第三章-淀粉植物资源

第一节淀粉植物资源一、概述(一)淀粉植物概念和种类淀粉植物资源是指在植物体的某些器官(果实、种子、根、茎等)中贮藏有大量淀粉的植物资源，这些植物被称为淀粉植物。我国地域辽阔、物种繁多、淀粉植物资源丰富，除了稻、麦、玉米、马铃薯、甘薯等主要作物之外，还有不少野生和半野生淀粉植物。富含淀粉的植物以蕨类、壳斗科、禾本科、蓼科、百合科、天南星科、旋花科、豆类、防己科、莲科、桔梗科、檀香科、银杏科等为多，约有400多种。1各种植物含淀粉的部位均有不同，但主要分布在果实、种子以及块根、鳞茎或根中，如蕨类、倪藤(Gnetum

montanum)、天南星、百合和桔梗等。常见野生淀粉资源籽实类的有锥栗、银杏、板栗、茅栗、甜槠(Castanopsis

eyrei)、苦槠(C.sclerophylla)、绵槠(Lithocarpus

henryi)、青冈、麻栎、栓皮栎、槲栎(Quercus

aliena)、金樱子、田菁、马棘、芡实、野燕麦、薏苡、铁树等；根茎类的有葛根、百合、土茯苓、金刚刺(Smilaxscobinicaulis)、贯众(Dryopteris

Crassirhizoma)、魔芋、芒蕨、石蒜、狗脊(Cibotium

barometz)、芭蕉芋、木薯、金毛狗、山猪肝等。百合科、薯蓣科等根茎淀粉植物种类较多，且淀粉含量也较高，两类总共有100多种。此外还有些叶类的，如须蕊忍冬(Lonicera

chrysantha)。有少数分布于髓心，如棕榈、桫椤等；另有少数植物的淀粉主要分布于皮层，如榆树。2淀粉植物数量多、分布广，不仅可以直接食用，还可以作工业上酿酒、制糖、凉粉、粉皮、粉丝以及副食品、浆糊等的淀粉原料、发展畜牧业的饲料。百合科、薯蓣科等根茎淀粉植物种类较多，且淀粉含量也较高，两类总共有100多种，此外还有些叶类的，如须蕊忍冬(Lonicera

