全 文 ：第 22卷第 1期 西　南　农　业　大　学　学　报 Vol.22 ,No.1
2000年 2月 Journal of Southwest Agricultural University Feb.2000
文章编号:1000-2642(2000)01-0059-03
六偏磷酸钠对魔芋葡甘聚糖干法改性研究①
①
庞　杰1 ,孙远明2 ,乐学义2 ,刘佩瑛1
(1.西南农业大学 园艺系 , 重庆　400716;2.华南农业大学 食品系 , 广东 广州　510642)
摘要:用六偏磷酸钠对魔芋葡甘聚糖进行干法改性。结果表明 , 反应最佳条件为六偏磷酸钠∶魔芋葡甘聚糖=1∶8(W/
W), 在 pH 1 , 55℃反应 1.5 h。其透明度 、粘度 、冻融稳定性均比对照明显改善;水溶胶具有一定的耐酸 、耐高温能力 ,
且有相当的抑菌效果。
关　键　词:六偏磷酸钠;魔芋葡甘聚糖;干法改性
中图分类号:S 632.3　　　文献标识码:A
STUDIES ON DRY-MODIFICATION OF AMORPHOPHALLUS
GLUCOMANNAN WITH SODIUM HEXAMETAPHOSPHATE
PANG Jie1 , SUN Yuan-ming2 , LE Xue-yi2 , LIU Pei-ying1
(1.Southwest Agricultural University , Chongqing 400716 , China;2.South China Agricultural University , Guangzhou 510642 , China)
Abstract:In dry modification of Amorphophallus glucomannan(AGM)with sodium hexametaphosphate(SHMP), best results were obtained in the
following conditions:SHMP:AGM=1∶8(w/w), reaction temperature 55℃, pH=1 , and reaction time=1.5 h.SHMP-modified AGM was
shown to be superior to the raw Amorphophallus powder in viscosity , transparency , freeze-thaw stability and fungistasis.
Key words:sodium hexametaphasphate;amorphophallus glucomannan;dry-method modification
　　魔芋 (Amorphophallus Blume)为 天南 星 科
(Araceae)魔芋属的多年生植物 ,球茎中含有丰富的魔
芋葡甘聚糖 ,魔芋精粉(粗制的葡甘聚糖)稳定性差 ,
其水溶胶不耐高温 ,耐酸和耐冷冻能力弱 ,抗菌能力
差 ,粘度不稳定 ,易分解发臭 ,使它在食品 、化工 、纺
织 、医药等行业应用受到了限制 。近年来 ,通过化学
改性 ,在一定程度上提高了魔芋精粉(即葡甘聚糖)水
溶胶的粘度 、稳定性和抗菌性能〔1 ～ 3〕 。但稳定性仍不
够理想 ,尤其是在酸性 、高温和冷冻条件下稳定性极
差。文章探讨了六偏磷酸钠与魔芋葡甘聚糖的酯化
反应 ,并用正交试验法确定其反应的最佳条件 ,研究
其产物性能。
1　材料与方法
60目魔芋精粉(即葡甘聚糖)为湖北宣恩产 ,并
用乙醇纯化 。六偏磷酸钠为北京化学试剂公司的分
析纯试剂 。
1.1　改性魔芋葡甘聚糖的制备
称取一定量的磷酸盐置于烧杯中 ,加入适量的
水 ,搅拌溶解 ,用酸调至所需 pH 值 ,然后边搅拌边加
纯化的魔芋精粉(即葡甘聚糖),在鼓风干燥箱中加热
反应。
1.2　改性产物的纯化
将所制备产物水洗后 ,用不同浓度的食用乙醇洗
涤 ,抽滤 ,干燥得产品 。
1.3　测试方法
