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魔芋葡甘露聚糖在食品和环保领域的运用及展望

文档作者：郑启斌　许秀真文档来源：泉州师范学院资源与环境科学学院		点击数：	更新时间： 2025年07月10日
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146 食品安全导刊 2015年11月
Technology
科技
食品技术研究
由于近些年来，魔芋葡甘露聚糖在
多个领域的运用崭露头角，引发了众多
关注和研究，本文主要对其性质和在食
品、环保领域的广泛运用及发展前景进
行了综述，为今后对魔芋葡甘露聚糖的
研究发展提供一定的基础资料。
魔芋（Amorphophallus Blume）,
又称蒟蒻（jǔ ruò）（ 学名
Amorphophallus konjac）， 为天南星
科磨芋属多年生草本植物，碱性植株。
魔芋的块茎有大量葡甘露聚糖（KGM），
是由D- 葡萄糖和D- 甘露聚糖按1:1.6
摩尔比以β-1,4 糖甘键连接的杂多
糖，其含量约为44% ～ 64%，复杂的
多糖链结构决定了其独有的优良特性，
可作为凝胶剂、增稠剂、稳定剂、乳
化剂、添加剂等，在食品和环保等领
域中广泛运用。葡甘露聚糖是一种无
色无味且难以被人体消化吸收的一种
高亲水性的高分子化合物，具有可食
用、保健、净化水质等功效。随着现
在技术的不断发展和运用需求，通过
加工、改性、复合等方式，使其具有
新的特性及运用，拓宽了使用范围和
运用领域。
魔芋葡甘露聚糖的凝胶性：魔芋
葡甘露聚糖易溶于水，且在碱性条件
下溶于水后，形成凝胶状溶液，由于
水分子在扩散迁移中，魔芋胶颗粒会
发生吸水膨胀，使颗粒表面产生一层
薄膜状粘稠液，颗粒间相互粘连，从
而对流经水质起到吸附净化作用。
魔芋葡甘露聚糖的增稠性：由于
魔芋葡甘聚糖分子质量大，亲水能力
强且不带有电荷的特性，并在溶于水
的过程中产生粘稠状液体，使其具有
优良的增稠性。
魔芋葡甘露聚糖的稳定性：魔芋
葡甘露聚糖的稳定性受温度、PH、纯
度等因素的影响，随温度的上升而下
降，PH 的变化使魔芋葡甘露聚糖的粘
度下降，最佳PH 为3 到9，其纯度越高，
稳定性越强。
魔芋葡甘露聚糖的流变性：魔芋
葡甘露聚糖不易溶于有机溶剂，其水
溶液为假塑性流体，具有剪切稀化的
特性，其表现粘度与剪切速率成反比，
且随温度上升而下降，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会产生一层高聚
糖粘稠液，脱水后可以制成较高密度
和透明度的硬膜，不受温度和酸度的
影响，可通过添加剂的使用改变其透
性及柔软度。
魔芋葡甘露聚糖在食品领域的
运用
根据魔芋葡甘露聚糖的优良特性
和多种功效，其被广泛运用在食品领
域的多个方面。
食品添加剂
日常生活中食用的火腿肠和豆腐
等食材，在它们的生产过程中，加入
适量的魔芋粉不仅能够增加口感，还
可以提高产品品质，更加能增加对人
体有益的膳食纤维，弥补植物蛋白。
近些年出现的素食材烹饪出肉味食品
的现象，同样是利用了魔芋的不可逆
凝胶性等特性，使其可塑，韧性好，
爽滑等，再加上其他辅料，精心制作，
魔芋葡甘露聚糖在食品和环保领域的运用及展望
□郑启斌　许秀真　泉州师范学院资源与环境科学学院
Nov 2015 CHINA FOOD SAFETY 147
食品技术研究
便可产生各种具有肉味的素食产品，
就是仿生素食产品。
此外，魔芋粉还可以同黄原胶、
卡拉胶等共同使用，起到增加效果的
作用。冰淇淋的生产过程中，加入以
上三种食用胶和其他材料可配制成冰
淇淋乳化稳定剂，使得冰淇淋形态稳
定，口感更佳，不容易出现冰晶析出
的现象，同时还可以使生产更佳简化，
提高生产效率和延长保质时间。
食品保鲜剂
传统果蔬保鲜方法是在果蔬的表
面涂上化学药剂二丁基羟基甲苯（BHT）
和苯甲酸等，这些药剂的使用容易导
致毒素在使用者体内累积、癌变等不
良影响，且成本相对较低，毒害性较大。
利用魔芋葡甘露聚糖的凝胶性，再经
过碱性醇物质的处理，配制成新型保
鲜剂，不仅毒害性小，成本低，且成
效好，保鲜效果好，易于食用，提高
了果蔬的保存时间。
替代材料
魔芋葡甘露聚糖含食物纤维和多