chrysantha)。目前，人们对野生淀粉植物越来越关注和喜爱，有些成了市场上的紧俏货，有些已成了经济价值很高的出口商品，如板栗、锥栗、土伏苓、蕨、野葛所制出的淀粉，因此采集加工野生植物淀粉，发展这一农村传统的副业，也是生财致富的门路之一。3(二)淀粉的提取加工技术淀粉是植物体中贮存的养分，广泛存在于各种植物的种子、块茎和块根中。主要粮食作物中淀粉含量都较高，大米中含淀粉62%~86%，麦子中含淀粉57%~75%，玉蜀黍中含淀粉65%~72%，马铃薯中则含淀粉12%~14%。我国工业上常用玉米、小麦、马铃薯、甘薯、木薯等制取淀粉。淀粉分离提取加工的基本过程主要包括原料处理、浸泡、破碎、分离、清洗、干燥、分筛、包装等工序。不同植物的淀粉在具体加工操作上稍有差异，但基本过程相同。4(1)选料选择完整、无发霉、发热、霉烂、变味、病虫害的果实(籽实)、块茎、块根材料。块茎或块根类，最好选取收获后30d以内的作原料，并剔除冻、烂、腐块和杂质，用水反复冲洗干净。5(2)浸泡籽实类原料含水量低、质地坚硬，必须先经浸泡，使其软化，才易破碎。此外，通过浸泡可以破坏原料蛋白质网络组织，并有洗涤和除去部分水溶性物质的作用，有利于选出淀粉。对有些原料可以加入SO2和石灰等作浸泡剂，能加速淀粉的释放。浸泡时先将原料倒入浸泡器内，加入水和浸泡剂搅拌，放置一定时间后，放水排料。有条件时最好采用逆流浸泡，其优点是耗水少，浸泡水中溶解大量水溶性物质，便于回收。为了提高淀粉出率，块茎和块根类可以采用碱水浸泡，其作用是：甘薯片的纤维膨胀增大，使甘薯片在破碎时纤维和淀粉容易分离，而淀粉颗粒破碎较少；使色素和胶体物质容易渗出。过筛时，减少渣子粘附筛孔；保持碱性，抑制微生物活动；淀粉乳在流槽分离时，沉积淀粉的性能良好，粉质硬。浸泡一般采用饱和石灰乳或1%稀碱液加入渍泡水，使pH值为10~11；浸泡时间约12h；温度控制在35~40℃。渍泡后，甘薯片含水量为60%。6(3)破碎必须对原料进行破碎(切片打浆)，以破坏其细胞组织，使淀粉从细胞中游离出来而便于提取。常用的破碎设备有刨丝机(用于新鲜根茎的破碎)、锤击式粉碎机(粉碎颗粒状原料)、沙盘粉碎面(可磨多种原料)等。破碎方法根据野生植物的种类而定。含水量高的新鲜根茎可不浸泡而直接用刨丝机或用锤击式粉碎机粉碎。一般进行两次粉碎，第一次粉碎后过筛，分离淀粉乳，将筛上物进行第二次粉碎，然后筛去残渣，取得的淀粉乳，称为粗淀粉乳。有些根茎类原料，在粉碎过程中如瞬时温度升高，部分淀粉易受热糊化，以致在过筛时，影响淀粉和残渣分离；在流槽分离时又不易沉淀，导致次数增加，影响好粉出率。为了防止这些不利情况，可以采用两道粉碎、分道过筛的工艺流程。即经第一道粉碎后，进行过筛，然后经第二道粉碎处理，再行过筛。在粉碎过程中，为了降低瞬时温升，根据各道粉碎粒度不同，调整粉浆浓度。同时采用匀料器控制薯干等进量，均衡粉浆，避免粉碎机过载，利于流槽分离。7(4)分离粗淀粉乳中含有一些纤维素、蛋白质、脂肪、灰分等，必须除去这些成分，才能得到高质量的淀粉。通常先去除纤维素，再除去蛋白质。分离纤维素多采用筛分的方法，将磨碎的物料分成淀粉乳和残渣，残渣经过3~4次的洗涤，回收残存淀粉。最后一次过筛的淀粉乳用140~200筛孔的丝绢过滤，去除微小残渣或细纤维，以获得纯净淀粉。分离蛋白质多采用沉淀法或离心分离法。以甘薯淀粉为例，红薯干经过粉碎后得到的红薯糊(料液)，必须进行过筛，分离出渣子(纤维)，通常采用平摇筛，料液进入筛面，要求均匀过筛，不断淋水，淀粉随水穿过筛孔进入存浆池，而渣子留存在筛面上从筛尾排出。筛布为120目尼龙布。在过筛过程中，由于料液中含有果胶等粘稠物质滞留在筛面上，影响筛子的分离效果，因此，筛布应经常洗刷，以保证筛孔畅通。