１０ 食品工程 ＦＯ０Ｄ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＣ ２０１２年第２期 ６月出版 葡甘露聚糖在食品中的应用 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｓｐａｒａｇｕｓ 王蕾娜 康明丽 （河北科技大学生物科学与工程学院，石家庄ＷＡＮＧ Ｌｅｉ—ｎａ ＫＡＮＧ Ｍｉｎｇ－ｌｉ ０５００１８） （Ｓｈａｎｘｉｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｖｏｃａｔｉｏｎａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｌｌｅｇｅ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００３１，Ｃｈｉｎａ） 摘要介绍了葡甘露聚糖的结构及性质，阐述了葡甘露聚糖的发展现状，综述了葡甘露聚糖的优良性质 及在食品领域中的应用，并对葡甘露聚糖的应用进行了展望。 关键词 葡甘露聚糖；性质；应用；展望 Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｎａｔｕｒｅ ｏｆ ｇｌｕｃｏｍａｎｎａｎ ａｎｄ ｓｔａｔｅ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｇｌｕｃｏｍａｎｎａｎ．Ｒｅｖｉｅｗ ｔｈｅｓｅ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｇｌｕｃｏｍａｎｎａｎ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｆｏｏｄ，ｐｒｅｄｉｃｔ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｌｕｃｏｍａｎｎａｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｇｌｕｃｏｍａｎｎａｎ；ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ｐｒｏｓｐｅｃｔ 中图分类号：ＴＳ２４５．９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—６００４（２０１２）０２—００１０—０３ 葡甘露聚糖是由葡萄糖和甘露糖通过１３—１，４ 糖苷键聚合而成的一种天然植物中性多糖，还是一 种优良的水溶性膳食纤维，其分子量大约为２５ 万～２００万，属于食用半纤维素并具有独特的理化 性质。葡甘露聚糖主要来源于魔芋的块茎中，因此 又称为魔芋多糖（简称ＫＧＭ），他具有良好的可塑 性，吸水性，成膜性，增稠性，保水性等多种理 化、生物性质。葡甘露聚糖具有非常高的药用价值 中。魔芋属天南星科魔芋属多年生草本植物，它主 要含有葡甘露聚糖、淀粉、蛋白质、粗纤维、氨基 酸以及矿物质等多种物质，是我国传统的食品以及 医药资源。 近２０年来，我国已经对葡甘露聚糖的理化性 质、生物功能以及化学结构进行了研究和产品开 发。由于葡甘露聚糖具有多种优良特性以及应用广 等特点，开发应用前景十分广阔。 以及食用价值，且毒副作用小，对人体有多种保健 作用，如可预防便秘、降血糖、降血脂、减肥以及 抗癌等。因此，葡甘露聚糖是一种很值得深度开发 的多糖 ２．１葡甘露聚糖的结构 ２葡甘露聚糖的性质 魔芋葡甘露聚糖２０世纪末在日本被发现，是 １葡甘露聚糖的发展前景 魔芋葡甘露聚糖主要来源于魔芋的球状块茎之 王蕾娜，女，１９８７年出生，河北科技大学食品工程专业在 读研究生 由分子比为１：１．５～１．６（花魔芋）或１：１．６９（白 魔芋）的葡萄糖和甘露糖残基通过１３—１，４糖苷键 聚合而成的，每３２个糖残基就有３个左右的支链， 支链有几个残基的长度，且大约每１９个糖残基就 有１个以酯键结合的乙酰基，其单体分子卜有多个 一康明丽，通讯作者，Ｅｍａｉｌ＝ｓｈｉｐｉｎｚｈｕａｎｙｅ＠１６３．