五种魔芋中主要营养成分及重金属元素分析

采用分光光度法、全自动凯氏定氮法、索氏抽提法和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测技术对白魔芋(Amorphophallus albus)、黑魔芋(Amorphophallus nigrum)、滇魔芋(Amorphophallus yunnanensis Engl)、珠芽魔芋(Amorphophallus bulbifer)和汀盛1号魔芋中葡甘露聚糖、蛋白质、脂肪、粗纤维和重金属元素进行测定分析。结果表明,魔芋中的葡甘露聚糖含量较为丰富,可达干质量的60%左右,脂肪含量较少为0.06%~0.54%之间,蛋白质含量为4.16%~7.86%,粗纤维含量为3.10%~4.70%,重金属元素中Mn含量最高,为8.170~53.290 mg/kg,其中黑魔芋中最高为53.290 mg/kg,且不同品种的魔芋中葡甘露聚糖、脂肪、蛋白质、粗纤维、微量元素的含量均有显著差异,但白魔芋整体营养价值最高。本研究可为当前发展林下特色产业,选择魔芋种植品种、魔芋市场价值定位和精深加工等产业链提供理论依据。     

魔芋葡甘露聚糖在食品和环保领域的运用及展望

<正>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(jǔruò)(学名Amorphophallus konjac),为天南星     

魔芋葡甘露聚糖的性质与魔芋精粉品质研究

使用乌氏粘度计测定了从魔芋中分离而得的魔芋葡甘露聚糖的分子物性:分子量、分子旋转半径与分子膨胀系数。使用Haake RV12转筒式粘度计测定了魔芋溶胶的流变性质,研究表明可以使用魔芋葡甘霉聚糖的分子物性和魔芋溶胶的流变参数(稠度指数与流动指数)来评定魔芋精粉的品质。本文从红外光谱分析推测了魔芋葡甘露聚糖加碱胶凝的主要机理是脱乙酰化作用后通过氢键连接形成网状结构。     

魔芋的药效及加工利用

魔芋(Amorphophallus Konjac.K.Koch)亦称鬼芋、蛇头子、天南星等,属单子叶植物纲、天南星科。魔芋属,为多年生草本、球状块茎,含魔芋甘露聚糖(Konjacmnnan),又称葡甘露聚糖。干粉     

响应曲面优化葡甘露聚糖超声法磷酸酯化改性研究

目的:六偏磷酸钠作为改性剂对葡甘露聚糖进行了磷酸酯化的改性,来增加葡甘露聚糖的稳定性。方法:通过响应曲面法建立了超声辅助合成酯化魔芋葡甘露聚糖的二次多项数学模型。通过二次回归设计得到了酯化魔芋葡甘露聚糖的取代度与质量比、pH、反应时间、反应温度的回归模型。通过红外,扫描电镜,流变性考察酯化魔芋葡甘露聚糖的结构和性质。结果:该模型可以预测酯化魔芋葡甘露聚糖的取代度,并且克服了正交设计实验中存在的各因素不能在整个取值区域内进行组合的缺点。最佳酯化工艺条件为:六偏磷酸钠与葡甘露聚糖质量比为1∶6.77,pH为2.57,反应时间t为1.14h,反应温度T为54.4℃。酯化魔芋葡甘露聚糖取代度实测为1.91%,与理论计算取代度1.87%接近。通过红外验证,将磷酸基团引入葡甘露聚糖主链分子上获得了酯化魔芋葡甘露聚糖;扫描电镜进一步显示,酯化魔芋葡甘露聚糖的结构比未改性的葡甘露聚糖更紧密;流变性实验表明,酯化魔芋葡甘露聚糖在稳定性,抗菌性方面均为最优。     

