魔芋淀粉改性研究
魔芋葡甘聚糖理化性质及化学改性现状_李娜
述 食品工业科技
能脱掉乙酰基团， 脱 9:; 在温和的碱性条件下， 乙酰基后的葡甘聚糖有利于分子间羟基的氢键 相 互 交联及成膜性能的改变。 林 晓 艳 *!!, 等 对 9:; 去 乙 酰 基 改 性 的 条 件 及 改 性产 物 的 成 膜 特 性 进 行 了 研 究 ： 魔 芋 精 粉 浓 度 !" ， （<=） 制膜效果较好， 耐折度及 8% ( 调节 >= 为 !) 时， 抗张强度均有很大程度提高。 当 环 境 的 >= 超 过 !( 时， 去乙酰基的溶胶中会出现絮状物， 即发生了溶胶 向凝胶的转变。
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改性魔芋(二)
改性魔芋酯化反应魔芋精粉通过三氯氧磷在控制适当温度、溶液pH值、膨胀的比值、反应时间等进行交联化学改性后，其改性产物的黏度、稳定度，成膜性、膜张力、抗菌性等都较未改性的宽芋精粉效果显著。
KGM溶液中添加一些辅助剂后直接与杀菌剂、表面活性剂共混作为环境友好材料。
以含氧无机酸或有机酸作酯化剂，使KGM形成有机酯类化合物。
常见的有马来酸酯化、苯甲酸酯化和磷酸酯化。
如用苯甲酸对魔芋精粉进行改性，改性的产品溶胶成膜性、稳定性与未改性者相比，均有明显的改善，黏度提高了1倍多。
稳定性提高66%,具有相当的抑菌效果。
魔芋进行离子化改性时在尿素催化下加热使其磷酸盐酯化反应。
魔芋葡甘露聚糖磷酸酯化反应产物作为一种新型絮凝剂在环保方面上的应用，效果不错。
此酯化反应的原理是KGM 作为一种非离子型高聚物，为提高絮凝效果，必须增大它的水溶性和分子极性。
魔芋葡甘露聚糖磷酸酯（KGMP)作为一种阳离子絮凝剂对高岭土悬浊液的絮凝机理是在碱性条件下，KGMP水解带负电性，多价阳离子因生成带正电荷的基团使之能吸附带电的高岭土颗粒而起絮凝作用，一般以pH9为宜。
将KGM与三偏磷酸钠、三氯氧磷反应产生的交联剂无毒，作为一种改性产物可用于对废水的净化。
纯化改性纯化改性是采取一定物理方法去掉影响KGM的吸水性、产品形成凝胶能力的非KGM成分。
如利用不同浓度的酒精溶液边进行洗涤边进行磨细，改性后的KGM精粉黏度提高一倍以上，溶解速度加快50%,其改性KGM膜抗张力増大近一倍。
物理改性方法简便易行，适合于工业生产,可得到商品价值很高的产品。
实际应用已有解决污水处理的方法有很多，如生化、离于交换、吸附、化学氧化、电渗析和絮凝沉淀等，但大部分方法都存在着工业化生产成本的问题，利用天然有机高分子KGM作为絮凝剂在废水处理的应用，有利用KGM凝胶的缓释作用，将包埋在其中的杀菌剂缓慢释放出来，用以处理城市废水。
KGM虽属于非离子型高聚物，但由于其带有羟基而可能带有负电荷，其又有乙酰基的存在，而蛋白质在溶液pH值小于等电点时带正电荷，这样蛋白质和KGM也可能发生静电交互作用以及酰胺反应。
淀粉类药用辅料改性方法的研究进展
淀粉类药用辅料改性方法的研究进展慧聪制药工业网首页> 资讯中心> 首页要闻推荐> 正文2010/6/13来源：国际药用辅料网作者：蔡丽明，高群玉(华南理工大学轻工与食品学院，广东广州510640)关键词：淀粉；药物赋形剂；辅料；改性淀粉是一种天然高分子聚合物，也是自然界来源最丰富的一种可再生物质，由直链淀粉和支链淀粉两部分组成，其水解的最终产物为葡萄糖。
由谷物和薯类等农作物生产出来的淀粉产品未经改性处理，称为原淀粉(nativestarch)。
原淀粉为白色无定型粉末，不溶于水和乙醇，在空气中很稳定，与大多数药物不起作用，吸湿但不潮解，遇水膨胀，遇酸或碱在潮湿状态或加热情况下会逐渐被水解而失去其膨胀作用。
由于原淀粉安全无毒、制备容易、价格低廉，可广泛应用在片剂中充当填充剂、崩解剂和湿黏合剂。
原淀粉作为药物辅料有其局限性，主要是容易吸湿成团块、流动性差、对润滑剂敏感等。
这限制了它在片剂中的用途，所以要对原淀粉进行变性，提高其压片和控释的能力。