1.3.1　粘度 。用 NDJ-1型旋转粘度计测定〔2〕。
1.3.2　稳定性。将纯化的魔芋精粉(即葡甘聚糖)配
成 1%的溶胶 ,在不同 pH 值 、温度 、时间条件下观察
其分层变臭及析出水情况 ,并测定其粘度 。
1.3.3　磷含量。用752型分光光度计在700 nm处比
色〔4〕。
1.3.4　抑菌试验 。将滤纸剪成直径 30 ～ 40 mm的圆
片 ,均匀涂上调制好的溶胶 ,晾干 ,置于接有青霉菌的
马铃薯琼脂培养基平板中央 ,在 30℃的培养箱中培
① 收稿日期:1999-09-16基金项目:广东省自然科学基金资助项目(960455)作者简介:庞杰(1967-),男 ,四川宜宾人 ,食品工程师 ,博士后研究生。现在福建农业大学食品科学系工作 ,从事农产品采后研究。
DOI :10.13718/j.cnki.xdzk.2000.01.017
养7天 ,观察霉变情况〔5〕。
1.3.5　冻融稳定性测定 。将 1%的溶胶 ,倒入塑料
杯中 ,加盖 ,放入-20℃冰箱中冷冻 24 h以上 ,在室
温下自然解冻 ,反复多次 ,观察溶胶开始有清水析出
为止 ,记录冻融次数 ,以表示溶胶的冻融稳定性〔6〕 。
1.3.6　红外光谱分析。将改性与天然纯化精粉分别
配成 1%的水溶液。涂膜 ,干燥〔7〕 ,用 RFX-65A型付
立叶变换红外光谱仪测定吸收光谱 。
1.3.7　透明度测定 。将改性与天然的纯化魔芋精粉
(即葡甘聚糖)分别配成 1%的水溶胶 ,在 752分光光
度计的700 nm条件下测定其透光率〔8〕 。
2　结果与讨论
2.1　改性条件的筛选
在酯化反应中 ,酯化剂用量 、pH 值 、温度及时间
均影响产物的粘度〔2〕 。正交试验表明 ,六偏磷酸钠与
纯化的魔芋精粉(即葡甘聚糖)的最佳反应条件为:二
者的重量比=2∶10 ,pH 1 ,1 h ,50℃。第二次正交试验
表明 ,六偏磷酸钠与纯化的魔芋精粉(即葡甘聚糖)的
最佳反应条件为:重量比=1∶8 ,pH 1 ,1.5 h ,55℃。
2.2　改性产物的性能
表 1表明 ,改性的纯化魔芋精粉(即葡甘聚糖)的
透明度和抗菌能力均显著增加 ,尤其是水溶胶粘度在
放置 120 h后基本不降低 , 14 天仍稳定 ,显著高于用
正磷酸盐(Na2HPO4+NaH2PO4)和三聚磷酸钠改性的
产物(稳定时间仅 7天)〔2 , 3〕 ,这可能是由于磷酸基因
接到葡甘聚糖大分子链上后 ,带负电的磷酸基团间存
在相互斥力和有较强的溶剂化作用 ,这使魔芋葡甘聚
糖大分子的有效体积变大 ,分子链伸展扩张 ,水溶胶
透明度增大 ,粘度增加 。抗菌试验表明 ,改性产物具
有抗菌性能 ,这说明了改性产物稳定的另一原因。
表 1　改性与天然魔芋葡甘聚糖的性能变化
样　品 含磷量(%)
透光率
(%) 抗菌性
放置不同时间的粘度(h)
7 24 48 72 96 120 336
天　然 0.017 54.5 不抗菌 17 8 - - - - -
改　性 0.108 88.4 抗　菌 50 49.5 49.1 48.6 48.4 48.1 稳定
　　注:30℃条件下放置 ,测定粘度 25℃,转速 60 r/min , 4号转子 ,单位:×102mPa.S , -分层。
2.3　改性纯化魔芋葡甘聚糖溶胶的稳定性
表 2 表明 , 改性产品溶胶在酸性条件下不能耐
120℃的高温 ,在温度越高 、pH 值越低时 ,改性精粉溶
胶越不稳定。在 pH 6 时 , 改性纯化精粉溶胶能耐
80℃,100℃高温 ,且粘度还有所增加。在 pH 4时 ,溶
胶的粘度下降很小 , 仍可耐 80℃, 100℃的高温 ,说明
改性精粉具有一定的耐酸耐高温能力。
表 2　改性纯化精粉溶胶粘度的变化
处理号 pH 时间(h)
温度
(℃) 处理前后的粘度差(×102 mPa.S)
1 2 0.5 80 35.3
2 2 1 100 38.9
3 2 1.5 120 -
4 4 0.5 100 0.8
5 4 1 120 -
6 4 1.5 80 8.8