经过精筛处理后的甘薯淀粉，目前一般采用流槽分离蛋白质。8(5)纯化除去蛋白质的淀粉乳仍含有水溶性杂质。为了提高淀粉乳的纯度必须进行纯化。传统的纯化方法是将淀粉乳放入沉淀容器中，加入适量清水搅拌均匀，然后静置8~12h，待淀粉沉淀后，吸去上层清液，再加入适量清水重复上述过程，如此反复2~3次，即可得到纯度较高的淀粉。目前，较好的纯化方法是利用真空吸滤两机串联进行淀粉纯化。9(6)干燥采用真空吸滤机纯化的淀粉可直接进行干燥处理，使淀粉含水量降至10%~20%，才可以贮藏和运输。采用沉淀容器法纯化的淀粉乳，先进行脱水处理，使其含水量降至40%左右，然后再进行干燥处理。淀粉干燥最好采用人工干燥。其干燥效率高，淀粉质量好。常用的干燥机有转筒式、真空式和带干式干燥机等。10(7)筛分和包装干燥后的淀粉其形状、大小不一，呈碎块状或不均匀的颗粒状，必须经筛分处理才能成为成品淀粉。通过筛分使淀粉粗粒和细粒分开，细粒可直接包装成为成品。粗粒经粉碎机粉碎，再进行筛分，直至全部成为粉状为止。包装好的淀粉应存放于干燥恒温处。11(三)淀粉的变性与应用(1)原淀粉原淀粉(nativestarch)是不经过任何化学方法处理，也不改变淀粉内在的物理和化学特性而生产的各类淀粉。原淀粉可分为四大类：谷类淀粉、薯类淀粉、豆类淀粉和其他淀粉。原淀粉可作为各种浆料、添加剂、施胶剂、填充剂、粘胶剂等，也可作为各种变性淀粉、淀粉糖以及淀粉衍生物的原料。12(2)变性淀粉为了改善淀粉的性能、扩大其应用范围，利用物理、化学或酶法处理，在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质，从而改变淀粉的天然特性(如：糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等)，使其更适合于一定应用的要求。这种经过二次加工，改变性质的淀粉统称为变性淀粉(modifiedstarch，也称为改性淀粉)。淀粉变性的目的有二：一是为了适应各种工业应用的要求。如：高温技术(罐头杀菌)要求淀粉高温粘度稳定性好，冷冻食品要求淀粉冻融稳定性好，果冻食品要求透明性好、成膜性好等。二是为了开辟淀粉的新用途，扩大应用范围。如：纺织上使用淀粉；羟乙基淀粉、羟丙基淀粉代替血浆；高交联淀粉代替外科手套用滑石粉等。变性淀粉的分类。变性淀粉的性质主要考察糊的透明度、溶解性、溶胀能力，冻融稳定性、粘度及稳定性，耐酸、耐剪切性，粘和性，老化性、乳化性等方面。目前，变性淀粉的品种、规格达两千多种。13(3)淀粉变性的机理淀粉变性其实是改变淀粉的糊化和蒸煮特性，主要改变以下性质：①糊化温度：解聚使糊化温度(GelatinizationTemperature)下降；非解聚时糊化温度有升高也有下降，一般淀粉分子中引进亲水基团可增强淀粉分子与水的作用，使GT下降。交联起阻挡作用，不利水分子进入，使GT升高。高直链淀粉结合紧密，晶格能高，较难糊化。②淀粉糊的热稳定性：一般谷类淀粉的热稳定性大于薯类；通过接枝或衍生某些基团，从而改变基团大小或架桥，可使淀粉糊的热稳定性增加。③淀粉糊的冷稳定性：淀粉结构中引入亲水基团，造成空间障碍，分子不易重排。此外亲水基团的引入使亲水作用增强，强化了与水的结合力，使淀粉脱水作用下降。④抗酸的稳定性：尽可能使淀粉结构改变成为网状结构，使淀粉能耐pH值3~3.5的酸性。⑤抗剪切力：一般抗酸的淀粉也抗剪切。⑥复合改性：具有多种功能。变性淀粉的性质取决于下列一些因素。淀粉的来源(玉米、薯类、小麦、大米等)、与处理(酸解或糊精化等)、直链淀粉和支链淀粉的比例或含量、分子量分布的范围(粘度或流动性)、衍生物的类型(酯化、醚化等)、取代基的性质(乙酰基、羟丙基等)、取代度(DS)或摩尔取代度的大小、物理形状(颗粒状、预糊化)、缔合成分(蛋白质、脂肪酸、磷化合物)或天然取代基。