魔芋葡甘露聚糖的提取

食品行业的用途十分广泛
•
另外魔芋葡甘露聚糖在食品行业中的用途十分广泛，KGM溶胶的成膜性。稳 定性，抗菌性在食品领域的应用。随着果蔬保鲜剂研制的兴起，魔芋葡甘聚 糖因其溶液粘度大，稳定性高，抗菌性强，结膜细致，光滑的性质而被作为 保鲜剂的一148一活性成分。 魔芋精粉作为天然的保鲜剂利用，0.1%的魔芋精粉溶液可作为水果、蔬菜及 水产品的复膜保鲜剂，可起到防腐保质的作用，而且可随之食用。新鲜食品 经过KGM保鲜剂的处理，表面形成一层薄膜封闭鲜品表面气孔，形成具有严 密渗透性的密闭环境，可抑制水分挥发和营养物质消耗，限制氧气通过鲜品 表面速度，减弱鲜品呼吸强度，同时还可抑制病菌及霉菌的侵入和蔓延，起 到防腐保鲜作用，从而延长鲜品保存期。是一种既经济且高效的天然食品防 腐剂，能有效地防止食品腐败变质、发霉和遭受虫害。甘露聚糖可用于肉类 食品的保鲜贮藏。应用时配成0.05%~0.1%的甘露聚糖溶液，以喷雾、浸渍或 涂布等方式使其在鲜肉表而形成层薄膜，或者掺入肉制品中，均可显著地延 长食品的贮存期限。
•
胶稳定性差，流动性好等 ，使其应用受到限制。经过改性叫克服上述缺点，拓宽魔芋的应用范围。如 用苯甲酸或没食子酸对魔芋葡甘聚糖改性后，作为肉类食品保鲜剂，可抑制 嗜氧性微生物的繁殖，延长肉类的保鲜期。
原工艺流程：
魔芋粉(KF)→蒸馏水溶胀→静置5 h→稀释→抽滤→旋转蒸发→95%乙醇沉淀→无水乙 醇洗涤→风干 →纯品KGM。（KGM：魔芋葡甘露聚糖）
指导教师：
朱桂花
小组成员：
曹祥宇 褚颖颖 向凡 严志鹏
Beifang Univesity of Nationality
魔芋葡甘露聚糖的提取
原料及产物简介——魔芋及魔芋葡甘露聚糖
我们的实验——提取的工艺流程
我们的亮点——提取工艺的改进 Beifang Univesity of Nationality
魔芋葡甘露聚糖 主要性质：
由甘露聚糖和葡萄糖以β-1，4键键合[摩尔比为1.6：（1~4）]的高分子量非离子 型甘露聚糖（glucomannan），有少量以β-1，4键的之键结构，沿葡甘露聚糖主链 上平均每隔9~19个单糖单位有一个乙酰基，它有助于葡甘露聚糖的溶解。平均分子 量20万~200万。葡甘露聚糖具有最强的持水能力，能吸附其自身体积200倍的水分 子形成粘稠的溶液。
Beifang Univesity of Nationality
原 材 料 成 本 市
魔芋粉的市场报价 郑州蓝宇化工有限公司 魔芋粉报价 鑫源 食品级 99 元/公斤 2011-09-08 河南长兴食品添加剂有限公司 魔芋粉报价 强森 食品级 65 元/公斤 2011-09-08 河南佰信生物科技有限公司 魔芋粉报价 60 元/公斤 2011-09-05 李军（个体经营） 魔芋粉报价 13 元/斤 2009-07-01
经费保障：
课题中所需支出的项目有：1.主要原料；2.药品；3.仪器。
管理办法：1.遵循节俭的思想，使有限的经费得到充分利用，发挥出 尽可能多的效用。2.各项使用情况登记在册。3.定期和指导教师，小组 成员汇报经费支出及使用详细情况。4.项目经费主要用于购买实施项目 所必须的实验器材、耗材、工具以及相关调研开支等。具体使用和报销 标准按学院财务管理相关规定执行。
创新点：1.制成超细粉；2.弱碱性体系；3.易操作；4.提取时间缩短。
Beifang Univesity of Nationality
项目所需仪器及药品：
仪器：烧杯，抽滤装置：布氏漏斗、真空泵,蒸发器皿，研磨器皿，圆 底烧瓶装置，长颈漏斗，滤纸，玻璃棒，电吹风，马弗炉，电子天平 等。 药品：魔芋粉，乙醇（95%）,乙醇，Na2CO3，蒸馏水。 上述仪器和药品基本可由学校实验室保障，原料魔芋粉也容易采购。
