料的效用。
農(nóng)藥的噴灑利用魔芋葡甘露聚糖的成
膜性，在一定的交聯(lián)作用后，使其容
易形成薄膜，覆蓋在植物表面，增強(qiáng)
藥性，抵抗蟲害。
魔芋葡甘露聚糖在建筑業(yè)的環(huán)保運(yùn)用
魔芋葡甘露聚糖在建筑業(yè)中的運(yùn)用
主要為替代材料和防塵劑。現(xiàn)代家具材
料的涂漆表面粘合部分都含有大量的甲
醛，吸入過量的甲醛容易危害到人體健
康。魔芋葡甘露聚糖具有較強(qiáng)的親水性、
增稠性和穩(wěn)定性，利用這些特性，制作
低成本、無毒害、穩(wěn)定性較強(qiáng)的粘合劑
來替代有毒成分，大大減少了對(duì)環(huán)境的
污染和對(duì)人體的危害。
在建筑施工過程中，容易產(chǎn)生大
量的灰塵污染環(huán)境。利用魔芋葡甘露
聚糖具有親水性和凝膠性，通過和其
他試劑的混合配制成防塵劑噴灑在工
地周圍，可對(duì)施工過程中產(chǎn)生的灰塵
進(jìn)行吸附，達(dá)到防塵效果。
魔芋葡甘露聚糖在其他行業(yè)的環(huán)保運(yùn)用
在廢水的凈化過程中，通常采用聚
合氯化鋁和聚氯化鋁作為絮凝劑，但是
這兩種材料的使用都容易造成金屬鋁的
二次污染。魔芋葡甘露聚糖具有很強(qiáng)的
親水性和凝膠性，通過與蛋白質(zhì)的共混
膠作新型環(huán)保絮凝劑，應(yīng)用于廢水的處
理。這種絮凝劑能夠在水中結(jié)合成具有
粘性的粒團(tuán)，并相互粘結(jié)，形成吸附網(wǎng)，
這樣的絮凝體體積大，吸附效果好，而
且成本較低，不會(huì)造成二次污染，符合
水質(zhì)凈化和保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。
魔芋葡甘露聚糖的發(fā)展前景
魔芋葡甘露聚糖是一種天然的膳
食纖維，擁有多種優(yōu)良特性，在食品
和環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域廣泛運(yùn)用，具有良
好的實(shí)用性。通過對(duì)其使用的反應(yīng)情
況來看，各方面運(yùn)用的效果顯著上升，
因此，是否能將其運(yùn)用的更佳廣泛，
性能更加優(yōu)越成為了其主要的研究方
向。通過對(duì)其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的深入研究，
進(jìn)一步了解到葡甘露聚糖分子形態(tài)和
分子間相互作用力，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)
的改性、共混、互配等試驗(yàn)，觀察其
反應(yīng)過程中的變化以及反應(yīng)產(chǎn)物性質(zhì)，
進(jìn)一步研究衍生產(chǎn)物的特性及相關(guān)運(yùn)
用的可能性。
魔芋葡甘露聚糖通過改性，可以
作為絮凝劑運(yùn)用在廢水凈化的過程中，
其主要作用是吸附去除水中懸浮顆粒
物，絮凝效果好，但是絮凝劑是否可
以重復(fù)使用，循環(huán)利用，是否可以完
全替代聚合氯化鋁和聚氯化鋁廣泛運(yùn)
用于污水處理廠和自來水廠，也是一
個(gè)值得考慮的問題和今后的發(fā)展方向。
改性后的魔芋葡甘露聚糖還可以作為
新興納米材料，運(yùn)用于化工、建筑、
材料等方面，是值得深入研究和發(fā)展
的一個(gè)重要方向，且為將來高新技術(shù)
的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。

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