魔芋胶的生产与应用
国家粮食储蓄局武汉科研设计院
艾咏平高级工程师
中华全国供销合作总社南京野生植物研究所
艾咏雪 高级工程师
摘要：研究了魔芋胶的主要理化特性与溶胶特性，提出了以魔芋精粉为原料，用食用酒精为加工载体生产魔芋胶的生产工艺，并已成功地应用于生产实践。慨括了魔芋胶在食品工业的应用。
关键词：魔芋胶
生产 应用
（一）什么是魔芋胶
魔芋胶是高纯度魔芋甘露聚糖（Konjac
glucomannan）的俗称，以下称KGM，是从魔芋中提取的具有广泛用途的天然植物胶。众所周知，魔芋是我国重要的山区资源。由魔芋干片经干法加工的魔芋精粉，由于独特的理化特性能起保健作用，在食品及其它工业得到了越来越广泛的应用。然而，由于干法加工工艺及设备本身的局限，普通魔芋精粉除了主要成份葡甘聚糖外，还含有一定量的淀粉、灰粉、纤维素、色素、生物碱等杂质，这些杂质对魔芋凝胶的粘度、透明度影响很大，直接影响到魔芋制成品的质量。此外，由于魔芋精粉特有的异味，使其作为食品添加剂的用途受到很大限制。
KGM以魔芋精粉为原料，加工工艺中采用不同的工序和设备，分别去除了原料中的淀粉、灰粉、纤维素、色素、生物碱等杂质，从而得到洁白无异味、速溶的高纯度产品。
KGM的化学成份为低度支链化葡甘聚糖，主链中甘露糖残基与葡萄糖残基之比约为23∶15，大约19个糖残基含一个乙酰基支链。分子量为600000-2000000之间。KGM的溶胀速度快，在10分钟内，1%溶液粘度可达30000厘泊以上（采用中国魔芋协会暂定的测定方法）。极易形成无色无味高度透明的凝胶，是制作高品质魔芋食品、果冻布丁及食品添加剂的理想原料。返回
（二）KGM的生产工艺
采用了现代化生物化工工程中的先进工艺，设计了一套适合KGM物料特
性的专用设备，在加工过程中采用低度食用酒精作为载体，不使用任何化学添加剂，保证了产品的质量和纯度。
图一、工艺流程图
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魔芋精粉首先经过三级连续浸泡，每级浸泡时间1-1.5小时（视原料情况而定），使原料中的色素、生物碱等杂质溶解于一定浓度的酒精中，离心分离后，溶液去酒精回收塔，物料被碾磨抛光，进一步去除精粉表面附着的杂质和絮状物。碾磨后的物料经洗涤器充分清洗，最后由高压离心分离，排出淀粉、灰粉、重金属等有害杂质，得到高纯度产品。为了适应不同用户的需要，经四级恒温碾磨，产品粒度可达250目以上，脱水干燥以后按不同粒度分级包装出厂。需要指出的是，任何等级的魔芋精粉均可用于KGM的生产，产品的外观无太大差异，产品的收率与粘度则与原料等级关系较大。
KGM的生产是一个连续的过程，整个过程使用食用酒精作为加工载体，从而保证了每个环节处于完全可控的恒温状态。实际生产中，控制在40℃以内。即使是干燥过程，由于采用了气流干燥，干燥时间小于2秒，物料处于蒸发状态，温度也不超过40℃，有效地避免了高温对KGM粘度的影响。如果仅以机械干法粉碎（气流粉碎机、高速粉碎机等）生产魔芋微粉，不但无法去除原料中的有害杂质，而且很难得到高粘度的产品。
目前已投入生产的KGM
生产线的主要技术参数：
生产能力：≥100KG/H
溶剂消耗：≤200KG/T粉
总装机容量：≤85KW
占地面积：≤200M2
（三）KGM的主要理化指标与特性
1、KGM按不同粒度分级，主要理化指标见下表：
表1 KGM主要理化指标
|
指 标
|
等
级
|
| KGM-P（普通粉） |
KGM-X（细粉）
|
KGM-W（微粉） |
备 注 |
|
感官评价
|
白色粉末，无异味、颗粒均匀、镜检有光泽。 |
|
| 粒度（目） |
60-80 |
120-220 |
≥250 |
|
| 水份（%） |
|
≤10 |
|
|
| 粘度（CPS） |
≥35000 |
≥30000 |
≥30000 |
|
| 细菌总数（个/g） |
≤10
|
|
| 灰粉（%） |
≤0.05
|
|
| Pb(mg/kg) |
≤1 |
≤0.8 |
≤0.8 |
|
| As(mg/kg) |
≤0.5 |
≤0.3 |
≤0.1 |
|
| SO2
(g/kg) |
≤0.4 |
≤0.4
|
≤0.4 |
|
| 生物碱（%） |
≤0.05 |
≤0.05 |
≤0.05 |
待测 |
说明：
1、本指标为生产厂自定与自检标准。返回
2、粘度测试采用NDJ-1型粘度计，4号转子、12转/分、1%浓度、25℃水浴。
2、KGM的溶胶特性
以普通魔芋精粉与KGM各配成1%溶胶，溶胀1小时后观察其溶胶状态，结果如表2：
表2 KGM溶胶特性
|
项 目
|
品 种 |
| 魔芋精粉 |
KGM-P（普通粉） |
KGM-X（细粉）
|
KGM-W（微粉） |
| 透明度 |
浑浊 |
透明
|
高度透明 |
高度透明 |
| 溶胶均匀性 |
有少量颗粒 |
有极少量颗粒 |