响应面法优化魔芋葡甘露聚糖制备工艺及其理化性质分析

为系统研究魔芋葡甘露聚糖的制备、性质及结构,以新鲜魔芋为原料,魔芋葡甘露聚糖得率为考察指标,采用响应面设计试验优化葡甘露聚糖制备工艺,测定其理化性质,并利用扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射对其结构进行观察。结果表明魔芋葡甘露聚糖最佳制备条件为:70%酸性乙醇(pH 5.5)、料液比1∶8(g/mL)、洗脱时间46 min。其持水力为49.81 g/g、膨胀力为18.77 mL/g、持油力为1.43 g/g、阳离子交换能力为0.254 mmol/g,得到的葡甘露聚糖为以非晶态为主的多糖结构,该提取工艺对其功能性质与结构影响较小。     

魔芋葡甘露聚糖没食子酸酯化改性的研究

用乙酰化的没食子酸对魔芋葡甘露聚糖进行酯化改性,并对改性产物性能进行了表征。结果表明,当反应底物魔芋葡甘露聚糖与三乙酰没食子酰氯的质量比为1:3.6时,改性产物的酯化度高达0.6281。与未改性的魔芋葡甘露聚糖相比,改性魔芋葡甘露聚糖的粘度、稳定性、冻融稳定性均发生不同程度的改变。醋酸钠法对改性产物的乙酰保护基具有一定的脱除效果,其得率约71.5%。研究结果可为魔芋葡甘露聚糖的改性和精细化利用提供参考数据。     

纯化白魔芋微粉颗粒形貌与糊化特性的研究

以纯化白魔芋精粉及其完整葡甘露聚糖粒子(KGM粒子)为对照,采用一些简便与快速测定方法对自制纯化白魔芋微粉的颗粒形貌、粒度分布及糊化特性等基本特性进行了研究。结果表明,在相差显微镜下或体视显微镜下可方便地观察、识别纯化白魔芋微粉的形貌特征:白魔芋微粉颗粒为破碎的条形或不规则微细颗粒,而相应的完整KGM粒子为扁平的椭球形或近圆球形的半透明颗粒,颗粒表面还可观察到一些加工的痕迹。激光粒度测试仪可用于快速测定白魔芋微粉的颗粒特征参数与粒度分布曲线。根据平均粒径计算推断,120～250目白魔芋微粉中1粒完整KGM粒子的平均粉碎程度达到了31～110粒微粉。快速粘度分析仪(RVA)可用于快速测定白魔芋微粉的糊化特性。测定时白魔芋微粉的适宜质量分数为1.0%,不同设置条件下均能得到典型的RVA糊化曲线。白魔芋微粉典型RVA糊化曲线的特征为:粘度随温度的变化而呈现有规律的上升(达粘度峰值)、下降(达热糊粘度)、在冷却过程中再返升(达粘度终值)的过程。     

羧甲基魔芋葡甘露聚糖/海藻酸钠的微囊制备及拉伸性能研究

通过二步加碱法对魔芋葡甘露聚糖进行改性以达到不同取代度的羧甲基魔芋葡甘露聚糖。将改性后的羧甲基魔芋葡甘露聚糖与海藻酸钠共混,采用锐孔法制备微囊。以牛血清蛋白作为模型药物,对微囊的包封率和载药率进行测定。参照GB/T1040.3-2006方法测定其拉伸性能。研究发现:当取代度为75%,羧甲基魔芋葡甘露聚糖与海藻酸钠质量比为3:1,温度为50.0 ℃,pH为7.0时,共混后的羧甲基魔芋葡甘露聚糖与海藻酸钠具有良好的拉伸性能;当牛血清蛋白质量为30.0 mg时,包封率和载药率分别为74%和76%,达到良好的包封和载药效果,这在生物医药领域具有潜在的应用价值。     

