魔芋葡甘露聚糖(KGM),又名魔芋胶,是从魔芋根茎中提取的一种天然多糖,其主链由β-D-甘露糖和β-D-葡萄糖单元通过1,4糖苷键连接而成。根据基因型的不同,可分为1.6:1和1.4:1两种比例,其功能因结构差异而异。魔芋隶属于天南星科魔芋属植物,是唯一能大量提供葡甘聚糖的重要作物,原产印度,现在在我国广泛种植,特别在贫困山区推广。
因人体不能完全吸收KGM,过量摄入可能导致腹部不适,如便秘或腹泻。然而,在适量摄入范围内,KGM有益于健康。魔芋含有丰富的生物碱、果胶、氨基酸、微量元素等,随KGM一同摄入,有助于增强免疫系统,调节脂质代谢、肠道功能,抑制肿瘤,延缓衰老等。KGM也用作保健食品原料(如魔芋软糖、魔芋粉条、魔芋豆腐)和保鲜剂。其生物相容性好、无毒、可生物降解等特点,使其在食品、制药、材料等领域得到广泛应用。
近年来,研究者对KGM与其他多糖的相互作用及其对性能的影响进行了大量研究,尤其是与淀粉的相互作用,本文也总结了KGM对淀粉性能的影响。
1KGM对淀粉性能的影响
KGM是一种用途广泛的多糖,尽管KGM及其衍生物已被研究和利用多年,但与纤维素、淀粉等一些已被广泛认知的多糖相比,对KGM这一多糖及其衍生物的认识还有很多工作要做,更有潜力的产品有待于开发。淀粉是提取自植物的多糖,其最终水解产物为葡萄糖,可为人体供能,然而天然淀粉具有易回生、热不稳定等的缺点,不能满足某些食品性能要求,需要采用物理、化学或者酶作用来改善天然淀粉的特性,鉴于化学改性易污染、酶改性成本高,便捷、绿色、低成本的物理改性是常用方法。KGM对天然淀粉在流变特性、回生特性、消化特性等方面的改良具有有益作用。
2流变特性
食品加工中,淀粉在含水环境中受热糊化,颗粒膨胀、部分溶解,导致黏度上升。这影响食品特性,口感改变。KGM可改善淀粉流变特性,内部结构,提升食品质量,扩展产品种类。研究显示,大米淀粉、马铃薯淀粉、豌豆淀粉与KGM结合后,均呈现剪切变稀。KGM结合游离水,减少淀粉内游离水,导致体系流体性下降,表现为假塑性。美人蕉淀粉加KGM生成私密网格多空微结构,显著改善流变性。实验显示,KGM增稠效果和其与膨胀淀粉的相互作用使淀粉黏度增加。玉米淀粉研究发现,KGM含量增加,淀粉-KGM混合物表现出明显的非牛顿剪切稀化,产品流变性降低。
KGM可吸水倍,与水以氢键、偶极相互作用,形成超分子,持水性和增稠性强。加入淀粉食品,结合游离水,体系黏度增加,流变性降低。
3回生特性
淀粉类食品在储存过程中,质量受黏稠度、硬度、口感、透明度等影响。淀粉回生是影响性能的关键因素,其结晶稳定性高、不易消化吸收。抑制淀粉回生是食品生产