主要用途：
魔芋葡甘露聚糖具有水溶、增稠、稳定、悬浮、凝胶、成膜、粘结等多种理化 特性，在化工和环保上可有以下用途：①生物全降解薄膜；②化肥 、农药缓释剂： 魔芋葡甘聚糖是亲水性的，因此包膜能吸水溶胀，使作物根系周围土壤保持一定 的水份，增强肥效，有利于植物生长③涂料：魔芋葡甘聚糖膨胀力强、粘度大， 作为胶合板中的粘合剂及涂料、漆料中的粘结剂，无毒、无污染，可大大地减少 室内污染，是一种新型的环保建筑材料。④废水处理絮凝剂：魔芋葡甘聚糖分子 中的乙酰基经化学改性， 可制备离子化的葡甘聚糖，使KGM成为水溶性好、电荷 量大的新型高分子絮凝剂，克服了常 用铝盐絮凝剂中铝的二次污染。
优点：
提纯的魔芋葡甘露聚糖产率为57%，产品无色、无味 ，其溶胶保存84 h仍 均一、透明、无异味，显示产品有较高质量分数。
不足：
1.体系形成时间较长，不利于连续操作。 2.没有形成碱性环境，造成提取过程中产物的不稳定，不利于提取更高纯度 的产物。
改进的魔芋葡甘露聚糖提取流程
魔芋粉（KF）→研磨成超细粉→ 取一定量置于圆底烧瓶装置加蒸馏水适 当振荡至成均匀溶液状→加入适量碱性物质（Na2Co3）使其呈弱碱性→开 始加热至煮沸3―5min得到其热溶液→ 稍冷却后进行抽滤→蒸发浓缩 → 95%乙醇进行沉淀→ 过滤→ 热风干燥→纯品KGM。
项目组承诺及预期目标：
在经费使用上遵循节俭的思想，使有限的经费得到充分利用，发挥 出尽可能多的效用。定期和指导教师，小组成员汇报经费支出及使用详 细情况。在相关支出上首先征询指导教师的意见。认真完成每项实验工 作，如实记录实验现象及数据，按照预期目标完成项目的研究工作。
预期效果：改进后的提取工艺产率高、简便、经济、耗时短，产品纯度 高。完成一份研究报告。
谢谢您的聆听！
流程分析：
溶解魔芋粉，形成体系。 分离其中的不可溶性杂质，得到较为纯净的体系继续提取。 对魔芋葡甘露聚糖进行沉淀，去除大部分可溶性杂质。 进一步纯化，得到纯净的体系。 干燥，去除水分得到我们的最终产物魔芋葡甘露聚糖纯品。
创新之处
1.原料研磨成超细粉有利于形成提取体系，缩短时间，提高产物的提取效率。 2.加入碱性物质，使体系处于弱碱性环境可以提高产物的产率和稳定性，并 且后续步骤设计了除去少量碱盐的操作。 3.魔芋葡甘露聚糖属于多糖类，不溶于高浓度的乙醇的溶液。利用这个特性 可以去除体系中的溶于乙醇和水的杂质。这也是选择含有一定水分的乙醇的 原因）
魔 芋 是 一 种 什 么 样 的 植 物
魔芋是一种多年生草木植物。 魔芋是一种多年生草木植物。地下块茎为扁 球形，个大，叶柄粗壮，圆柱形，淡绿色， 球形，个大，叶柄粗壮，圆柱形，淡绿色，有暗 紫色斑，掌状复叶，生长在疏林下。 紫色斑，掌状复叶，生长在疏林下。魔芋地下块 茎扁圆形，宛如大个儿荸荠，直径可达25厘米以 茎扁圆形，宛如大个儿荸荠，直径可达 厘米以 魔芋，含淀粉35%，蛋白质 上，营养十分丰富 魔芋，含淀粉 ， 3%，以及多种维生素和钾、磷、硒等矿物质元 ，以及多种维生素和钾、 还含有人类所需要的魔芋多糖， 素，还含有人类所需要的魔芋多糖，即葡萄甘露 聚糖达45%以上。 以上。 聚糖达 以上
小组分工：
曹祥宇：提取实验及信息搜集，实验方案设计及改进；
褚颖颖：实验方案设计及改进， 负责总结实验的结论和报告；
向凡：提取实验及信息搜集，实验方案设计及改进；
严志鹏：实验方案设计及改进，组内信息互通；
小组的每个成员都参与到实验的实施，并且注重个人对实验的观察 而提出的想法和问题的整组讨论，这样有利于吸收个人想法和整合 集体智慧，从而期望碰撞出精彩的火花。