变性方法主要有物理法、化学法和酶法。
1 物理法物理法主要是通过加热或机械挤压使淀粉的葡萄糖分子长链部分断裂，从而成为一种胶状物质。
物理变性不使用化学试剂，具有工艺简单、易于操作、无污染等优点。
预胶化淀粉(pregelatinizedstarch)也称为可压性淀粉。
它是淀粉经物理或化学变性，在水存在情况下淀粉颗粒全部或部分破坏的产物。
为干燥白色粉末，无臭无味，性质稳定，不溶于有机溶剂，10％～20％可溶于冷水。
预胶化淀粉是一种新型药用辅料，口服无毒安全，在片剂中有诸多用途。
预胶化淀粉由于其中游离态支链淀粉润湿后的巨大溶胀作用和非游离态部分的变形复原双重作用，因此具有良好的崩解和溶出性能。
预胶化淀粉本身具有润滑作用，可以减少润滑剂量；粘胶性低，生产过程中会改善粉末混合物与机器金属部分的粘胶作用。
另外，预胶化淀粉可用作胶囊剂的填充物⋯，能降低填充量变化系数和胶囊中药物的溶出时间。
魔芋文献调查综述
魔芋文献调查综述1概况蒟蒻（jǔ ruò）（学名Amorphophallus konjac），俗称魔芋，又作磨芋，天南星科磨芋属多年生2000多年前祖先就用魔芋来治病。
自古以来魔芋就有“去肠砂”之称。
魔芋全株有毒，以块茎为最，不可生吃，需加工后方可食用。
魔芋生长在疏林下，是有益的碱性食品，对食用动物性酸性食品过多的人，搭配吃魔芋，可以达到食品酸、碱平衡。
此外，魔芋还具有水平降血糖、降血脂、降压、散毒、养颜、通脉、减肥、通便、开胃等多功能。
被联合国卫生组织确定为十大保健食品之一。
魔芋含有十六种氨基酸，十种矿物质微量元素和丰富的食物纤维，对防治糖尿病, 高血压有特效；魔芋低热、低脂、低糖，对可以防治多种肠胃消化系统的多种常见慢性疾病，由此可见，魔芋是一种“天赐良药”，食用起来有百利而无一害。
中国早在两千多年前就开始栽培魔芋了，食用历史也相当悠久。
相传很久以前，四川峨眉山为峨眉山一珍品。
虽然，我国是最早开发利用魔芋的国家，但在1985年以前的2000多年时间里，魔芋都是在房前屋后自然生长、并制作为魔芋豆腐供食或战乱充饥的粗放栽培和简单利用状态。
后来，魔芋从中国传到日本，深受日本人所喜爱，几乎每户每餐必吃，直到现在也仍然是日本民间最受欢迎的风雅食品，日本有1500多年的种植和食用历史，有100而中国虽有2000多年的民间栽种历史，但真正的魔芋精粉加工只是八十年代中期才开始。
同时，日本已是世界上最大的魔芋食品消费国家。
而且日本厚生省还明确规定中小学生配餐中必须有魔芋食品。
20世纪50年代印度一学者说过：“如果说存在着一种尚未引起人们足够重视的作物，那就是魔芋”。
2主要成分与应用魔芋是唯一含有大量葡甘聚糖（KGM）的植物。
葡甘聚糖是一种高分子多糖，具有水溶、增稠、稳定、悬浮、胶凝、成膜、粘结等多种理化特性。
魔芋还含有丰富的果胶、生物碱、淀粉及17 种氨基酸和硒等多种微量元素。
2.1物理特性及应用魔芋葡甘聚糖（KGM）是一种非离子型水溶性高分子多糖，是市场需求旺盛的优质膳食纤维和亲水胶体。
魔芋多糖的改性及对小鼠抗氧化能力的影响研究
作者简介： 黄祖 良（９５ ）男 （ ） １６一 ， 汉 ， 学士 ， 副教授 ， 研究 向： 中草药
有效成分研究。
ｌＯ ， ２ 倍 其溶液有强大的粘附性和凝胶性。此外 ， 迩 具有成膜性 、 可塑性 、 结构性 、 赋形性 、 乳化性 、 增稠 性、 保水性 。 从而 ， 被广泛应用于取代无机化学物的 食 品添加剂 ， 可制成果冻等食品。同时 ， 它对果蔬 、 肉食品具有优 良的防腐 、 防霉和保鲜作用ｌ１ ２。 古元冬等ｌ 卅 曾用魔芋多糖ｘ ／ 鼠进行 丁抗衰老 ￣Ｊ ， 实验 ，证实魔芋多糖能 显著提高小 鼠肝 的 Ｓ Ｄ活 Ｏ 力， 具有较好 的抗氧化能力 。但 因魔芋多糖分子量 大 ， 解度低 ， 溶 溶胶 稳定性差 ， 使其应 用受 到 限 制， 根据魔芋多糖大分子结构中具有大 最羟基 的特 点， 可进行多种酯化及化学改性反应 ， 以改善魔芋 多糖 的溶解 度 ， 溶胶稳定性 ， 而提高魔芋多糖 的 从 生理活性及应用价值 。