魔芋葡甘露聚糖对β-葡聚糖复合凝胶性质的影响

为改善β-葡聚糖的凝胶性质,拓宽其在食品生产领域的应用范围,将魔芋葡甘露聚糖与燕麦β-葡聚糖复配制备复合凝胶,采用流变、质构、红外及扫描电镜等技术对复合凝胶的理化性质进行表征。结果表明,添加约1%(质量分数)魔芋葡甘露聚糖能显著增强β-葡聚糖复合凝胶的流动性、持水性、黏度、弹性、内聚性及贮藏稳定性,明显降低β-葡聚糖凝胶的硬度;结构分析显示魔芋葡甘露聚糖与β-葡聚糖的相互作用主要通过氢键吸附和包埋β-葡聚糖分子,这种相互作用使得凝胶结构由交联网络状向规律片层状结构转变,从而改善了β-葡聚糖凝胶硬度大、持水性和贮藏稳定性差等缺陷。因此,添加适量魔芋葡甘露聚糖可增加β-葡聚糖在涂抹性食品中的应用潜力。     

魔芋胶对南美白对虾肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

为探究魔芋胶（konjac glucomannan,KGM）对南美白对虾肌原纤维蛋白（shrimp myofibrillar protein,SMP）凝胶性能的影响,将KGM与SMP按不同比例（1∶50、1∶20、1∶10）进行复配制备复合凝胶体系SK50、SK20、SK10,通过测定表面疏水性、内源性荧光、浊度及粒径、流变学、红外光谱、蛋白变化及凝胶微观结构,研究复合体系的凝胶特性变化。结果表明,SMP及SMP-KGM复合体系的表面疏水性、浊度及粒径随着KGM添加量的增大而增大,流变学分析表明SMP及SMP-KGM复合体系均出现剪切稀化现象,且SK20的G’值最高,其凝胶的结构稳定性最好。红外光谱分析表明SMP及SMP-KGM复合体系组的光谱特征带相似,表明无明显的基团生成。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明KGM的加入并没有引起蛋白条带的明显变化,相较于未加热组,加热后样品中肌球蛋白重链、副肌球蛋白以及肌动蛋白的条带明显减弱,说明加热能促使三者发生热聚合反应。扫描电镜与分形维数分析表明,随着KGM添加量的增加,形成了致密有序的凝胶。结果表明,一定量的KGM添加能有效提升虾糜的凝胶特性,提高虾糜类产品品质。     

阳离子魔芋葡甘聚糖的制备与表征

以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵（3-Chloro-2-hydroxypropyl trimethyl ammonium chloride, HAT）为醚化剂对魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan, KGM）进行改性,制备阳离子魔芋葡甘聚糖（cationic konjac glucomannan, CKGM）,研究反应温度、反应时间、NaOH用量以及HAT用量对CKGM zeta电势的影响,并对CKGM的部分功能性质及其与大豆分离蛋白（soybean protein isolate,SPI）发生静电相互作用的能力进行了初步研究。结果表明,当反应温度为55 ℃、反应时间为1.5 h、NaOH与KGM质量比为2:1、HAT与KGM质量比为2:1时,所得CKGM的zeta电势可达到最大值36.0 mV。与未改性KGM相比,不同电势CKGM的溶解性和乳化能力均有所提高,且当zeta电势分别为36.0 mV和23.3 mV时达到最大值78.0%和22.7%。FTIR分析结果表明在优化条件下KGM中成功引入了-CN基团,SEM观察则表明改性后KGM颗粒的尺寸变小、表面变得皱缩。CKGM可与SPI发生静电相互作用,且当其zeta电势为36.0 mV时相互作用最为强烈。因此,利用HAT改性得到的CKGM具有良好的功能性质且能够与带相反电荷的聚电解质发生相互作用,有望作为一种新型的聚电解质在食品领域获得广泛应用。     

Effects of konjac glucomannan on physicochemical properties of myofibrillar protein and surimi gels from grass carp (Ctenopharyngodon idella)