14(4)淀粉变性的方法目前，变性淀粉的品种、规格达2000多种，但变性方法不外乎物理方法、化学方法和酶法三大类。物理变性包括预糊化(α化)、γ射线、超高频辐射处理、机械研磨、湿热处理等；化学变性是用各种化学试剂处理，主要包括两大类：一类是使淀粉分子量下降，如酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等；另一类是使淀粉分子量增加，如交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等；酶变性(生物变性)是用各种酶处理，如α、β、γ-环状糊精、麦芽糊精、直链淀粉等。此法，还有复合变性，是指采用两种以上前述的方法处理，如氧化交联淀粉、交联酯化淀粉等。采用复合变性得到的变性淀粉具有两种变性淀粉的各自优点。另外，淀粉变性方法还可按生产工艺路线进行划分，有干法(如磷酸酯淀粉、酸解淀粉、阳离子淀粉、羧甲基淀粉等)、湿法、有机溶剂法(如羧基淀粉制备一般采用乙醇作溶剂)、挤压法和滚筒干燥法(如天然淀粉或变性淀粉为原料生产预糊化淀粉)等。最常见的变性方法有糊化、酸化和氧化等。15①糊化淀粉粒在适当温度下(各种来源的淀粉所需温度不同，一般60~80℃)在水中溶胀、分裂、形成均匀糊状溶液的作用称为糊化作用。糊化作用的本质是淀粉粒中有序及无序(晶质与非晶质)态的淀粉分子之间的氢键断开，分散在水中成为胶体溶液。糊化作用的过程可分为三个阶段：可逆吸水阶段，水分进入淀粉粒的非晶质部分，体积略有膨胀，此时冷却干燥，颗粒可以复原，双折射现象不变；不可逆吸水阶段，随着温度升高，水分进入淀粉微晶间隙，不可逆地大量吸水，双折射现象逐渐模糊以至消失，亦称结晶“溶解”，淀粉粒胀至原始体积的50~100倍；淀粉粒最后解体，淀粉分子全部进入溶液。糊化后的淀粉又称为α~化淀粉。将新鲜制备的糊化淀粉浆脱水干燥，可得易分散与溶解于水的无定形粉末，即“可溶性α~淀粉”。淀粉糊化作用的测定方法有光学显微镜法、电子显微镜法、光传播法、粘度测定法、溶胀和溶解度的测定、酶的分析、核磁共振、激光光散射法等。工业上常用粘度测定法，溶胀和溶解度的测定。16②酸化在用酸处理淀粉的过程中，酸作用于糖苷键使淀粉分子水解，淀粉分子变小。淀粉颗粒是由直链淀粉和支链淀粉组成，前者具有α-1，4键，后者除α-1，4键，还有少量α-1，6键，这两种糖苷键被酸水解的难易存在差别。由于淀粉颗粒结晶结构的影响，直链淀粉分子间经由氢键结合成晶态结构，酸渗入困难，其α-1，4键不易被酸水解。而颗粒中无定形区域的支链淀粉分子的α-1，4键、α-1，6键较易被酸渗入，发生水解。通常制取酸变性淀粉是使用浓淀粉淤浆，含固量约为36%~40%，加热到糊化温度之下(常为40~60℃)，加入无机酸并搅拌一个或多个小时。17③氧化许多试剂都能氧化淀粉，但是工业生产中最常用的是碱性次氯酸盐。用次氯酸盐氧化的淀粉被称为“氯化淀粉”(实际上处理后并没有把氯引进淀粉分子内)。淀粉乳浆的次氯酸盐氧化是在碱性次氯酸钠溶液中进行的，此时需要控制pH、温度和次氯酸盐、碱和淀粉的浓度。用约3%的氢氧化钠溶液调节pH至8~10，在规定时间内添加有效氯5~10%的次氯酸盐溶液。用添加氢氧化钠稀溶液的方法来控制pH，并中和反应中生成的酸性物质。改变时间、温度、pH值、淀粉品种、次氯酸盐浓度和次氯酸盐添加速度，能够生产出多种不同的产品。当氧化反应达到要求程度时，将pH降至5~7，加入亚硫酸氢钠溶液或二氧化硫气体以除去其中多余的氯来终止反应。18二、主要的淀粉植物(一)板栗Castanea

