珠芽魔芋不同球莖的品質比較

劉星辰，雍 婕，肖鶩軒

（1.湖南農業大學生物科學技術學院，湖南 長沙 410128；2.湖南省核農學與航天育種研究所，湖南 長沙 410125）

魔芋（Amorphophallus konjac）是一種多年生的草本植物，屬于天南星科魔芋屬，又名鬼芋、蒻頭，其食用部分為塊莖或者是球莖，魔芋作為經濟農作物在許多亞洲國家都具有很高的生產潛力，中國和印度等地已經成為主要的魔芋生產國[1]。中國人工栽培魔芋的歷史可以追溯到2 000 a 前，目前種植面積大約占全世界的2/3，是世界上魔芋種植量最大的國家[2]。魔芋球莖中含有大量的葡甘聚糖（Glucomannan），是其主要的營養成分，也是其作為藥食同源材料的物質基礎[3]。據《本草綱目》記載魔芋早已被人們當作珍貴的藥材使用。黃瓊等報道稱，魔芋具有延緩衰老、通便、降血脂、降血糖等功效[4]。同時，因為低脂低熱的特性，魔芋還是糖尿病和肥胖癥患者的首選食材，口感豐富的同時還可以增加飽腹感[5]。因此，魔芋食品被世界衛生組織評選為“十大健康食品”之一[6]。

我國目前已知有30 種魔芋屬種，其中珠芽魔芋、白魔芋和花魔芋是目前的主栽品種[7]。魔芋的生長時間較長、不易繁殖且病害傳染較為嚴重，使其增產難度較大[7]。相較白魔芋和花魔芋來說，珠芽魔芋可形成葉面球莖，因而其繁殖系數比另外2 個品種高出近330 倍[8]，同時珠芽魔芋具有較強的抗病蟲害能力，是理想的繁殖材料。近年來，珠芽魔芋生長優勢突出，種植面積逐漸擴大[9]。研究以一批來自印度尼西亞的珠芽魔芋地下一年生球莖、地下多年生球莖以及葉面球莖為材料，分析了不同生長時間和不同部位的珠芽魔芋球莖在水分含量、干重鮮重、魔芋精粉黏度、葡甘聚糖含量以及分子量等方面的差異，以期了解生長時間對地下球莖的影響以及不同生長部位球莖之間的品質差異，為珠芽魔芋的綜合利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試珠芽魔芋從印度尼西亞引進，主要種植在我國云南、湖北、廣東、廣西等省。選擇地下一年生球莖（M1）、地下多年生球莖（M2）和葉面球莖（M3）作為試驗材料。

1.2 試驗方法

1.2.1 魔芋球莖水分含量測定 分別從M1、M2、M3中切取一定量的魔芋，用水分測定儀測定3 種魔芋樣品的水分含量。

1.2.2 魔芋球莖干重鮮重測定 將剩余的M1、M2 和M3 分別稱量，記錄數據，即為3 種魔芋樣品的鮮重。再將M1、M2 和M3 切成片狀，于80℃的溫度下烘干至恒重，稱量記錄數據，即為3 種魔芋樣品的干重。

1.2.3 魔芋球莖精粉制備 將干燥的M1、M2、M3制成粉末，用分樣篩取80～200 目之間的魔芋樣品粉末，即為魔芋粗精粉，稱重保存備用；取適量M1、M2、M3 粗精粉加入50%乙醇研磨，6 000 r/min 離心10 min，回收沉淀，加入50%乙醇再次研磨，并重復3 次，所得沉淀即為魔芋精粉。

1.2.4 魔芋球莖葡甘聚糖提取液制備 稱取M1、M2、M3 純精粉各0.200 0 g，分別倒入裝有50 mL 甲酸-氫氧化鈉緩沖液的燒杯中混勻，30℃水浴條件下攪拌溶脹4 h 或常溫下攪拌溶脹1～2 h 后靜置過夜；使用甲酸-氫氧化鈉緩沖液定容至100 mL，搖勻后以4 000 r/min 的速度離心20 min，提取溶液上清，即得M1、M2 和M3 的葡甘聚糖提取液。

