魔芋葡甘露聚糖（KGM），又名魔芋膠，是從魔芋根莖中提取的一種天然多糖，其主鏈由β-D-甘露糖和β-D-葡萄糖單元通過1，4糖苷鍵連接而成。根據(jù)基因型的不同，可分為1.6:1和1.4:1兩種比例，其功能因結(jié)構(gòu)差異而異。魔芋隸屬于天南星科魔芋屬植物，是唯一能大量提供葡甘聚糖的重要作物，原產(chǎn)印度，現(xiàn)在在我國廣泛種植，特別在貧困山區(qū)推廣。

因人體不能完全吸收KGM，過量攝入可能導(dǎo)致腹部不適，如便秘或腹瀉。然而，在適量攝入范圍內(nèi)，KGM有益于健康。魔芋含有豐富的生物堿、果膠、氨基酸、微量元素等，隨KGM一同攝入，有助于增強(qiáng)免疫系統(tǒng)，調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、腸道功能，抑制腫瘤，延緩衰老等。KGM也用作保健食品原料（如魔芋軟糖、魔芋粉條、魔芋豆腐）和保鮮劑。其生物相容性好、無毒、可生物降解等特點(diǎn)，使其在食品、制藥、材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

近年來，研究者對KGM與其他多糖的相互作用及其對性能的影響進(jìn)行了大量研究，尤其是與淀粉的相互作用，本文也總結(jié)了KGM對淀粉性能的影響。

KGM對淀粉性能的影響

KGM是一種用途廣泛的多糖，盡管KGM及其衍生物已被研究和利用多年，但與纖維素、淀粉等一些已被廣泛認(rèn)知的多糖相比，對KGM這一多糖及其衍生物的認(rèn)識還有很多工作要做，更有潛力的產(chǎn)品有待于開發(fā)。淀粉是提取自植物的多糖，其最終水解產(chǎn)物為葡萄糖，可為人體供能，然而天然淀粉具有易回生、熱不穩(wěn)定等的缺點(diǎn)，不能滿足某些食品性能要求，需要采用物理、化學(xué)或者酶作用來改善天然淀粉的特性，鑒于化學(xué)改性易污染、酶改性成本高，便捷、綠色、低成本的物理改性是常用方法。KGM對天然淀粉在流變特性、回生特性、消化特性等方面的改良具有有益作用。

流變特性

食品加工中，淀粉在含水環(huán)境中受熱糊化，顆粒膨脹、部分溶解，導(dǎo)致黏度上升。這影響食品特性，口感改變。KGM可改善淀粉流變特性，內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提升食品質(zhì)量，擴(kuò)展產(chǎn)品種類。研究顯示，大米淀粉、馬鈴薯淀粉、豌豆淀粉與KGM結(jié)合后，均呈現(xiàn)剪切變稀。KGM結(jié)合游離水，減少淀粉內(nèi)游離水，導(dǎo)致體系流體性下降，表現(xiàn)為假塑性。美人蕉淀粉加KGM生成私密網(wǎng)格多空微結(jié)構(gòu)，顯著改善流變性。實(shí)驗(yàn)顯示，KGM增稠效果和其與膨脹淀粉的相互作用使淀粉黏度增加。玉米淀粉研究發(fā)現(xiàn)，KGM含量增加，淀粉-KGM混合物表現(xiàn)出明顯的非牛頓剪切稀化，產(chǎn)品流變性降低。

KGM可吸水100倍，與水以氫鍵、偶極相互作用，形成超分子，持水性和增稠性強(qiáng)。加入淀粉食品，結(jié)合游離水，體系黏度增加，流變性降低。

回生特性

淀粉類食品在儲存過程中，質(zhì)量受黏稠度、硬度、口感、透明度等影響。淀粉回生是影響性能的關(guān)鍵因素，其結(jié)晶穩(wěn)定性高、不易消化吸收。抑制淀粉回生是食品生產(chǎn)關(guān)注的問題。

針對水煮面條中的淀粉回生和水分遷移問題，研究發(fā)現(xiàn)添加KGM改善質(zhì)量，并建立保質(zhì)期模型。KGM抑制結(jié)合水和靜止水的流動(dòng)性，不改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)，抑制冷藏后淀粉再結(jié)晶，從而減少回生。類似地，KGM對冷凍小麥淀粉回生也有好處，改善了質(zhì)量問題。

此外，KGM還能抑制脫支玉米淀粉的長期回生。KGM與水結(jié)合，低溫下阻止淀粉分子移動(dòng)，從而避免回生，保持優(yōu)質(zhì)品質(zhì)。在KGM存在的體系中，水更傾向于與KGM結(jié)合，從而有效抑制淀粉回生。淀粉分子在糊化中氫鍵破壞，水分子進(jìn)入微晶結(jié)構(gòu)，分子變亂?；厣鷷r(shí)，被破壞的氫鍵重新結(jié)合，分子重新有序排列。KGM使水優(yōu)先與其結(jié)合，大幅抑制淀粉回生。

消化特性

淀粉類食品由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，不同來源的淀粉結(jié)構(gòu)和特性不同，影響食品品質(zhì)。通過添加食品添加劑改變淀粉結(jié)構(gòu)和功能，可以改善淀粉基食品的特性，擴(kuò)展市場。淀粉的消化受物理化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響，包括來源、顆粒大小、破損度、表面特性、直鏈與支鏈淀粉含量、糊化溫度、結(jié)晶度等因素。

KGM與淀粉結(jié)合可以降低淀粉的消化率。研究添加高達(dá)20%的KGM對藜麥和玉米淀粉的影響，發(fā)現(xiàn)KGM提高了糊化過程中的黏度、膨脹力和水溶性，降低了淀粉體外消化率。淀粉和KGM協(xié)同作用，使淀粉結(jié)構(gòu)更緊湊，抑制膨脹，降低消化率。低消化率的脫支玉米淀粉/KGM復(fù)合物的研究也發(fā)現(xiàn)KGM包裹淀粉，降低溶解度，提高溶脹力，阻礙酶對淀粉的攻擊，有效降低消化率。另有研究發(fā)現(xiàn)，添加KGM降低面條的淀粉體外消化率。

KGM改變淀粉微觀結(jié)構(gòu)，形成表面粘膜，包裹淀粉顆粒，抑制淀粉酶的作用，阻礙淀粉的水解為葡萄糖，從而降低淀粉的消化率和葡萄糖的產(chǎn)生。

KGM對淀粉的粘彈性、吸水能力、凝膠強(qiáng)度也有影響。有考察KGM對大米、馬鈴薯和豌豆淀粉性能的影響。發(fā)現(xiàn)KGM增加了淀粉的粘彈性，提高淀粉的糊化溫度，抑制老化，利于改善淀粉類食品口感。也有發(fā)現(xiàn)KGM提高小麥淀粉和馬鈴薯淀粉粘彈性，而且能夠降低淀粉水溶性指數(shù)和吸水能力，主要是因?yàn)镵GM優(yōu)先吸收了體系中的游離水。有研究發(fā)現(xiàn)KGM 可增加馬鈴薯淀粉剪切誘導(dǎo)形成的凝膠強(qiáng)度。還發(fā)現(xiàn)KGM可促進(jìn)百合淀粉糊化，降低黏度。

參考文獻(xiàn)：《魔芋葡甘露聚糖對淀粉性能的影響及其在功能性食品中的應(yīng)用進(jìn)展》 韓倩 等

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