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葛根的开发利用
黄 靖 南昌大学中德联合研究所 ３３００４７
罗 健 南昌天惠肉食品有限责任公司 ３３０００１
摘 要 本文介绍了葛根淀粉和葛根黄酮的分离提取的各种方法，对葛根淀粉提取中对葛 根黄酮保留量的因素进行了论述。
关键词 葛根 淀粉 黄酮 分离与提纯
ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｉｓｏｌａｓｔｉｎｇ Ｋｕｄｚｕｖｉｎｅ ｒｏｏｔ
ｓｔａｒｃｈ ａｎｄ ｉｓｏｆｌａｖｏｎｅ．Ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｉｓｏｆｌａｖｏｎｅ ｑｕａｎｔｉｔｙ ａｔｔａｃｈｅｄ
ｔｏ ｔｈｅ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｓｔａｒｃｈ ｉｓ ａｌｓｏ ｃｏｎ-ｃｅｒｎｅｄ．
ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ Ｋｕｄｚｕｖｉｎｅ ｒｏｏｔ Ｋｕｄｚｕｖｉｎｅ ｒｏｏｔ ｓｔａｒｃｈ ｉｓｏｆｌａｖｏｎｅ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ
１ 前言
葛根为豆科葛属牗Ｐｕｅｒａｒｉａ Ｄ．Ｃ．牘植物，既是传统的中药又是保健食品。葛根对冠心病、心绞痛具有明显疗效，而且可促进人大脑的血液循环，提高人的记忆力。我国有丰富的葛根资源牗１牘，大约有９个种和２个变种，集中分布在云南及其邻近省区。目前，全国各地做药用的葛根品种，主要为野葛牗Ｐｕｅｒａｒｉａ
ｌｏｂａｔａ 牗ｗｉｌｌｄ．牘ｏｈｗｉ牘及粉葛牗Ｐ．Ｔｈｏｍｓｏｎｉｉ Ｂｅｎｔｈ牘。野葛分布广，资源丰富，所含的葛根素牗ｐｕｅｒａｒｉｎ牘及黄酮量显著高于本属其它植物；粉葛则主要产于广西和广东，以栽培为主，现有甘葛藤和麻葛藤两个栽培品种，粉葛块根中淀粉含量较高，适用于葛粉加工牗２牘。
２ 葛根中的淀粉及黄酮
葛根中富含淀粉，新鲜块根中淀粉的含量约在２０％～２５％左右。在显微镜下观察，淀粉颗粒呈球形、半球形、多角形、直径为８～４２μｍ，平均直径２４μｍ。葛根淀粉的糊化温度为６９℃～７５℃，具有优异的理化特性。采用葛粉制成的食品具有透明度高、抗老化、胶体不易脱水，且带有葛根特有的芳香气味。并且淀粉中的微量药效成份使葛粉具有良好的保健功能，使之成为开发新型保健食品的较好原料。
化学研究表明，葛根中存在的主要有效化学成分为黄酮类化合物葛根素、黄豆甙牗ｄａｉｄｚｉｎ牘、及黄豆甙元牗ｄａｉｄｚｅｉｎ牘等成分（３），其中葛根素是本属的特有成分。葛根中的黄酮含量受到葛根产地、采收季节的影响。据文献报导（４），６月份含量最高，８月份最低，但两者相差不大。
目前对葛根的开发利用，主要可划分为两类：一类是从葛根中提取淀粉，直接食用，或作为其它保健食品的加工原料；另一类是从葛根中提取有效成分──黄酮类化合物，作为药品或保健品的功能因子添加到食品当中。由于野葛中黄酮类物质的含量要大大高于其它品类的葛根。因此，常采用野葛作为提取葛根黄酮的原料。
３ 葛根淀粉的提取
葛根淀粉的提取过程和普通淀粉类似，实际上是一个物理分离的过程，采用机械分离的手段，将葛根中的淀粉和纤维素、蛋白质等物质分开。然而葛根淀粉的提取又与普通淀粉的提取不完全一样，这是因为评价葛根淀粉的好坏，除了要看葛根淀粉的理化、卫生指标，还要看其中的黄酮含量的高低。因此在提取淀粉的同时，应尽量提高淀粉中总黄酮的含量，使葛根淀粉兼具有营养保健功能。
３．１ 工艺
葛根淀粉的加工基本上是以手工作坊式生产为主。一般采用如下工艺：
葛根→清洗→去皮→切片→粉碎→浸泡→筛分→离心→干燥→粉碎→包装→成品
国内，由于设备、技术的落后，造成产品的收率低、质量差。特别是黄酮有效成分的含量低，使葛根淀粉失去原有的营养保健功能，淀粉的价格也大大地降低了。并且由于黄酮含量不达标，直接影响了葛根淀粉的出品创汇。
３．２ 影响因素
葛根淀粉提取过程中的关键问题就是如何在提高淀粉的抽提率的同时，尽量提高淀粉中黄酮的保留量。由于新鲜葛根中表皮的粗纤维含量较高，且含有一定量的果胶和蛋白质，这些都造成了葛根淀粉分离和黄酮保留的困难。另外，新鲜葛根中多酚氧化酶活性很高，使葛根中的酚类物质极易发生褐变，影响产品的品质。
３．２．１ 影响葛根淀粉抽提率的因素
