全 文 ：竹芋淀粉的提取工艺研究
薛娟萍1，朱昌三2，安家成 *
（广西生态工程职业技术学院，广西柳州 545004）
摘 要：以竹芋淀粉的提取率为指标，通过单因素试验和正交试验确定了竹芋淀粉的最佳提取工艺。结果表明：料液比
1 ∶ 6（g/mL），浸提时间 1.5 h，浸提温度 35℃，浆料 pH8时，竹芋淀粉的提取率最高，约为 80.0 %。
关键词：竹芋；淀粉；提取工艺
Study on Extraction of the Starch from Arrowroot
XUE Juan-ping1，ZHU Chang-san2，AN Jia-cheng*
（Guangxi Eco-engineering Vocational and Technical College，Liuzhou 545004，Guangxi，China）
Abstract：To extract the arrowroot starch rate as index，the best extracting process was determined by the single
factor experiment and orthogonal test. The results showed that the ratio of material to water 1∶6 （g/mL），extraction
time1.5 h，extraction temperature 35℃ and pH 8，under which the starch extracting rate was 80.0 %.
Key words：arrowroot ；starch；extracting process
基金项目：广西林业科技项目《广西特色森林蔬菜人工栽培技术研究
及种植示范》（桂林科字（2012）第 1号）
作者简介：薛娟萍（1979—），女（汉），讲师、公共营养师，硕士研究生，
主要从事食品加工及新产品开发。
*通信作者：安家成（1961—），男，教授，从事植物分类与应用研究。
食品研究与开发
Food Research And Development
2014年 6月
第 35卷第 12期
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2014.12.007
竹芋（Maranta arundinacea L．），英文名 Arrow－
root，为竹芋科直立草本。竹芋（Maranta arundinacea L.）
属竹芋科（Mrantaceae）单子叶多年生草本植物，别名
细米薯，全世界约有 31个属，500余个品种，它原产于
南美洲热带地区，主要生产国为西印度圣文森特岛[1]。
果长圆形，长 7 mm。花期夏秋[2-3]。其地下根茎肉质，长
20 cm～30 cm，直径 3 cm～5 cm，先端较粗，基部较细或
较短成纺锤形，一般每株产 10个～20个。竹芋地下根茎
含水 67 %～75 %，淀粉 20 %～28 %，蛋白质 1 %～2 %，
灰分 1．3 %～1．4 %，纤维 0．6 %～1．3 %及少许糖分[4-5]。竹
芋比马铃薯、木薯等的淀粉含量高，且块茎不含有毒
物质。一般马铃薯和木薯淀粉含量分别为 l2 %～20 %
和 20 %~25 %[6]，而竹芋淀粉含量为 22 %～28 %，高的
淀粉含量意味着淀粉加工厂可得到高的淀粉提取率，
从而提高经济效益。竹芋淀粉除与一般淀粉的用途相
似外，适于制造非常光滑质优的啫喱（果冻）及作化妆
品扑粉的基质及高粘度粘合剂；又由于极易消化，特
别适合婴孩和病人（尤其是消化道患者）的食品[7]。淀
粉的提取技术在我国的食品行业有很大的应用市场，
对竹芋的深加工将带来很大的发展空间，从而带动我
国食品添加剂的发展。
目前，对竹芋淀粉的提取研究基本没有报道，对
竹芋的深加工和利用是非常不利的。本文对竹芋中淀
粉的提取进行研究，在竹芋的淀粉提取方面有一定的
现实意义。
1材料与方法
1.1材料、试剂及仪器
竹芋：试验基地提供；高速万能粉碎机：北京市永
光明医疗仪器厂；电子万用炉：天津市泰斯特仪器有
限公司；电子天平：梅特勒—托利多仪器（上海）有限公
司；数显恒温水浴锅：常州国华电器有限公司；电热恒
温干燥箱：上海跃进医疗器械有限公司；冷凝回流装
置等。
1.2试验方法
1.2.1竹芋淀粉工艺流程
综合参考其他淀粉质材料的工艺流程特点，对竹
芋深加工提取竹芋粉的工艺提出如下工艺路线。
竹芋→清洗、去皮→切块→粉碎打浆→竹芋浆
液→浸提→竹芋液体→超滤→固体→干燥→烘干→
竹芋粗淀粉
分离提取
24
表 1 因素水平表
Table 1 Facters and levels of the orthogonal test
水平 A料液比/（g/mL） B浸提时间/h C浸提温度/℃ D浆液 pH
1 1/6 1.0 35 8
2 1/7 1.5 40 9
3 1/8 2.0 45 10
1.2.2竹芋淀粉提取条件优化
根据竹芋淀粉的性质与预试验结果，选择料液
比、浸提时间、浸提温度和浆液 pH为参考因素，以淀
粉提取率为评价指标，研究各因素对竹芋淀粉提取的
影响。
根据单因素试验结论，按表 1设计因素水平，选
用 L9（34）正交设计表安排正交试验。
1.3检测方法
1.3.1淀粉含量测定
淀粉含量测定参照 GB/T5009.9-2008《食品中淀
粉的测定》。
2 结果与讨论
2.1料液比对淀粉提取率的影响
探索料液比对淀粉提取率的影响情况，设定浸提
温度 35℃、浸提时间 1 h、浆液 pH8的条件下，料液比
分别为 1 ∶ 4、1 ∶ 5、1 ∶ 6、1 ∶ 7、1 ∶ 8的条件下进行淀粉
提取试验，结果如图 1。
图 1表明随着料液比的变化，淀粉的提取率先减
小后增大然后再减小，在料液比为 1 ∶ 7时，淀粉提取
率达到最大值。
2.2浸提时间对淀粉提取率的影响
探索浸提时间对淀粉提取率的影响情况，设定浸
提温度 35 ℃、料液比 1 ∶ 6（g/mL）、浆液 pH8 的条件
下，浸提时间分别为 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h的条件下进