7 6 0.5 120 -
8 6 1 80 -18.5
9 6 1.5 100 -10.9
　　注:-溶胶分层 ,负号为处理后溶胶粘度增加。
2.4　改性纯化精粉溶胶冻融稳定性
改性纯化精粉溶胶冻融试验表明 ,开始少量析出
水的冻融次数为 15次 ,明显析出水的冻融次数为 26
次 ,而对照分别为 1和 2次 ,说明改性精粉可望适合于
冷冻食品和其他冷冻工业应用 。天然纯化精粉在低温
冷冻时 ,易发生凝沉现象 ,冻融稳定性差 ,磷酸基团酯
化后 ,增加了保水 、亲水性能 ,使改性纯化精粉在反复
冷冻条件下不易发生凝沉 ,从而提高了冻融稳定性。
2.5　改性纯化精粉中葡甘聚糖的吸收光谱
在红外光谱的 3100 ～ 3600 cm-1处 ,吸收峰属于多
糖结构中δO-H , 890 cm-1峰起源于糖结构中的 β -构
型 ,1740 cm-1和1240 cm-1处分别为VC=0和δC-O ,表征
葡甘聚糖中存在的乙酰基〔9〕 。改性葡甘聚糖除保留了
天然葡甘聚糖的红外光谱外 , 1020 ～ 1200 cm-1吸收峰
为 P-O-C键的伸展振动 。1269 cm-1出现新的吸收
峰为磷酸基团的特征峰 。此外 ,在 3100 ～ 3600 cm-1
区 ,改性葡甘聚糖的峰形都比未改性的更宽 ,说明羟基
的含量相对增加 ,这是由于葡甘聚糖大分子链接上磷
酸基团后羟基的含量相对增加的原故 。
参考文献:
[ 1] 　Smith F , Srivastava H C.Constitutional Studies on the Clucoman-
nan of Konjak Flour[ J] .J Am Chem Soc , 1959 , 81:1715.
[ 2] 　胡敏.魔芋葡甘露聚糖磷酸酯化反应的研究[ J] , 天然产
物研究与开发.1990 , 2(2):8 ～ 13.
[ 3] 　胡敏.魔芋葡甘露聚糖磷酸酯化反应的研究(Ⅱ)[ J] .武
汉大学学报(自然版), 1994 ,(3):101～ 109.
[ 4] 　王春林.分光光度法测定有机磷的研究[ J] .淀粉与淀粉
糖 , 1992 ,(1):35 ～ 37.
[ 5] 　尉芹.几种改性魔芋葡甘露聚糖的生产工艺及其性能的
研究[ J] .西北林学院学报 , 1996 ,(1):86～ 90.
60 西　南　农　业　大　学　学　报　　　　　　2000年 2月
[ 6] 　温其标.羟丙基化对木薯淀粉糊性质的影响[ J] .食品与
发酵工业 , 1996 ,(6):13～ 17.
[ 7] 　Kenji Maekaji.The Mechanism of Gelation of Konjac Mannan
[ J] .Agric.Biol.Chem 1974 , 38(2), 315～ 321.
[ 8] 　胡耀星.魔芋葡甘露聚糖马来酸酐酯化反应的研究[ J] .
食品科学 , 1992 ,(4):5～ 10
[ 9] 　Massakia Maeda.Detailed Examination of the Branched Struc-
ture of Konjac Glucomannan[ J] .Agric.Biol.Chem.1980 , 44
(2), 245～ 252.
日光温室唐菖蒲与蕃茄轮作栽培技术(简报)
石琳琪 ,董灵迪
(河北省农林科学院 蔬菜花卉研究所 ,河北 石家庄　050051)
　　日光温室单一蔬菜种植模式已经给生产带来许
多问题 ,如由于超量使用化肥 ,造成温室内土壤浓度
过高 ,影响蔬菜作物正常生长发育;有害微生物增多 ,
土传病害加重;河北省中南部地区 11月份的连阴天 ,
对喜温果蔬栽培极为不利 ,往往造成减产 、绝收。基
于这几种情况 ,试图通过改变日光温室的单一蔬菜种
植为鲜切花与蔬菜轮作 ,以解决上述种种问题 。经几
年试验证明;用唐菖蒲替代秋延后蔬菜 ,其抵御当地
不利气候的能力远比蔬菜要强得多 。
唐菖蒲是以圣诞 、元旦 、春节上市为目标的促成