ｃｏｎ 收稿日期：２０１２—０５—０８ ＯＨ，均有较强的反应活性。 葡甘露聚糖为乳白色或淡棕黄色粉末，基本无 ２．２葡甘露聚糖的理化性质 修回日期：２０１２—０５—１８ ２０１２年第２期 王蕾娜，等：葡甘露聚糖在食品中的应用 ６月出版 臭无味，可分散于偏酸性的热水或冷水中，加热或 机械搅拌可提高其溶解度，在其溶液中加入一定量 的碱，可形成对热稳定的溶胶，其水溶液稠度很 高。 甘露聚糖是一种天然的高分子水溶性多糖，其 分子上有多个一ＯＨ，为亲水性化合物，易溶于水， 但不溶于甲醇、乙醚等有机溶剂，且其溶胀性好， 吸水力可以达到自身质量的１００倍左右。魔芋葡甘 露聚糖具有独特的凝胶性能，在非碱性的条件下可 与卡拉胶、黄原胶、淀粉等复配产生强烈的协同作 用，使溶液黏度增大。 ３葡甘露聚糖在食品中的应用 ３．１ 葡甘露聚糖在保健食品中的应用 现代营养学研究表明，葡甘露聚糖作为一种性 能优良的膳食纤维，具有多种生理功效，在保健食 品领域越来越受到重视。葡甘露聚糖属于半纤维素 多糖，能有效刺激肠壁，且食用后在胃内不易被分 解消化，还能增强肠系酶类的分泌及活性，具有清 理肠道、防止肥胖、调节血糖与血脂、改善胆固醇 代谢及抗癌等药理活性。因此，可以利用葡甘露聚 糖的这些特性将魔芋制成各种保健食品，如魔芋豆 腐，魔芋糕点等，或将其加入到各种食品中，可制 成调节肠胃、降血糖、血脂、减肥、抗癌等的功能 性食品。 目前市场上已开发出大量魔芋减肥保健食品， 减肥效果甚好，对人体无害。其减肥的机理可能 是：葡甘露聚糖具有良好的吸水性，其遇水膨胀， 成为黏性的纤维素。黏性纤维延缓了胃对营养物质 的消化和吸收，降低了单糖的吸收，从而使体内脂 肪酸的合成下降。另外，葡甘露聚糖吸水膨胀，可 产生饱腹感，从而抑制了人们对饮食的欲望。葡甘 露聚糖还具有润肠通便的作用，从而起到减肥的作 用。 ３．２葡甘露聚糖作为食品的添加剂 葡甘露聚糖是一种功能齐全的天然水溶性食用 胶类，可以用作增稠剂、保水剂、乳化剂、胶凝 剂、悬浮剂等，其性能远远优于卡拉胶、明胶等胶 类。葡甘露聚糖还是一种非离子性水溶性多糖，能 与大多数的离子性食用胶类共溶、增效，因此葡甘 露聚糖在食品添加剂领域中得到了广泛的应用。如 可以在豆制品、乳制品中作为稳定剂；在固体饮料 中作为增稠剂、凝胶剂等。 目前，国内应用葡甘露聚糖的的胶凝增稠等特 性，经常用作面条、面包、蛋糕等食品的品质改良 剂。葡甘露聚糖的分子网络结构起到了面筋的作 用，可明显地改善面团的质量，并使面条更加有弹 性和韧性，煮后也不易粘连。另外，在猪肉中若加 入其质量１５％左右的魔芋凝胶生产低脂肪香肠，可 改善其肉制品的外观形象。 早在１９９７年，美国食品与药品监督局（ＦＤＡ） 就批准了葡甘露聚糖作为食品添加剂的申请，欧盟 也在１９９８年就批准了葡甘露聚糖用于食品添加剂， 从此，葡甘露聚糖作为食品添加剂开始广泛应用在 食品行业。 ３．３葡甘露聚糖在食品保鲜中的应用 葡甘露聚糖溶于水可形成水溶胶，在其质量分 数达到０．４％时就可以形成一层膜。利用葡甘露聚 糖凝胶性好的特点，将其稀的水溶液喷洒在果蔬表 面，就可起到保鲜作用。这是由于在果蔬的表面形 成了一层均匀且透明、通透性良好的葡甘露聚糖的 薄膜，防止了水分的蒸发，降低了病菌感染，又抑 制了果蔬的气体交换，降低了果蔬的呼吸强度，从 而减少了营养物质的损耗，也因此保持了果蔬其原 有的风味，因此被广泛应用于食品保鲜。此外，他 还是一种无毒、效果好的天然保鲜剂，能有效地防 止果蔬及水产品的、变质，抑制果蔬的褐变和 失水，延长产品的储藏期和货架期。 葡甘露聚糖的水溶胶在适当的条件下改性成 膜，还可以作为可食性天然降解的膜材料。据报 道，葡甘露聚糖分子上有少量的乙酰基，当与碱作 用时，葡甘露聚糖可发生脱乙酰作用，而脱去乙酰 基后，葡甘露聚糖形成了更多的氢键，成膜时能形 成更加有序致密的排列，膜的性能得以明显的改 善。近些年来，有人对切分的果块以及水果采用葡 甘露聚糖溶液进行浸泡晾干成膜，又有人在葡甘露 聚糖中加入某些添加剂或交联剂等物质对其进行物 理或化学的改性，制成可食用膜，改变了膜的柔韧 性、透气性和透明度等性能，提高了保鲜的效果。 ３．４葡甘露聚糖制成的仿生食品 仿生食品是食品行业的新兴产品。近年来，为 了满足消费者各方面的需求，各国相继开发出许多 不同风味、食用方便、物美价廉的“人造食品”。 葡甘露聚糖脱乙酰基后形成的热不可逆的网状结 构，可作为加工仿生食品的良好基料。近年来一些 食品工程 ２０１２年第２期 ６月出版 人利用葡甘露聚糖研制了出仿生牛肉、仿生海产品 等。 ［７］李国熊，许敬尧．魔芋葡苷聚糖对二甲肼诱发小鼠大肠 癌的影响［Ｊ］．中华消化杂志，２０００，２０（１）：５９—６０． ［８］魏蔚，杨冀州，祝伟霞，等．减肥保健品中魔芋葡甘露聚 ４展望 糖检测技术研究及风险评价［Ｊ］．中国国境卫生检疫杂 志，２００６，２９（３）：１７２—１７４． 在我国，魔芋资源丰富，价格也比较低廉，魔 芋中富含的葡甘露聚糖有多种优良特性，其特性也 正在被人们一步步开发利用，并且科研开发已取得 了显著的成效。 ［９ Ｊ ＯＡＢＵＭ，ＷＨ．ＫＥＥＴＯＮ ＪＴ．Ｋｏｎｊａｃ ｌｆｏｕｒ ｇｅｌ ａｓ ｆａｔ ｓｕｂｓｔｉ— ｔｕｔｅ ｉｎ ｌｏｗ－ｆａｔ ｐｒｅｒｉｇｏｒ ｆｒｅｓｈ ｐｏｒｋ ｓａｎｓａｇｃ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９４，５９（３）：４８４－４８９． ［１Ｏ］孙沈鲁，陈虹，庞杰，等．多糖结构及其保健功能［Ｊ］．中国 食品学报，２００３（ｚ１）４９６—５０３． 【１ １］ＶＩＣＴＯＲ ＦＡＬＧＵＥＲＡ，ＪＵＡＮ ＰＡＢＬＯ ＱＵＩＮＴＥＲＯ，ＡＬＢＥＲ ＴＯ ＪＩＭＥＮＥＺ，ｅｔ ａ１．Ｅｄｉｂｌｅ ｉｆｌｍｓ ａｎｄ ｃｏａｔｉｎｇｓ：Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ， 我国在魔芋加工机械方面的研究较少，在葡甘 露聚糖的提取和利用方面还有所欠缺，因此当前我 们要做的应该是利用先进的技术提高魔芋制品中有 效成分的含量，并改进提纯方法，更安全的提取高 纯度的葡甘露聚糖。 ａｃｔｉｖｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ ｔｈｅｉｒ ｕｓｅｌＪｊ．Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１ｌ。２２：２９２—３０３． 葡甘露聚糖可以通过适当的改性及修饰，获得 １ｌ２ Ｊ Ｂ．ｗ．Ｓ．ＳＯＵＺＡ，Ｍ．Ａ．ＣＥＲＱＵＥＩＲＡ，Ｊ．Ｔ．ＭＡＲＴＩＮＳ，ｅｔ ａ１． Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｃｈｉｔｏｓａｎ 多种性能优良的保健功能材料，但目前大部分研究 仍处于实验室阶段，要达到工业化的程度还有一段 距离，至于其结构与性能的关系，特别是高级结构 对性能的影响，还有很多空白有待研究开发。随着 对葡甘露聚糖的结构和功能研究的进一步深入，将 逐步认识和掌握葡甘露聚糖的结构与功能的关系， ｅｄｉｂｌｅ ｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊｊ．Ｆｏｏｄ Ｈｙｄｒｏｃｏｌｌｏｉｄｓ，２０１０，２４：３３０— ３３５． ［１３ Ｊ Ｌ．Ｈ．ＣＨＥＮＧ，Ａ．ＡＢＤ ＫＡＲＩＭ，Ｍ．Ｈ．ＮＯＲＺＩＡＨ．ｅｔ ａ１． Ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｋｏｎｊａｃ ｇｈｌｃｏｍａｎｎａｎ—ｂａｓｅｄ ｉｆｌｍｓ ｂｙ ａｌｋａｌｉ ａｎｄ ｓｏｄｉｕｍ 并运用这些规律来开发更多的新材料、新产品。 参考文献 ［１］白木．魔芋的保健功能［Ｊ］．特种经济动植物，２００３，６（７）： ２３． ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ［Ｊ］．Ｆｏｏｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ， ２００２，３５：８２９—８３６． ［１４］Ｌ．Ｈ．ＣＨＥＮＧ，Ａ．