1.2.5 魔芋球莖葡甘聚糖水解液制備 取3 支25 mL刻度試管，分別加入5.0 mL M1、M2 和M3 的葡甘聚糖提取液，向試管內加入3 mol/L 的H2SO42.5 mL后，100℃水浴1.5 h，水浴結束后立即向試管內加入6 mol/L 的NaOH 2.5 mL 混勻，然后添加去離子水至25 mL 刻度線，即得M1、M2 和M3 的葡甘聚糖水解液。

1.2.6 魔芋球莖中葡甘聚糖測定 采用3,5-二硝基水楊酸（DNS）法測定魔芋球莖中葡甘聚糖含量[10]。根據公式（1）計算魔芋樣品中的葡甘聚糖含量。

式中，ε 為葡萄糖和甘露糖在葡甘聚糖分子中的殘基分子量與其水解后生成的葡萄糖和甘露糖分子量之比，取值0.9；T 為水解液中所含的葡萄糖質量（mg）；T0為提取液中所含的葡萄糖質量（mg）；m 為魔芋精粉樣品質量（g）；ω 為樣品水分含量（%）。

1.2.7 魔芋球莖中葡甘聚糖平均分子質量的計算 根據公式（2）、（3）、（4）計算魔芋樣品中葡甘聚糖的平均分子質量。

1.2.8 魔芋球莖精粉黏度測定 根據NY/T 494—2010的方法采用NDJ-5S 數顯黏度計測定M1、M2、M3精粉的黏度。

2 結果與分析

2.1 不同魔芋球莖水分含量、鮮重及干重的比較

從表1 可以看出，M1 的水分含量最多，為87.5%，干物質含量最低；M2 的鮮重、干重最重，分別為1 061.0、154.0 g。

表1 不同魔芋球莖的水分含量、鮮重及干重

2.2 不同魔芋球莖中葡甘聚糖含量及平均相對分子質量的比較

由表2 可知，3 種魔芋樣品的葡甘聚糖含量具有顯著差異，但無論是粗精粉還是細精粉均以M3 的含量最高，分別為63.1%、67.8%；M 1 次之；M2 最低。M1 是地下一年生球莖，M2 是地下多年生球莖，M1的葡甘聚糖含量比M2 高，表明隨著魔芋生長時間的延長，其地下球莖葡甘聚糖的含量將降低。

表2 不同魔芋球莖的葡甘聚糖含量及其平均分子質量和精粉黏度

由表2 可知，葡甘聚糖平均分子質量最大的為M3，而M1 的葡甘聚糖平均分子質量最小。根據常理，平均分子質量與聚合度成正比。因此，推測M3 的聚合度最大，而M1的聚合度最小。但從精粉黏度數據（表2）可知，M3 的黏度最小。由此推測，M3 的葡甘聚糖分子中所含支鏈較少。

3 結 論

對珠芽魔芋地下一年生、地下多年生以及葉面球莖的研究發現，地下一年生球莖粗精粉葡甘聚糖含量為57.0%，純精粉葡甘聚糖含量為49.1%，精粉黏度為15 667 MPa·m，平均分子質量最小，為3.11×10-19g；地下多年生球莖葡甘聚糖含量最低，粗精粉葡甘聚糖含量為37.6%，純精粉葡甘聚糖含量為38.6%，精粉黏度最大，為18 654 MPa·m，平均分子質量為3.32×10-19g；葉面球莖葡甘聚糖含量最高，粗精粉葡甘聚糖含量為63.1%，純精粉葡甘聚糖含量為67.8%，精粉黏度最小，為12 754 MPa·m，平均分子質量最大，為3.56×10-19g。該結果為魔芋資源的引進、生產和加工提供了理論依據，可據此來調整魔芋精粉生產的種植資源。