栽培 。冬春茬蕃茄以 4月底到 6月初上市为目标 ,无
论唐菖蒲还是蕃茄的上市期都处于一个高价位时期。
以一个标准日光温室计 ,唐菖蒲的毛收入在 20 ～ 30
万元/667 m2 之间 ,蕃茄在 1.3 ～ 1.82 万元/667 m2 。
每年每667 m2 日光温室毛收入可达 3.3 ～ 4.82万元。
这种高效益说明:用唐菖蒲替代秋延后蔬菜是完全可
行的 。它的耐寒 、耐弱光能力比喜温果蔬强得多。但
需注意的是:两种作物衔接的茬口要紧密 ,按预期温
室的种植计划 ,前茬作物结束后 ,后茬作物要跟上 ,提
前和滞后都要影响全局。
唐菖蒲的品种选择应以红色系列为主。生产上
推广的“青骨红” 、“红宝石” 、“欢呼” 、“粉友谊”和“荷
兰”黄等品种 。种球充分晾干后贮藏于 3℃～ 5℃的
低温条件下防止抽芽。栽植时期用瑞毒霉 400 ～ 500
倍液浸泡消毒 , 30 min后捞出晾干待种植。
蕃茄品种选择“毛粉 802” 、“2402”等大果型品种。
11月下旬播种育苗 ,日历苗龄 60 ～ 70天。
唐菖蒲对肥料的要求不高。因为前期它耗用的
是球茎中贮藏的大量养分 ,3叶期后才开始依赖施用
的肥料。故土壤肥力差的 ,每 667m2施用优质有机肥
料4000 kg ,过磷酸钙 100 kg ,硫酸钾10 kg 。之后整地
作畦 ,南北向畦 ,畦宽 1.0 m ,埂宽 4.0 cm 。
春节前后 ,唐菖蒲采收完毕 ,立即施肥整地为蕃
茄定植作准备。每 667m2 施优质有机肥 1000 kg ,饼
肥150 kg ,磷酸二铵 50 ～ 70 kg ,与土壤充分混匀后作
畦 ,采取高垄栽培 ,垄宽 80 cm ,高 10 ～ 15 cm ,每垄定
植两行 ,垄与垄间 60 cm。
在冀中地区唐菖蒲以元旦 、春节上市为目标 ,栽植
时间为9月15日至 9月 20日 ,若遇到 11月份连续阴
雪天气 ,开花期要向后推延 ,大号球(直径 3.8 ～ 6.1
cm)比中号球(3.2 ～ 3.8 cm)提前 2 ～ 3周开花。同一
品种从萌芽到开花 ,生长期温度愈高栽培周期愈短 ,
栽植密度依据种球大小而异 ,大球 30 ～ 40个/m2 ,中
球 40 ～ 60个/m2 ,小球(直径 3.0 cm 以下)不宜作栽
培材料 。
蕃茄定植于唐菖蒲采收完毕整地施肥一周后(即
2月上 、中旬),密度为每垄两行 ,株距30 ～ 33 cm。
唐菖蒲于栽培前 3天灌水 ,栽种后 12天内基本
不灌水以利生根 。生长期保持土壤湿润 ,施肥结合浇
水进行 ,第一次施肥在 2 片叶展开时 ,以促进茎叶生
长 。每二次在 3 ～ 4片叶时 ,这时正值小花原基形成 ,
母球开始死亡 ,新球长出新根的关键时期 ,肥水相应
要大。第三次在出剑时 ,主要以磷酸二氢钾为主 ,促
进花朵发育 ,氮肥不宜过多 ,否则易造成茎叶徒长。
蕃茄定植水和缓苗水后 ,要控制浇水 ,直到第三
花序开花 ,第一穗果膨大时 ,开始浇透水 ,以后每 10
～ 15天浇一次水 ,采收始期结合浇水施一定量的磷 、
钾肥 ,必要时追施速效氮肥 。注意第一穗花开时 ,要
及时喷施 0.0025%～ 0.003%的防落素。
唐菖蒲若在 3 叶期连续低温(平均温度 10℃)、
寡照的天气 ,就会导致少数花蕾萎缩产生“育花” 。5
～ 7叶时遇到这样天气 ,则花蕾减少 ,花序虽可发育 ,
但花朵数减少 ,故当室内光照不足 5000 Lux 时 ,特别
是阴雪天气 ,有必要用白炽灯补光 ,每平米 100 W 即
可 。低温还常引起“茎腐病”和“叶斑病”的发生 ,所以
应注意通风换气 ,定期喷施百菌清 、杀毒矾等药防治 。
春季蕃茄易发生“灰霉病” 、“叶霉病” ,应注意防
治 。
唐菖蒲生长期为 90 ～ 120天 ,圣诞 、元旦期间开
始采收上市 ,标准为花序“露花” ,即可采收 ,采收期持
续 20 ～ 30天。
蕃茄于 4月底开始采收 ,持续到 6月上旬 。
61第 22卷第 1期　　　　庞杰等　六偏磷酸钠对魔芋葡甘聚糖干法改性研究