更新时间:2024-07-31 17:58
魔芋(Amorophophallus Konjac)属天南星科多年生草本植物,在我国西南部地区和中西部地区有着悠久的种植历史。魔芋的主要成分是葡甘露聚糖,是一种低热能、低蛋白质、高膳食纤维的食品,并且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,可以排毒体内毒素和垃圾,预防结肠癌。还具有水溶、增稠、稳定、悬浮、凝胶、成膜、粘结等多种理化特性,所以是一种天然的保健食品又是理想的食品原料。我国记载的魔芋有19种,被开发利用的主要有白魔芋和花魔芋两种。
魔芋胶来源于植物魔芋的块茎。魔芋主要生长在中国大陆南方和西南各省。魔芋中含低热量、低蛋白、高膳食纤维,是理想的减肥食品。魔芋胶是由D-甘露糖与D-葡萄糖连接而成的多糖。D-甘露糖与D-葡萄糖的比为1:1.6。魔芋胶能溶于水,形成高黏度的假塑性溶液,它经碱处理后形成弹性凝胶,是一种热不可逆凝胶。利用魔芋胶能形成热不可逆凝胶的特性,可制作多种食品,如魔芋糕、魔芋豆腐、魔芋粉丝以及各种仿生食品(如虾仁、腰花、蹄筋、海参、海蜇皮等)。
魔芋为天南星科(Araceae)魔芋属(Amorphophallus Bl.ex Decne.)多年生草本植物的地下块茎,其主要成分为魔芋的葡甘露聚糖(KGM)。魔芋属于被子植物门、单子叶植物纲,是具有球茎的多年生草本植物,已有学名的魔芋属种不少于163个。绝大多数魔芋生长于平均温度16℃,海拔800m以上的亚热带山区或丘陵地区。我国已记载的魔芋属种有30种,药食兼用的魔芋有8种,最具有研究开发价值的魔芋品种为花魔芋和白魔芋。
1、糖类
葡甘露聚糖是魔芋块茎特有的主要成分,分子式为(C6H10O5)n,是由d-葡萄糖和d-甘露聚糖按1:1.6摩尔比以β-1,4糖甘键连接的杂多糖,其含量约为44%~64%,另一类是淀粉和其他多糖。
2、蛋白质和氨基酸
魔芋块茎中的粗蛋白含量为5%~10%,16种氨基酸总量为6.8%~8.0%(有7种必需氨基酸)。花魔芋有18种氨基酸,总量为6.283%,其中人体必需的为2.634%,白魔芋片含量分别为5.14%和2.137%。
3、矿物质
魔芋含有多种矿物质,块茎中K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Co等含量高,据崔熙等报道,人体必需的多种微量元素和常量元素魔芋中的含量相当多。
4、其他成分
生物碱含量为1%~2%,有毒,还含较多的草酸钙结晶,故魔芋必须处理后方可食用。另外,魔芋经加工可分离出桦木酸、β-谷甾醇、蜂花烷、木糖以及胡萝卜素、硫胺素、核黄素、抗坏血酸等多种物质。
魔芋作为食品和食品添加剂的用途极广泛:
作为增稠剂和稳定剂可以添加到果冻、果酱、果汁、蔬菜汁、雪糕、冰淇淋及其他冷饮、固体饮料、调味粉和汤料粉中;
作为粘结剂可以添加到面条、米线、绞皮、肉丸、火腿肠、面包和糕点中以增强筋力和保持新鲜状态;
作为凝胶剂可以添加到各种软糖、牛皮糖和水晶糖中,还可以用来制作仿生食品;
1、KGM作为一种可溶性的膳食纤维,可在食物四周形成一种保护层,从而防止消化酶与食物发生作用。
2、KGM在水中可吸水膨胀(80-100倍),能抑制食欲,产生饱腹感,使进食量下降。
3、KGM可以延缓、阻止胆固醇,单糖等营养物质的吸收,从而使脂肪酸在体内的合成减少。
4、KGM有润肠,通便的功能,可以增加排便量,因此具有肠道清洗的作用。
魔芋中不仅含有充足的营养成分还具有保健功能,它的有效成分葡甘露聚糖(KGM)不仅作为食品添加剂广泛用于食品行业中,还在农业、医药、其他工业等方面有重要作用。