本文用没食子酸（ Ｎ ） Ｔ Ｃ 对魔 芋多糖进行酯化湿法改性 ， 并对改性产物进行 了动 物实验 ， 用氢化可的松导致小 鼠“ 阳虚” 建立模拟衰 老模型１ 测定海 马组织 与血 清 中的超氧化物歧化 ５ １ ， 酶（Ｏ ） 丙二醛 （ Ｄ ） Ｓ Ｄ及 Ｍ Ａ 的含量 ， 观察其对小 鼠的 Ｓ Ｄ和 Ｍ Ａ水平的影响 ，从而考察改性后魔芋多 Ｏ Ｄ 糖抗氧化能力的变化 。 １ 材 料 与实验 １１ 动物 ． 昆明种小鼠 ５ 只 ， ０ 体重 ３ ± ， ０ ４ｇ雌雄各半 ， 由 右江民族医学院实验动物室提供 。 １ 药品与试剂 魔芋精粉购 白青岛多仁食 品有 限 ． ２
魔芋葡甘聚糖膜的制备及改性
1 引言1.1魔芋的基本性质魔芋，多年生草本植物，我国有60多种，种植历史已达两千年之久，主要分布在在湖北、云南、四川、贵州等省，且多在山区，亩产可达数千斤。
魔芋作为传统健康食品在我国和日本有悠久的历史。
近年来关于KGM 在食品领域的应用研究日益引人注目。
[1-2]其主要成分是魔芋葡甘聚糖（KGM），KGM 是由D-葡萄糖和D-甘露糖按1∶1.6 的比例以ß-1，4 糖苷键连接的杂多糖，其分子量达106 D，在KGM 分子链上平均每17 个糖残基C-6 位上连有一个乙酰基[3-4]。
是具有分支的大分子杂多糖。
具有优良的亲水性、胶凝性、增稠性、黏滞性、可逆性、悬浮性、成膜性与赋味性等特性, 尤其优良的成膜性已引起国内外的重视[5].其水溶胶在适当条件下成膜, 可作为一种可食性和自然降解的膜材料。
魔芋葡甘聚糖膜存在着成膜时间长、膜的强度低、抗菌能力差以及吸湿度大等问题。
因此,已有应用各种方法对其进行改性以改善膜的性能.近年来魔芋葡甘聚糖改性产物在食品，医药，化工，纺织和环保等领域有很好的应用前景。
因此，对魔芋葡甘聚糖膜进行改性对扩大其应用范围有重要意义。
[6-7]1.2.KGM的化学结构和性质KGM的化学结构如图1：图1. 魔芋葡甘聚糖的化学结构KGM在酸性条件下分别经高峰淀粉酶，甘露糖酶和纤维素酶水解，其产物经薄层色谱和凝胶电泳分析表明，KGM是主链由D-甘露糖和D-葡萄糖以ß-1，4吡喃苷键连接的杂多糖。
根据来源不同，KGM分子中甘露糖和葡萄糖的摩尔比为1.6—4.2,在主链甘露糖的C位上存在ß-1，3键结合的支链结构，大约每32个糖残3基上有3个左右支链，支链仅含几个残基，并且在有些糖残基上有乙酰基团。
约每19个糖残基上有一个，以酯的方式相结合。
常见的KGM中甘露糖和葡萄糖的摩尔比约为1.5—1.7(通常为1.6)，乙酰基含量为15%。
不同品种与来源的KGM 的分子量不同，一般来讲，其粘均分子量约为7—8*105，光散射法测得KGM的重均分子量8*105—2.62*106。
魔芋精粉透光率、粘度改性工艺研究
Ｍａ ． ０ ８ ｖ２ ０
文 章 编 号 ：６３１９ ２０ ） ３０４ － １７ —５ Ｘ（０ ８ ０ － ２０ ０ ２
魔 芋精 粉 透 光 率 、 度 改性 工 艺研 究 粘
雷 激 ， 长胜 ， 杨 张欣 宇 ， 杨 帆
（ 华 大学 生 物 工 程 学 院 ， 西 四川 成 都 ６ ０ ３ ） １０ ９
锅； 循环 水多用 真空 泵 （ 型号 Ｓ Ｂ３ ； 速离心 机 Ｈ ．） 高 （ Ｇ Ｏ２４ ； 体磨 （ Ｌ Ｉ．． Ａ）胶 型号 ： Ｊ ５ Ｌ ； Ｄ ．Ｓ数 Ｄ Ｍ ０ ） Ｎ Ｊ８ 字显 示粘 度计 ；２ ７ ２型光栅分 光光 度计 。
对 人 体 健 康 有 益 的 矿 物 质 。魔 芋 葡 甘 露 聚 糖 （ Ｇ 是 一种 优 良膳 食纤 维 ， Ｋ Ｍ） 被称 为 第 七 营 养 素 ，
魔芋胶的改性方法
魔芋胶的改性方法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。