ＡＢＤ ＫＡＲＩＭ，Ｃ．Ｃ．ＳＥＯＷ．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｃｉｄ ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｏｎ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｋｏｎｊａｃ￣ｕｃｏｍａｎｎａｎ （ＫＧＭ）ｉｆｌｍｓ［Ｊ］．Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００７，１０３：９９４—１ ００２． ［１５］ＫＥＮＪＩ ＭＡＥＫＡＪＩ．Ｔｈｅ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｇｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｋｏｎｊａｃ ｍａｎｎａｎ［Ｊ］．Ａｇｒ．Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ．１９７４．３８（２）：３１５—３２１． ［１ ６］ ＭＡＲＩＲＡ ＡＬＥＪＡＮＤＲＡ ＲＬＪＡＳ—ＧＲＡＵ，ＲＯＢＥＲＴ ＳＯＬ— ＩＶＡ—Ｆ０ＲＴＵＮＹ．０ＬＧＡＭＡＲＴＩＮ —ＢＥＩ工０Ｓ０． Ｅｄｉｂｌｅ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｔｏ ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅ ａｃｔｉｖｅ ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ ｔＯ ｆｒｅｓｈ ｃｕｔ ［２］ ＳＨＩＮＳＡＫＵ ＫＯＢＡＹＳＨＩ，ＳＨＩＧＥＴＯＭＯ ＴＳＵＪＩＨＡＴＡ，ＮＡ－ ＲＵＨＩＲ０ ＨＩＢＩ ｅｔ ａ１．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅ— ｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｋｏｎｊａｅ ｇｌｕｃｏｍａｎｎａｎ ｌＪ］．Ｆｏｏｄ Ｈｙｄｒｏｃｏｌｌｏｉｄｓ．２００２，１６：２８９—２９４ ［３］赵志峰，雷鸣，卢晓黎．魔芋产品加工现状及其发展前景 ［Ｊ］．四川食品与发酵，２００２，３８（３）：１Ｏ一１３． ［４］ 韩宝瑞，安刚．魔芋的资源概况与应用研究［Ｊ］．国际老年 医学杂志．２０１０，３１（２）：８７—９０． ｆｒｕｉｔｓ：ａ ｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｇ ２００９．２０：４３８ ７． ［５］ＬＩ ＢＩＮ，ＸＩＥ ＢＩ—ＪＵＮ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｈａｉｎ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｋｏｎｊａｃ Ｇｌｕｃｏｍａｎｎａｎ［Ｊ］．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｉｎ ｃｈｉｎａ， ２００３，２（７）：７９８—８０３． ［１７］李崇高，黄建初，黄泳梅．魔芋多糖仿生食品工艺的研究 ［Ｊ］．西南大学学报：自然科学版．２００８，３０（１）：１１９—１２５． ［１８］曹晖．魔芋葡甘露聚糖的特性及应用［Ｊ］．扬州大学烹饪 ［６］庞杰，刘佩瑛．魔芋精粉的性质、功用及其在食品中的应 用ｆＪ］．长江蔬菜，２０００（４）：３９—４Ｏ． 学报，２００５（４）：６１—６４． （上接第７页） ［５］杨光．案例教学应用５－（食品分析实验》教学的思考［ＪＪ－ 广西轻工业，２００９（１０）：１５０—１５１． 理学教学过程中的应用［Ｊ］．内蒙古农业大学学报：社会科学 版．２０１０，１２（４）：１７８—１７９． ［６］刘建学，钟先锋，李佩艳，等．案例教学法在食品质量管