KGM具有亲水性、增稠性、稳定性、乳化性、悬浮性、凝胶性和成膜性等多种特性,可制作各种食品添加剂,广泛应用于食品工业。用于冰淇淋的稳定剂,使口感平滑细腻;作为饼干、蛋糕等的烘烤食品添加剂,使产品外观光滑,质地疏松;可增加线面的强度,增加面条韧性;作为啤酒泡沫稳定剂,倒杯后气泡细小均匀,挂杯时间长;作为果汁和酒类的澄清剂;作为食品保鲜剂,可抑制嗜氧性微生物的繁殖,延长蛋、肉、鱼,水果和蔬菜保鲜期。利用魔芋KGM的成膜性,可制作微胶囊。用微胶囊技术生产出来的产品能保护被包埋的微粒子物料,避免其与其他组分发生不良反应,同时使其与外界不良环境因素隔绝,在保持了物料原有色、香、味的同时,减少了劣变损失或延长保质时间,提高了产品质量,使一些不易贮存或加工的物料变稳定,且使流动性好的固体扩展了使用范围,简化了生产工艺。
魔芋葡甘聚糖溶于水后,形成凝胶状溶液,果蔬经魔芋葡甘聚糖涂膜后,在表面形成一层无色透明的半透膜,能有效地阻止O2进入果实内部,减缓由果蔬呼吸作用产生的CO2向外扩散,从而能有效达到保鲜的作用。
魔芋葡甘聚糖还可用作动物饲料添加剂。用它制成的水产动物饲料水稳定性好,颗粒料的散失率和粗蛋白流失率均很小,在水中仍能保持一定的硬度和弹性。
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,如防治便秘、降血脂、降血糖、减肥健美等。另外,它还可用于制作隐形眼镜和医疗光学制品;在护眼液中加魔芋葡甘聚糖,能够防止眼睛和隐形镜片的干燥。魔芋葡甘聚糖凝胶消毒后可用于止血和促进伤口愈合;还可将其制成降血脂、降血糖、减肥、通便等药物。
魔芋葡甘聚糖可用作造纸、印刷胶液、橡胶、陶瓷、摄影胶片的粘着添加剂;在石油工业上可用作钻井泥浆处理剂和压力液注入剂,有效提高工程质量和施工进度;在生物工程上可制成胶质,用于电泳分离;在纺织工业中用作毛、麻、棉纱的浆料,丝绸双面透印的印染糊料和后处理的柔软剂;烟草加工中用作保香剂;化妆品工业上用作护肤霜、洗发水的添加剂;在废水处理中可作杀菌剂的包埋材料,使杀菌剂缓慢释放;在建筑中可作防尘剂,将其与碱和表面活性剂混合后喷洒在将要拆修的建筑物和道路表面,可防止施工中产生灰尘;在化工中通过酯化、成型、皂化、交联后,可作为色谱填料,用于离子交换色谱;经过化学修饰活化,可用于固定化酶或细胞的载体。
世界范围内魔芋食品业的迅猛发展,使魔芋的食用价值和经济价值得到了充分体现。魔芋作为食品的天然原料已有许多世纪,但对于技术和消费需求而言,它仍是一个新的食品成分。作为魔芋中重要成分的魔葡甘聚糖(KGM)是一种天然高分子多糖,自从1994年美国和欧洲相继立法批准KGM为健康食品及食品添加剂以来,国际市场的魔芋需求量增大。日本于1971年就已成立了“魔芋研究会”,对魔芋及其精粉进行研究,并取得许多成果,日本在魔芋产品的加工工艺及加工设备方面处于国际领先,不仅充分开发了本国的资源,还从国外进口原料,其中的94%原料从中国进口。
我国魔芋产区主要分布在云南、贵州、四川、陕西南部和湖北西部,以四川盆地周围山区的魔芋资源最为丰富。四川魔芋产区主要分布在川东的大巴山山区,西南部金沙江河谷地带是全国最重要的白魔芋产区。白魔芋是非常珍贵的资源,品质好,KGM含量高。魔芋的开发在我国很大一部分还停留在粗制品阶段。随着我国科研机构对魔芋胶的深入研究,魔芋精制品已经开始发展起来,厂家也主要分布在四川、湖北和云南等地。魔芋胶的国际市场主要是日本、欧美、韩国及东南亚各国,据中国魔芋协会分析预测年需求量约为1万吨。国内市场主要是经济发达地区,如广东、上海、深圳、大连等地年需求量约为1.5万吨。我国魔芋精粉生产厂家虽不少,但规模较大的却不多,平均每个厂仅有数十吨。由于KGM独特的结构,从而使魔芋精粉在食品、医药、生物及其他领域中应用范围和使用量逐年扩大,因此伴随工业应用领域上的扩展,国内市场需要也迅速增长;再加上出口量的剧增,预计2-3年内,尚有上万吨的缺口。按照国内产量市场潜力较大,发展前景极为广阔。