魔芋胶还具有水溶、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用胶/亲水胶体。
天然的魔芋精粉—般具有鱼腥味并且其分子量较大，溶解性和流变性较差，水溶液不大稳定容易降解，不易存放，使其应用受到限制。
为了改善魔芋精粉的气味，增加溶解度，提高溶胶的稳定性和使溶胶所形成的膜既具保鲜作用又可防腐，必须对魔芋胶进行改性。
以下是创联食用胶网为大家介绍关于魔芋胶的改性方法。
魔芋胶的化学改性方法醚化改性以NaOH和氯乙酸为醚化剂，以乙醇溶液为反应介质对魔芋甘露聚糖的羧甲基化改性条件进行了研究，结果表明：NaOH浓度对改性产物的取代度、粘度及浊度的影响最大。
在羧甲基化魔芋的制备与流变性的研究，利用在羧肽酶及其他醚化剂的处理下进行改性。
结果表明，改性后的魔芋胶在透明度、黏度上均得到很好的改善，同时发现盐离子对改性后魔芋性质有重要的影响。
酯化改性以含氧无机酸或有机酸作为酯化剂，使魔芋胶形成有机酯类化合物。
常见的有磷酸盐酯化、马来酸酐酯化反应、水杨酸酯化反应、没食子酸酯化改性、苯甲酸酯化改性等等。
研究了KGM与三聚磷酸钠、磷酸二氢钠和磷酸氢二钠分别在干法和固液悬浮法条件下的酯化反应。
经酯化反应后，其产物的粘度都有极大提高。
邱树毅等用马来酸酐对KGM进行改性，并对比了改性KGM、KGM和魔芋精粉的溶胶特性和稳定性，其中以改性的KGM的溶胶特性和稳定性最佳。
利用苯甲酸对魔芋葡甘聚糖改性，实验结果表明：魔芋葡甘聚糖经苯甲酸改性后，具有与用其他方法改性制品相似的性质，其成膜性、稳定性与未改性者相比，均有明显的改善，粘度提高了2倍多，且具有相当的抑菌效果。
用酸处理后，魔芋胶多糖链被打断，产生很多的短链，改性后的魔芋持水率和保水率很高，拉升强度和弹性也提高。
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魔芋淀粉改性研究
庞杰孙远明冯彤
摘要：
用魔芋淀粉、氯乙酸和氢氧化钠为原料，在乙醇溶液中制备高粘羧甲基淀粉，用正交试验设计试验考察了物料配比、反应温度和反应时间对产品性质的影响，确定了最佳反应条件。
正文：
我国是魔芋起源和主产国之一，从魔芋球茎提取魔芋精粉后，还剩下大量飞粉，它的产量相当于精粉的60%～80%，大量飞粉仅用于作猪饲料［1］，飞粉中90%是淀粉，为了提高其附加值，通过化学改性，提高其水溶性、粘度和透明度，可望用于日用、石油、化工等方面。
本文旨在探讨魔芋淀粉改性的条件，为其改性及应用提供理论依据。
1 实验部分
1.1原料与方法
魔芋淀粉(重庆魔芋精粉厂提供)、乙醇、氢氧化钠、氯乙酸和盐酸均为C.P。
粘度用NDJ-19型旋转粘度计测定，透明度用分光光度法［2］。
1.2反应原理［3］
魔芋淀粉碱处理时，氢氧化钠与魔芋淀粉中羟基键合形成活性中心：
魔芋淀粉O-Na+
魔芋淀粉OH+NaOH=魔芋淀粉O-Na++H2O
在羧甲基化反应阶段，活性中心与渗入的氯乙酸钠结合，发生S2n亲核取代反应，生产羧甲基魔芋淀粉。
魔芋淀粉O-Na++Cl-CH2COONa魔芋淀粉O-CH3COONa+NaCl
同时存在下列副反应：
ClCH2COONa+NaOH→HOCH2COONa+NaCl
碱处理过程中生成的活性中心越多，羧甲基魔芋淀粉取代效果越好，ClCH2COONa利用率越高。
1.3羧甲基魔芋淀粉的制备
在三角瓶中加入一定量魔芋淀粉和乙醇，搅拌分散后加入一定量氢氧化钠，升温对魔芋淀粉进行碱处理，反应一定时间后再加入一定量氯乙酸及氢氧化钠进行羧甲基反应。
反应毕，用盐酸中和至中性，过滤，滤饼用乙醇洗涤，干燥后即为羧甲基魔芋淀粉，收率达80%。
2 结果与分析
2.1影响产物粘度、透明度的因素分析
影响产物粘度、透明度因素有：原料配比(表1)，溶剂的浓度(表2)。
表1羧甲基魔芋淀粉粘度、透明度与原料配比的关系原料配比
(魔芋淀粉∶氯乙酸) 1∶0
1∶0.
