魔芋葡甘聚糖

    魔芋的有效成分为葡甘聚糖（Konjac Glucomannan 简称为KGM）。葡甘聚糖是一种非离子型水溶性高分子多糖。它是由D－葡萄糖和D－甘露糖按1:1.6的分子比例，以β-(1-4)糖苷键聚合而成。在某些糖残基C-3位上存在由β-(1-3)糖苷键组成的支链，主链上每3280个糖残基处有一个支链，每条支链有几个至几十个糖残基，大约每19个糖残基上有一个以酯键结合的乙酰基。魔芋葡甘聚糖的分子量为200000-2000000。工业生产的商品粘度可达20000mpa·S（毫帕斯卡秒），是目前所发现植物类水溶性食用胶中粘度最高的一种。魔芋葡甘聚糖确切的分子结构，至今尚无统一的完善定论。

    由以下魔芋葡甘聚糖的独特组份和分子结构就可以看出，它的理化性质：流变性、增稠性、增效性、胶凝性、粘结性、吸水性、成膜性、衍生性的实质内函，这是魔芋葡甘聚糖在食品和食品添加剂工业中应用的硬件。

葡甘聚糖的流变性
　 　葡甘聚糖容易分散于水，不溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮、乙醚等有机溶剂，其水溶胶为非牛顿型流体，即有剪切变稀的性质，魔芋葡甘聚糖水溶胶的表观粘 度随剪切速率的增加而降低，因此稠度系数值和流动指数值是评价魔芋葡甘聚糖质量的两个重要指标，稠度系数值越大，流动指数值越小，其质量越好。

魔芋葡甘聚糖的稳定性
　　魔芋葡甘聚糖的粘度随温度的上升而下降，但温度下降时，粘度可以又上升，但无论怎么上升也上升不到原来粘度的水平。魔芋葡甘聚糖不能长时间耐80℃以上高温，如魔芋葡甘聚糖在121℃温度下经30分钟粘度将下降50%。 
　　PH值对魔芋葡甘聚糖的粘度有下降的影响，但当PH 3—9之间还是比较稳定的。 
　　魔芋葡甘聚糖纯度越高，其溶胶稳定性越强。 

魔芋葡甘聚糖的增稠性
　　魔芋葡甘聚糖是一种十分优良的增稠剂，这是由魔芋葡甘聚糖分子质量大，水合能力强，不带电荷等特性所决定的，它属于非离子型，受盐的影响很小。 
魔芋葡甘聚糖与XG和淀粉有协同增稠作用； 
　　在1%的黄原胶溶液中加入0.02—0.03%的魔芋胶，粘度可增加2—3倍。 
　　当增稠剂总量为5%时，4.5%玉米变性淀粉加入0.5%魔芋胶糊化后的粘度，比5%变性淀粉的粘度高出4.6—8.6倍。 

魔芋胶的吸水性
　　这是由魔芋胶纯度决定的，纯度越高吸水性越强，一般吸水性都在80—110倍。 

魔芋胶的凝胶性
　　热稳定性凝胶：魔芋胶溶液与碱凝胶后形成的凝胶遇到再高的温度如100℃，150℃，200℃时都不能恢复原来的溶液状态，称热不可逆凝胶。但魔芋葡甘聚糖凝胶的形成必需在碱性条件下，碱的种类对魔芋胶的凝胶强度影响不完全相同，凝胶强度与体系中PH相关的规律也不强，不同碱、碱性盐类，PH值对魔芋胶凝胶强度的影响如下表：

　　魔芋葡甘聚糖凝胶存在有脱水收缩现象，要想减少脱水可采用以下措施：魔芋胶浓度升高2-4%，含水量相对减少，脱水量相对减少10-15%。魔芋胶凝胶形成的PH值由10增加到12时，脱水量由17%减少到8%。魔芋胶凝胶成形温度，由40℃升高到90℃时，脱水量可由17%减少到8%。魔芋胶贮存温度由3℃升高到40℃时，温度越高脱水量越大。