The cryoprotective effect of konjac glucomannan (KGM) on myofibrillar protein from grass carp (Ctenopharyngodon idella) during frozen storage at −18 °C and the influence of five levels of KGM (0%, 0.5%, 1%, 1.5%, and 2%) on texture properties, water-holding capacity, and whiteness of grass carp surimi gels were investigated. KGM as a novel cryoprotectant could significantly mitigate the decrease in salt extractable protein (SEP), Ca²⁺-ATPase activity, and total sulphydryl and active sulphydryl contents of myofibrillar protein during frozen storage. KGM at the level of 1% showed the same good cryoprotective effect as a conventional cryoprotectant (10% sucrose–sorbitol, 1:1, w/w). As the levels of KGM increased, breaking force and deformation of grass carp surimi gels increased significantly. Water-holding properties of the surimi gels are improved with the increasing addition of KGM, but the whiteness decreased and the colour became darker. The optimum addition level of KGM was suggested to be 1%.     

β-甘露聚糖酶产生菌的筛选及魔芋低聚糖制备工艺的研究

以魔芋粉为唯一碳源,从种植魔芋土壤中定向筛选一株高产胞外β-甘露聚糖酶的菌株,进行形态观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析鉴定,并研究了该β-甘露聚糖酶水解魔芋胶制备魔芋低聚糖的工艺。结果表明,筛选出一株高产胞外β-甘露聚糖酶的菌株,编号为G1,被鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。确定魔芋低聚糖制备的酶解条件为酶添加量50 U/g魔芋葡甘聚糖（KGM）,酶解pH值 6.5,酶解温度55 ℃;当KGM质量浓度为10 g/L,酶解时间2 h时,还原糖转化率为51.6%;当KGM质量浓度为30 g/L,酶解时间4 h时,还原糖转化率仍可达到46.9%,表明该酶具有较高的催化效率。利用薄层层析（TLC）定性分析酶解产物主要为三糖及三糖以上的低聚糖。该研究为实现酶法制备魔芋低聚糖的工业化生产奠定了基础。     

魔芋葡甘聚糖及其衍生物肠道益生性的体外发酵评价

目的：评价魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan,KGM）及其衍生物脱乙酰基魔芋葡甘聚糖（D-KGM）、魔芋葡甘露低聚糖（konjac oligosaccharide,KOS）的肠道益生性。方法：分别以1 g/100 mL的KGM、KOS和D-KGM为碳源,通过小鼠盲肠内容物体外厌氧发酵,测定发酵液的pH值、微生物和短链脂肪酸,评价肠道益生效果。结果：与阳性对照组（以葡萄糖作为碳源）相比,KGM和KOS发酵液pH值明显降低,短链脂肪酸（short-chainfatty acids,SCFAs）和乳酸菌、双歧杆菌的数量显著增加,肠道潜在致病菌（大肠杆菌、梭状杆菌、拟杆菌）的增殖不明显,而D-KGM发酵液中pH值、肠道微生物、SCFAs与阴性对照组（不含碳源）均无显著性差异。结论：KOS和KGM具有显著的肠道益生性,而D-KGM没有肠道益生性。     

Effects of konjac glucomannan on heat-induced changes of physicochemical and structural properties of surimi gels

This work demonstrated the protective effects of konjac glucomannan (KGM) on the physicochemical and structural properties of surimi gels subjected to 120 °C. The T₂ relaxation of LF-NMR which was used to detect water mobility, changed more obviously with the addition of deacetylated KGM than with the native, which indirectly implied that deacetylated KGM more pronouncedly influenced the protein structure. Hydrophobic interaction, ionic, hydrogen, and disulfide bonds, were sheltered by deacetylated KGM to greater extent than by native KGM. Raman spectra showed that the reduction of the main random-coil secondary protein structure at 120 °C was more significantly mitigated by deacetylated KGM. The interactions between protein and native or deacetylated KGM were investigated by X-ray diffraction, finding that protein and polysaccharide complexes might be formed. The microstructure of the mixed gels, determined by confocal laser scanning microscopy, demonstrated native and deacetylated KGM helped protein aggregation recover to uniform distribution.     