为提高葛根淀粉的抽提率，应采用效率较高的碎解和筛分设备。据文献报导（５），采用碎解机进行碎解时，葛根和水的比例为１牶４，碎解机的筛网孔径取２ｍｍ便可满足工艺要求。碎解后的浆液应采用转动筛、锥形离心筛、压力曲筛将淀粉和纤维分开，为充分回收淀粉需进行多级筛分。如果碎解筛分不当，残渣中的淀粉含量可达到２０％以上，造成原料的浪费。
３．２．２ 影响黄酮保留量的因素
在葛根淀粉抽提过程中，淀粉中的总黄酮保留量主要受到浸泡剂、浸泡时间、浸泡温度及料液比等多种因素的影响。
水是常用的浸泡剂，但葛根中黄酮类物质在水和酸性溶液中溶解度较低，浸泡过程中褐变现象严重。黄酮类化合物中含有多个酚羟基，显酸性，在碱性水溶液中溶解度较大，有利于抽提出葛根中的黄酮物质，故可采用碱性的石灰水作为浸泡剂（６）。浸泡后，可将大部分的黄酮类物质浸提至淀粉乳中。分离淀粉前，通过调节溶液的ＰＨ值，使黄酮随淀粉沉淀下来。但调节ＰＨ值后，淀粉乳中的黄酮物质并不会立即随淀粉沉淀，如果从淀粉乳中分离淀粉不当，碱液抽提反而会造成更多的黄酮类物质流失。
浸泡时间的长短也会影响淀粉品质和黄酮含量。随浸泡时间的延长，淀粉中黄酮含量会逐渐增加。但随浸泡时间的延长，淀粉粒的结构变的疏松，淀粉乳中微生物活动加剧，褐变严重，这些因素自然会影响到淀粉的品质。
只要温度不超过淀粉的糊化温度，温度对淀粉的提取影响不大。但在碱性条件下，温度升高会影响黄酮物质的稳定性。同时提高浸泡液的温度需要大量消耗能源，因此浸泡温度一般都不大于４０℃。
料液比会影响到淀粉抽提率和黄酮含量。如果采用回水工艺，可增加水的利用率和提高淀粉、黄酮抽提率。然而，浸提液褐变严重，给废水的重复利用带来困难，如何在提高废水利用率的同时减少褐变对淀粉品质的影响，正有待于下一步研究。
３．３ 葛根淀粉的深加工
利用葛粉可加工成多种食品，由于葛粉中含有保健功能因子黄酮类物质，使得采用葛粉作原料，加工制得的食品兼有保健功能。据文献介绍（７），葛粉的加工途径主要有：
即食葛粉
葛根→淀粉→葛粉果冻
葛粉软糖
葛根汁饮料
在加工过程中，为防止有效成份黄酮的破坏，应尽量避免高温长时间处理，使葛粉食品的保健功能得以发挥，提高葛粉食品的附加值。
４ 葛根总黄酮的提取
４．１ 粗提工艺
鲜葛根→清洗→干燥→破碎→醇回流→过滤→减压浓缩滤液→总黄酮
葛根黄酮的粗取一般采用醇回流的提取方法。葛根中的黄酮成份水溶性较差，但是在醇溶液中溶解度较大，有利于黄酮的抽提。余丽娟等（８）采用６０％乙醇作提取剂，得到的浸膏要比原料中提高近一倍。在回流提取黄酮后，溶剂可回收利用。也可采用甲醇作为提取剂（９），抽提效果要好于乙醇，但考虑到甲醇有一定的毒性，工业上，应选用乙醇作为葛根黄酮的提取剂。
４．２精制
要进一步提高葛根黄酮的纯度，须将得到的浸膏进行多次柱层板分离。富集剂和洗脱剂的选择应通过实验确定。要求柱体的吸附量大，而洗脱易（１０）。洗脱剂则要求洗脱彻底，并且容易回收。
葛根黄酮的精制还可采用有机试剂萃取的方法。利用盐酸溶液水解葛根黄酮抽提物，将其中的葛根素衍生物、大豆苷元衍生物转化为葛根素和大豆苷元，再利用有机试剂萃取分离葛根素和大豆苷元。采用这种方法可得到较纯净的葛根素和大豆苷元。
５结束语
葛根淀粉的提取中存在的主要问题就是淀粉中残留的黄酮含量低，这成为制约葛根淀粉工业化生产的重要因素。黄酮的提取为葛根的综合利用开辟了新的途径。提纯得到的黄酮产品可广泛运用于医药、食品中。利用分离提纯的葛根黄酮作为保健功能因子，还可进一步开发出新的保健食品。
参考文献
１顾志平，陈碧珠等，中药葛根及其同属植物的资源利用和评价，药学学报，１９９６，３１牗５牘：３８７．
２马书太，由玲，张传义，野葛根与粉葛根应区别应用。山东中医杂志，１９９７，１６牗５牘：２２０．
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４仲英，丁杏苞等，高效液相色谱测定葛根不同生长季节葛根素的含量与质量，中草药，１９９３，２３牗６牘：２９４．
５潘波汉，吴彪，葛根淀粉的工业化生产及其深加工技术，淀粉与淀粉糖，１９９７．１．
６杜先锋，许时婴，王璋，葛根淀粉生产工艺的研究，中国粮油学报，１９９８，１３牗５牘：２８－３２．
７石小琼，野生葛根的开发前景与加工技术，食品科学，１９９３，２．
８余丽娟，陈全斌等，葛根素原粉的研制，西师范大学学报，１９９９，１７牗３牘：７２
９曾详群，葛根总黄酮提取工艺，食品工业科技，２０００，２１牗３牘：３３．
１０张尊听，葛根素和大豆苷元提取纯化工艺探讨，中草药，２０００，３１牗３牘：１８３．
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