行淀粉提取试验，结果如图 2。
图 2表明随着浸提时间的延长，淀粉的提取率先
增大后减小，在浸提时间为 1.5 h时，淀粉提取率达到
最大值。
2.3提温度对淀粉提取率的影响
探索浸提温度对淀粉提取率的影响情况，设定料
液比 1∶6 g/mL、浸提时间 1 h、浆液 pH8的条件下，浸提
温度分别为 30、35、40、45、50 ℃的条件下进行淀粉提
取试验，结果如图 3。
图 3表明随着浸提温度的升高，淀粉的提取率先
增大后减小，在浸提温度为 40 ℃时，淀粉提取率达到
最大值。
2.4浆液 pH对淀粉提取率的影响
探索浆液 pH对淀粉提取率的影响情况，设定浸
提温度 35℃、浸提时间 1 h、料液比 1∶6（g/mL）的条件
下，浆液 pH分别为 5、6、7、8、9的条件下进行淀粉提
取试验，结果如图 4。
图 4表明随着浆液 pH的升高，淀粉的提取率先
减小后增大，在浆液 pH为 9时，淀粉提取率在浆液
pH从 5~9的变化中是最大的。
2.5竹芋淀粉提取最佳工艺确定
为了探讨竹芋淀粉提取率受以上 4种因素的影响，
进行 L9（34）正交试验，其因素水平将表 1，结果见表 2。
图 1 料液比对淀粉提取率的影响
Fig.1 Effects of sample to water on the extraction rate of the
starch
80
60
40
20
0
1∶4 1∶8
料液比/（g/mL）
1∶71∶5
淀
粉
提
取
率
/%
1∶6
图 2 浸提时间对淀粉提取率的影响
Fig.2 Effects of extracting time on the extraction rate of the starch
80
60
40
20
0
0.5 2.5
浸提时间/h
2.01.0
淀
粉
提
取
率
/%
1.5
图 3 浸提温度对淀粉提取率的影响
Fig.3 Effects of extracting temperature on the extraction rate of
the starch
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
30 50
浸提温度/℃
4535
淀
粉
提
取
率
/%
40
图 4 浆液 pH对淀粉提取率的影响
Fig.4 Effects of pH on the extraction rate of the starch
70
60
50
40
30
20
10
0
5 9
浆液 pH
86
淀
粉
提
取
率
/%
7
薛娟萍，等：竹芋淀粉的提取工艺研究分离提取
25
由表 2可知：竹芋淀粉提取率的影响因素大小顺
序为：A>C>B>D，各因素均显著影响竹芋淀粉的提取
率，其中料液比的影响最大，相对而言，浆液 pH影响
最小；竹芋淀粉提取率最优组合为 A1 B2 C1 D1，即料液
比为 1∶6 g/mL，浸提时间 1.5 h，浸提温度 35 ℃，浆液
pH8，为竹芋淀粉提取的最优工艺。
2.6优化结果验证试验
在最优工艺条件下，提取竹芋淀粉，测竹芋淀粉
提取率，结果如表 3。
由表 3可知：竹芋淀粉进行三次重复试验，提取
率可达 80.0 %。
3 结论
通过对单因素和正交试验结果进行分析，得到竹
芋淀粉提取的最佳工艺条件为：料液比 1∶6 g/mL，浸提
时间 1.5 h，浸提温度 35 ℃，浆液 pH8，淀粉提取率达
80.0 %。
参考文献：
[1] 宋新南, 宋爽.纤维素生物燃料酒精技术的现状及发展方向[J].
酿酒科技,2007(9):86-87
[2] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京:科学
出版社,1981:167-168
[3] 中国科学院中国植物志编辑委员会.云南植物志[M].北京:科学
出版社,1981:798-804
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(3):13-14
[5] 徐雄译．竹芋-粮食、饲料、燃料和纤维的来源[J].野生植物研究,
1985(3):12-19
[6] c G Oates.块根与块茎淀粉[J].淀粉与淀粉糖,1997(1):15-19
[7] Elevina E Perez,William M Breene,Yousria A,Bahnassey,Variation
in the Gelatinization Profiles of Cassava,Sagu and Arrowpoot Native
Starches as Measured with Different Thermal and Mechanical
Methods[J]. Starch/Stark,1998,50:2-3
收稿日期：2014-04-23
表 2 正交试验表 L9（34）
Table 2 Results of the orthogonal test
试验号 A B C D 淀粉提取率/%
1 1 1 1 1 79.5
2 1 2 2 2 66.8
3 1 3 3 3 60.3
4 2 3 2 1 56.6
5 2 1 3 2 77.2
6 2 2 1 3 72.6
7 3 2 3 1 59.2
8 3 3 1 2 47.1
9 3 1 2 3 40.8
k1 68.9 65.8 66.4 65.1
k2 68.8 66.2 54.7 63.7
k3 49.0 54.7 65.6 57.9
R 19.9 11.5 11.7 7.2
因素主次 A C B D
优水平 A1 B2 C1 D1
表 3 优化验证试验
Table 3 Validation of the orthogonal test results
序号
A料液比/
（ g/mL）
B浸提
时间/h
C浸提
温度/℃
D浆液
pH
淀粉提
取率/%
平均提
取率/%
1 1/6 1.5 35 8 80.1
2 1/6 1.5 35 8 79.8 80.0
3 1/6 1.5 35 8 80.2
分离提取薛娟萍，等：竹芋淀粉的提取工艺研究
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