魔芋葡甘露聚糖对高热能膳食诱导小鼠认知功能障碍及脑部氧化应激状态的影响

本研究旨在探讨不同分子质量（1、5、90 kDa）魔芋葡甘露聚糖（konjac glucomannan,KGM）对高脂高果糖膳食（high fat and high fructose diet,HFFD）诱导小鼠认知功能障碍及脑部氧化应激状态的干预作用。本实验通过HFFD造模,将90只小鼠随机分为正常饮食组（ND）、阴性对照组（ND+1 kDa KGM、ND+5 kDa KGM、ND+90 kDa KGM）、HFFD模型组（HFFD）、干预组（HFFD+1 kDa KGM、HFFD+5 kDa KGM、HFFD+90 kDa KGM）和阳性对照组（HFFD+KGM）。通过旷场、Y迷宫、水迷宫等行为学实验测试评估小鼠学习记忆能力,脑组织病理学切片观察神经细胞形态变化,测定脑组织谷胱甘肽（glutathione,GSH）相对含量和过氧化氢酶（catalase,CAT）相对活力,分析不同分子质量KGM对HFFD引起的小鼠认知功能紊乱及氧化应激状态的影响。结果显示,不同分子质量KGM均能够显著改善高热能膳食诱导小鼠的工作记忆能力（P<0.05）;90 kDa KGM干预组小鼠在旷场及水迷...     

微波法制备羧甲基魔芋葡甘聚糖的工艺及产物性能研究

为对微波法制备羧甲基葡甘聚糖工艺及其产品的理化性质进行研究,采用单因素试验研究魔芋葡甘聚糖/氯乙酸物质的量比、魔芋葡甘聚糖/ 氢氧化钠物质的量比、微波反应时间和温度对羧甲基魔芋葡甘聚糖取代度的影响,在此基础上通过正交试验确定最佳工艺参数并研究所得产物的基本性质及其应用性能。结果表明：微波法制备羧甲基魔芋葡甘聚糖的最佳工艺是：氯乙酸、魔芋葡甘聚糖和氢氧化钠物质的量比值为1.1:1:2.5,反应温度75℃,反应时间8min,在此条件下产品的取代度为0.48;产品极易溶于水形成透明溶液,溶液稳定性增强;此外,随着取代度的提高,产品的吸潮性能和保水性能也逐渐增强。     

Nutritional and potential health benefits of konjac glucomannan,a promising polysaccharide of elephant foot yam,Amorphophallus konjac K. Koch: A review

Amorphophallus konjac (konjac) is one among the major vegetable (tuber) crops grown in Asian countries. In China and Japan, it has been used as food and a food additive for more than 1000 years. Over the last few decades, the purified konjac flour, commonly known as konjac glucomannan (KGM), a dietary fiber hydrocolloidal polysaccharide, has been introduced as a food additive as well as a dietary supplement in many Asian and European countries. The present article reviews the literature (up to January 2015) covering the development of various functional foods, food additives from KGM and their derivatives, Also, this review deals with global nutritional aspects and value added products of konjac corm. The bioprocessing techniques such as preparation, purification, and extraction of KGM from konjac flour and methods to improve quality of KGM are discussed.

Abbreviations: ¹³C NMR: carbon-13, nuclear magnetic resonance spectroscopy; CHD: coronary heart disease; CKF: crude konjac flour; CVD: cardiovascular disease; DA: degree of acetylation; DMSO: dimethyl sulfoxide; DOB: degree of branching; EC: European Commission; EFSA: European Food Safety Authority; EFY: elephant foot yam; FCC: Food Chemical Codex; FDA: Food and Drug Administration; GM: glucomannan; KG: konjac gel; KGM: konjac glucomannan; KGMOS: KGM octenyl succinate; KM: konjac mannan; OSA: octenyl succinic anhydride; PKF: purified konjac flour; SEM: scanning electron microscopy; USDA: United States Department of Agriculture; WHO: World Health Organization; WVP: water vapor permeability