热可逆凝胶：魔芋胶溶液遇到黄原胶、卡拉胶、洁冷胶等，存在协同作用，在一定条件下可以形成凝胶，但当温度再度升高，此凝胶可以再度融化，如此反复的过程称为热可逆现象。
　　魔芋葡甘聚糖与黄原胶的协同凝胶：几乎在任何PH值条件下均可形成热可逆凝胶，在魔芋胶1%总浓度情况下，表现粘度随黄原胶的增加而增加，当魔芋胶与黄原胶之比达到3：2时，凝胶强度达到最大值，然后又下降。
　　魔芋胶与卡拉胶的协同凝胶（卡拉胶仅限K-卡拉胶），当两者混合加热冷却后，可以形成脆性，韧性不同的凝胶。魔芋胶所占比例越大，凝胶的韧性越大，反之凝胶强度最大。当魔芋胶与卡拉胶的比例为4:6或4.5:5.5时其凝胶强度最大。协同凝胶对PH值较稳定，蔗糖能明显促其凝胶形成。钾离子对其凝胶形成有一定影响。在一定总浓度下，随体系中钾离子浓度的升高其凝胶强度逐渐增大，但过量的钾离子会使凝胶变脆，析水量增大。
　　魔芋胶与洁冷胶的协同凝胶：洁冷胶0.3%浓度时单独不能形凝胶，而在有魔芋胶参与时则可形成热可逆的凝胶。当总浓度0.8%时，洁冷胶与魔芋胶最佳协同配比为1:1.67。离分子量的魔芋胶与洁冷胶形成的凝胶弹性主要来自魔芋胶,反之则反。 

魔芋胶的成膜性
　　魔芋胶具有良好的成膜性，主要特点是用量低，强度高，透明度好，可以降解。
　　单一魔芋胶溶液脱水干燥后形成的膜，强度与PVC薄膜相似，此膜具有水溶性。 
　　利用魔芋胶脱乙酰基形成凝胶的原理可制备耐冷、热水，耐酸碱与稳定的膜。 
　　在膜中添加增塑剂如甘油，聚乙二醇，可以改变膜的机械性能，随着使用量的增加，膜的强度降低，柔软性，透性增加，若增添点石腊或其它疏水性物质，可降低膜的水蒸气透过系数。 

魔芋胶的衍生性
　　由于在魔芋胶的分子结构中至少存在有两个羟基（-oH）这给魔芋胶提供利用其衍生性对魔芋胶进行改性的可能，这对开拓魔芋胶的使用方向提供更广阔的前途。

    在上边糖残基C-3位上，存在的β-(1-3)糖苷键连接D-葡萄糖组成的支链，是魔芋葡甘聚糖结构中的精华部份，是魔芋葡甘聚糖结构中最能提高机体免疫力，最具预防和治疗疾病作用的多糖部份。β-(1-3)糖苷键连接的葡聚糖，对异源的，同源的，甚至是蹶垢肿瘤，都有明显治疗效果。此外还具有抗细菌、抗病毒和抗凝聚作用，甚至还有促进伤口愈合的活性。 

    魔 芋的主要成份葡甘聚糖是一种水溶性膳食纤维，具有国内外公认的保健功能。它能有效的把重金属原子、放射性元素及放射性同位素从人体内排出，起到“胃肠清道 夫”的作用。它还能有效的预防和治疗高血酯、高胆固醇、冠心病、肥胖病、肿瘤、便秘等日益多发的“文明病”。从以上可以看出，魔芋葡甘聚糖是一种具有代表 性的高纤维、低脂肪、低热量的功能性食品。这是魔芋葡甘聚糖用在食品和食品添加剂工业应用的软件。

    由于魔芋葡甘聚糖具有以上独特的物理化学性质和安全疗效功能；因此就奠定了它在食品和食品添加剂工业中广泛的用途。