3
1∶0.
6
1∶0.
9
1∶1.
2
1∶1.
5
1∶1.
8
1∶2.1
粘度/mPa.s 40 135 140 150 156 170 140 145 透光率/% 13.9 78.3 92.4 96.4 95.7 97.2 96.1 96.6 表2羧甲基魔芋淀粉的粘度与乙醇浓度的关系
乙醇浓度/% 5
6
8
8
5
9
95
粘度/mPa.s 9
1
1
1
2
1
6
8
1
6
150
从表中可见，魔芋淀粉与氯乙酸配比为1∶1.5，产物粘度最高，透明度也最好，当溶剂为85%的乙醇时，产物溶胶粘度也高，经过条件探索试验，确定实验的固定因素为：1 g魔芋淀粉粉的溶剂量为5 ml，碱处理时间为1 h。
2.2正交试验
在上述因素固定不变的情况下，影响产物粘度的主要因素有碱处理温度A，羧甲基化反应温度B，时间C及NaOH用量D。
为了对各因素进行综合考察，安排L9(34)正交试验，见表3。
表3试验用因素及水平表
水平A/℃B/℃C/℃
D
n(魔芋淀粉)∶n(氢氧化钠)
1 30 45 1 1∶2.6
2 35 50 1.5 1∶2.7
3 40 55 2 1∶2.8
由正交试验结果可知，较佳的反应条件组合为A1B3C1D2，从极差看，各因素对产物粘度影响顺序为A＞D＞C＞B。
2.3魔芋淀粉改性后粘度提高的原因分析
魔芋淀粉中含淀粉95%左右，纤维素2%左右，氯乙酸钠与魔芋淀粉反应主要是使淀粉羧甲
基化，而淀粉经羧甲化后，颗粒的原来结构被破坏，产物具有强水溶性，可得到澄清透明的粘稠溶液。
溶液的粘度较原淀粉高，稳定性也高［1］。
纤维素与氯乙酸钠反应形成羧甲基纤维素，羧甲基纤维素也溶于水形成粘稠溶液。
这两种成分使魔芋淀粉与氯乙酸钠反应后产物透明度和粘度都增加。
因而魔芋淀粉改性可作为粘结剂应用于日用、化工、石油及饲料方面，这不仅提高飞粉的附加值，还扩大了它的应用范围。
3 结论
以85%乙醇为反应介质，在30 ℃条件下用NaOH处理魔芋淀粉1 h，再加入1∶1.5(魔芋淀粉与氯乙酸的比例)氯乙酸和1∶2.7(魔芋淀粉与NaOH的比例)的NaOH在55 ℃反应1 h，可得粘稠的透明羧甲基魔芋淀粉粉产品，产率为80%。
参考文献：
［1］冲增哲著.魔芋科学.成都：四川大学出版社，1990，169～171
［2］温其标等.羧丙基化对木薯觉察糊性质的影响.食品与发酵工业，1996(6)：13～16 ［3］庞杰等.魔芋高透明度精粉水溶胶的制备.西南农业大学学报，1998(3)：32～34 ［4］张力田.变性淀粉.广州：华南理工大学出版社，1992，154～156
本文曾刊载于《粮食与饲料工业》2000年第3期，有删改，版权归原作者所有。