种氨基酸等其他人体所需元素，可为
人体提供每日所需的多种食用需求，
是理想的主食替代材料。
果汁和饮料的制作中，充分利用
魔芋的增稠性和稳定性，可用来替换
高成本材料的琼脂和果胶，防止过多
沉淀而影响饮用口感，并降低成本。
可食用性包装纸、果冻和配制型酸奶
等，在生产过程中，利用魔芋的特性，
替换高成本材料，达到降低成本，提
高生产效率的作用。
魔芋葡甘露聚糖在环保领域的
运用
魔芋葡甘露聚糖在环保领域的运
用非常广泛，包括农业、建筑业和其
他行业。
魔芋葡甘露聚糖在农业的环保运用
当前农业所采用的地膜主要由聚
乙烯和聚氯乙烯生产而成，其虽然运
用广泛，且成效较好，但也存在着令
人烦恼的缺点，这是由于这些材料所
制作而成的地膜属于塑料制品，不易
被自然降解，废弃以后容易造成环境
污染等问题，不符合我国的可持续发
展政策。魔芋葡甘露聚糖具有较强成
膜性和稳定性，运用其替代聚乙烯和
聚氯乙烯生产地膜实为可行，但是由
于魔芋葡甘露聚糖有很强的亲水性，
在吸水膨胀的同时会影响到其成膜性
和稳定性，造成产品硬度下降，不够
稳定，因此，为了解决这个问题，采
取了化学手段，将魔芋精粉与淀粉交
联，进行化学改性，制成可降解生物
材料，解决了塑料地膜不易自然降解
的缺点，同时保持了其优点，为农业
生产和环境保护作出了重要贡献。
现代化肥和农药一般多为小分子
化合物，不易溶于水，容易在雨后或
者大水冲刷后进行转移流失，不仅降
低了功效，还对环境造成了严重的污
染，比如造成水体富营养化或毒害化
水质。充分利用魔芋葡甘露聚糖的亲
水性和增稠性，在化肥的制作过程中
加入适当魔芋粉，使得新型化肥在雨
后不被冲刷转移，反而吸水融入土壤
中，不易流失，且通过吸水膨胀作用，
增加了粘稠度，使其粘附在植物周围
而被充分吸收，提高了肥料的效用。
农药的喷洒利用魔芋葡甘露聚糖的成
膜性，在一定的交联作用后，使其容
易形成薄膜，覆盖在植物表面，增强
药性，抵抗虫害。
魔芋葡甘露聚糖在建筑业的环保运用
魔芋葡甘露聚糖在建筑业中的运用
主要为替代材料和防尘剂。现代家具材
料的涂漆表面粘合部分都含有大量的甲
醛，吸入过量的甲醛容易危害到人体健
康。魔芋葡甘露聚糖具有较强的亲水性、
增稠性和稳定性，利用这些特性，制作
低成本、无毒害、稳定性较强的粘合剂
来替代有毒成分，大大减少了对环境的
污染和对人体的危害。
在建筑施工过程中，容易产生大
量的灰尘污染环境。利用魔芋葡甘露
聚糖具有亲水性和凝胶性，通过和其
他试剂的混合配制成防尘剂喷洒在工
地周围，可对施工过程中产生的灰尘
进行吸附，达到防尘效果。
魔芋葡甘露聚糖在其他行业的环保运用
在废水的净化过程中，通常采用聚
合氯化铝和聚氯化铝作为絮凝剂，但是
这两种材料的使用都容易造成金属铝的
二次污染。魔芋葡甘露聚糖具有很强的
亲水性和凝胶性，通过与蛋白质的共混
胶作新型环保絮凝剂，应用于废水的处
理。这种絮凝剂能够在水中结合成具有
粘性的粒团，并相互粘结，形成吸附网，
这样的絮凝体体积大，吸附效果好，而
且成本较低，不会造成二次污染，符合
水质净化和保护标准。
魔芋葡甘露聚糖的发展前景
魔芋葡甘露聚糖是一种天然的膳
食纤维，拥有多种优良特性，在食品
和环保等多个领域广泛运用，具有良
好的实用性。通过对其使用的反应情
况来看，各方面运用的效果显著上升，
因此，是否能将其运用的更佳广泛，
性能更加优越成为了其主要的研究方
向。通过对其结构和性质的深入研究，
进一步了解到葡甘露聚糖分子形态和
分子间相互作用力，并对其进行相应
的改性、共混、互配等试验，观察其
反应过程中的变化以及反应产物性质，
进一步研究衍生产物的特性及相关运
用的可能性。
魔芋葡甘露聚糖通过改性，可以
作为絮凝剂运用在废水净化的过程中，
其主要作用是吸附去除水中悬浮颗粒
物，絮凝效果好，但是絮凝剂是否可
以重复使用，循环利用，是否可以完
全替代聚合氯化铝和聚氯化铝广泛运
用于污水处理厂和自来水厂，也是一
个值得考虑的问题和今后的发展方向。
改性后的魔芋葡甘露聚糖还可以作为
新兴纳米材料，运用于化工、建筑、
材料等方面，是值得深入研究和发展
的一个重要方向，且为将来高新技术
的发展奠定了一定的基础。

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