溶胶均匀
|
溶胶均匀 |
| 溶胶内杂质 |
有少量黑点及絮状物 |
有少量黑点
|
无 |
无 |
将以上溶胶每半小时测定一次粘度，测量仪器为NDJ-1型旋转粘度计，采用4号转子，12转/分，测量结果见表3：
表3 各类产品的粘度峰值时间
|
试 样
|
时 间
|
| 0.5小时 |
1.0小时 |
1.5小时 |
2.0小时 |
2.5小时 |
3.0小时 |
| 魔芋精粉（CPS） |
2500 |
11500 |
13500
|
20000 |
19000 |
15500 |
|
KGM-P（普通粉）CPS
|
22000 |
25000 |
32500 |
32000 |
30000 |
27500 |
| KGM-X（细粉）CPS |
24500 |
30000 |
34500 |
32500 |
31000 |
30000 |
| KGM-W（微粉）CPS |
30000 |
35500 |
34000 |
32000 |
31000 |
27000 |
以上数据表明，KGM溶胶质量好，溶胶粘度达峰值时间短，粘度保持时间较长，比普通魔芋精粉有更强的持水能力。
- KGM的抑菌作用
胡敏等人做葡甘聚糖提纯实验时发现，用酒精纯化处理后的魔芋精粉溶
胶较处理前有更强的抑菌作用，实验结果见表4：
表4 纯化处理的抑菌效果
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| 存放时间（h） |
测定温度（℃） |
比较项目 |
魔芋粉 |
精 品 4 |
|
12
|
26
|
气味
质地
粘度（C.P）
|
鱼腥味
均一
25250 |
无味
均一 透明
46250 |
| 24 |
28 |
气味
质地
粘度（C.P） |
鱼腥味
均一
24570 |
无味
均一 透明
46150 |
| 48 |
25.5 |
气味
质地
粘度（C.P） |
有酸臭味
变稀
750
|
无味
均一透明
40100 |
| 84 |
27 |
气味
质地
粘度（C.P） |
恶臭味
水液
0
|
无味
表层有水液10800 |
| 168 |
29 |
气味
质地
粘度（C.P) |
|
异味很淡
上层为水液,出现混浊
1250
|
用KGM重复以上实验，结果完全证实了上述结论。意味着以KGM做食品原料，比直接使用魔芋精粉有更好的保质作用。
（四）KGM的应用
- 在食品工业中的应用
杨湘庆、孙光谷等根据魔芋胶的特性，概括了食品工业中的应用，对指导生产有实际意义，见表5：
表5
KGM在食品工业中的应用
| 特
性 |
应
用 实 例 |
参考用量 |
| 胶凝性持水性赋形性 |
魔芋糕、魔芋片、魔芋丝、雪魔芋、魔芋粉丝、魔芋豆腐
魔芋系列仿生食品（果脯、鱿鱼、海参、牛肉筋） |
25%-4.0% |
|
果冻、布丁、果酱
|
0.20%-0.85% |
| 保水性增稠性乳化性悬浮性稳定性 |
冷饮、果汁、果肉汁、酸奶、冰巴、冰年糕、冰棍、冰糕
、冰淇淋、冰霜
|
0.15%-0.50% |
|
固体饮淋、调料粉、汤料粉
|
1.50%-3.50% |
| 成膜性（被成膜性） |
可食性食品包装薄膜浆料、薄片食品浆料、薄膜食品浆料
|
1.0%-1.8% |
|
胶囊、微胶囊、粉末油脂、粉末香精
|
0.5%-1.5%
|
| 粘结性保水性 |
挂面、燕皮、馄饨皮、面片、粉丝、肉丸子、曲奇饼、桃酥、方便面、面包、糕点、蛋糕、蛋奶酥
|
0.08%-0.5% |
-
KGM与其它食品胶混配，形成复合胶
KGM可以和已知的多种食品胶混溶，产生协同效应，满足不同场合的需要。其中，用KGM与琼脂，卡拉胶及黄原胶进行了配伍试验，证实可以协同提高溶胶粘度或凝胶强度。
按KGM40%、卡拉胶40%、柠檬酸钾10%、氯化钙10%混配互溶后形成的凝胶与其它食品凝胶强度对比见表七。
表七
| 1浓度样品 |
最大%承压力/g |
| 琼
脂 |
1647 |
| 卡拉胶
|
1347 |
| 明
胶 |
1537 |
|
KGM复配胶
|
1840 |
实际上，按以上配方适当调配后，即可制作十分理想的果冻布丁。
- KGM的几个应用实例
深圳某生物工程公司用KGM-W（微粉）作崩解剂，制成的螺旋藻片在冷水
中20分钟能完成分解，有利于螺旋藻片在人体的吸收。
北京某面粉公司用KGM-W（微粉）作水溶性膳食纤维添加剂，不但改善了
面粉的品质，而且解决了食精面与补充膳食纤维之间的矛盾。
广东某饮料公司用KGM-X（细粉）与其它胶复配，作饮料悬浮剂，产品的热稳定性大大提高，且价格低于同类产品。
参考文献
- 杨湘庆、孙光谷等 魔芋胶的鉴别方法，理化指标与食品应用《山区开发》1997增刊
- 李艳 魔芋凝胶性能的研究和果冻粉的制造方法，《粮食与饲料工业》1998.11期
- 胡敏、李波等 魔芋葡甘聚糖的提出纯方法比较，《食品科技》1999.1期