mollissima

Blume【别名与科属】栗、栗子、毛栗、大栗，壳斗科(Fagaceae)栗属植物。【形态特征】落叶乔木，高达20m，胸径达1m。叶互生，长椭圆形，至长椭圆状披针形，长8~20cm，宽4~7cm；先端短渐尖，基部圆形，宽楔形，侧脉伸出锯齿的先端，形成芒状锯齿，上面绿色有光泽，下面被灰白色毛。树皮灰褐色，不规则深纵裂。幼枝密生灰褐色绒毛。花单性，雌雄同株，雄花为直立柔荑花序，生于叶腋，有绒毛；花被6裂，雄蕊10~20；雌花生于雄花序基部，常3朵集生，外包针刺状总苞(直径为5~11cm)。坚果2~3枚，褐色，顶端常具短柔毛，生于总苞形成的壳斗内，成熟时总苞4裂。花期5~6月，果熟期9~10月。192021【生境分布】分布于我国河北、山东、山西、陕西、江苏、浙江、江西、湖北、四川、云南、贵州等省区。各地普遍栽培。生长于河滩、林中、路边、山坡、丘陵。板栗适宜微酸性至中性土壤(pH值4.6~7.0)，含盐量不超过0.2%，喜肥沃温润、排水良好的砂质或砾质壤土，对有害气体抗性强。深根性，根系发达，萌芽力强，耐修剪，虫害较多。栽种时应选择低山、丘陵土层深厚和肥沃湿润的向阳缓坡开园造林。22【利用部位与化学成分】果实为山区重要干果之一，木本粮食。果甘甜芳香，含淀粉51~60%，蛋白质5.7~10.7%，脂肪2~7.4%，糖、淀粉、粗纤维、胡萝卜素、维生素A、B、C及钙、磷、钾等矿物质，可供人体吸收和利用的养分高达98%。以10粒计算，热量为204卡路里，脂肪含量则少于1g，是有壳类果实中脂肪含量最低的。23【采收与加工】板栗采收方法有两种，即拾栗法和打粟法。拾栗法就是待栗充分成热，自然落地后，人工拾栗实。为了便于拾栗子，在栗苞开袭前要清除地面杂草。采收时，先振动一下树体，然后将落下的栗实、栗苞全部拣拾干净。一定要坚持每天早、晚拾一次，随拾随贮藏。拾栗法的好处是栗实饱满充实、产量高、品质好、耐藏性强。打栗法就是分散分批地将成熟的栗苞用竹竿轻轻打落，然后将栗苞、栗实拣拾干净。采用这种方法采收，一般2~3d打一次。打苞时，由树冠外围向内敲打小枝振落栗苞，以免损伤树枝和叶片。严禁一次将成熟度不同的栗苞全部打下。打落采收的栗苞应尽快进行“发汗”处理，因为气温较高，栗实含水量大，呼吸强度高，大量发热，如处理不及时，栗实易霉烂。处理方法是选择背阴冷凉通风的地方，将栗苞薄薄摊开，厚度以20~30cm为宜，每天泼水翻动，降温“发汗”处理2~3d后，进行人工脱粒。24栗实贮藏有三怕，即怕热、怕干、怕冻。在常温条件下，栗实腐烂主要发生在采收后一个月时间里，此时称之危险期。采后2~3个月，腐烂较少，则属安全期。因此，做好起运前的暂存或入窑贮藏前的存放。比较简便易行的暂存方法是选择冷凉潮湿的地方，根据栗实多少建一个相应大小的贮藏棚。棚顶用竹(木)杆搭粱，其上用苇席覆盖，四周用树枝或玉米、高梁秸秆围住，以防日晒和风干。棚内地面要整平，铺垫约10cm厚的河沙，然后按l份栗实3~5份沙比例混合，将栗实堆放在上面，堆高30~40cm，堆的四周覆盖湿沙10cm。开始隔3~5d翻动一次，半月后隔5~7d翻动一次，每次翻动要将腐烂变质的栗实拣出。为了防止风干，还要注意洒水保湿。25【近缘种】栗属植物除板栗之外，还有7个种：锥栗(C.henryi(Skam)

Rehd.etWils.)、茅栗(C.

seguinii

Dode.)、日本板栗(C.crenata

Sieb.＆Zucc.)、美洲板栗(C.dentataMarsh.)、欧洲板栗(C.sativaMill.)、丛生栗(C.alnifoliaNutt.)、美洲矮生栗(C.pumilaMill.)，其果实均可食用。板栗、茅栗、锥栗为我国特有种。我国是世界上最大的食用栗生产国，对栗属植物的利用主要为板栗。我国板栗分布地域广，除青海、宁夏、新疆、海南等少数省区外广布南北各地，跨越寒温带、温带、亚热带，垂直分布从海拔50m至2600m。栽培品种约为300个，年产量由约占世界总产量的1/5上升至目前的接近一半。日本板栗原产于日本，在我国东北地区亦有分布；欧洲板栗原产于欧亚大陆和非洲北部，常称甜栗、西班牙栗或欧亚栗；美洲板栗曾分布于北美东部，但被栗疫病传染几乎灭绝。美洲板栗和欧洲板栗易受栗疫病感染，但中国板栗和日本板栗对此病有抵抗力，所以现在被美国引种，培养能抗真菌的杂交树种。26【资源开发与保护】板栗是我国栽培最早的果树之一，约已有2000~3000年的栽培历史。栗子在欧洲、亚洲和美洲被广泛应用作为食品，还可以加工制做栗干、栗粉、栗酱、栗浆、糕点、罐头等食品，栗子羹则是老幼皆宜，营养丰富的糖果；树材坚硬，纹理通直，防腐耐湿，是制造军工、车船、家具等优质木材；枝叶、树皮、刺苞富含单宁，可提取烤胶，是皮革工业的重要原料，树叶还可饲养柞蚕；花是很好的蜜源。板栗各部分均可入药，栗子能健脾益气、消除湿热、舒筋活络，所含高淀粉质可提供高热量，而钾有助维持正常心跳规律，纤维素则能强化肠道；果壳治反胃称做收敛剂；树皮煎汤洗丹毒；根可治偏肾气等症；雄花序、壳斗、树皮可消肿解毒。27（二）芡实Euryaleferox

Salisb.exDC

【别名与科属】鸡头米、鸡头苞、鸡头莲、刺莲藕、肇实、鸡头盘、假莲藕、刺荷叶，为睡莲科（Nymphaeaceae）芡属。【形态特征】一年生水生草本，具白色须根及不明显的茎。根壮茎短缩，叶从短缩茎上抽出，初生叶沉水，箭形；后生叶浮于水面，叶柄长，圆柱形中空，表面生多数刺，叶片椭圆状肾形或圆状盾形，直径65-130cm，表面深绿色，有蜡被，具多数隆起，形似蜂巢，叶脉分歧点有尖刺，背面深紫色，叶脉凸起，有绒毛。花单生；花梗粗长，多刺，伸出水面；萼片4，直立，披针形，肉质，外面绿色，有刺，内面带紫色；花瓣多数，分3轮排列，带紫色；雄蕊多数，外层雄蕊逐渐变瓣，花药内向；子房半下位，8室，无花柱，柱头红色。浆果球形豌豆状，海绵质，紫红色，外被皮刺，上有宿存萼片。每果含种子160-200粒，称为“芡米”，呈球形，黑色，坚硬，具假种皮，种仁黄色。花期6-9月，果期7-10月。2829【生境分布】广布于东南亚，俄罗斯、朝鲜、日本也有分布。我国中部、南部各省均有产，生于池塘、湖沼及水田中。喜温暖水湿，不耐霜寒。生长期间需要全光照。水深以80-120cm为宜，最深不可超过2m。最宜富含有机质的轻粘壤土。在长江流域一带，4月上、中旬，当气温升至15℃以上。【利用部位与化学成分】成熟种子。芡实含淀粉、蛋白质、脂肪等。每100g鲜种仁约含水分63.4g、蛋白质4.4g、碳水化合物32g、磷110mg、钙9mg、铁0.4mg、维生素B10.40mg、维生素B20.08mg、尼克酸2.5mg、维生素C6mg、胡萝卜素微量，此外还有皂甙及少量维生素。30【采收与加工】芡实种子的采收期一般在8-9月，此时茎叶枯萎，果皮呈红褐色。采收时因梢株茎叶有刺，可坐小船、打谷桶或大木盆进入池塘，先用镰刀割去叶片，露出果实，再将果实割下，然后用小竹篓捞起果实。若种子散落水面，也要及时捞起，以免假种皮在水面腐烂后，种子沉水，造成损失。果实采收以后要进行加工处理，去掉果实和种皮，取其种仁。将果实摊于打谷场上，用木杵或连加敲打，撞破果壳，然后再装入筐篓内用脚踩，使种子外部的薄膜脱落，裂出种子，用水淘净后晒干。或先将采收的果实堆成大堆，用草覆盖，约经10d左右，即可发热沤烂果壳和种皮，此时扒开大堆，收种子，淘净晒干。晒干后将大小不同的种子分为2-3级，用碾子或石磨磨去种皮硬壳。磨时应将磨心垫高些，以免磨碎种仁。也可以先用火炒再用石磨磨去硬壳。磨后用扇车或簸萁除去壳皮及杂质，或倒入水中，捞去上浮外壳，再将纯净的种仁捞起晒干，即为芡实米。基出米率为62%-66%，芡实不分等级，以颗粒饱满、均匀、粉足、无碎末、无杂质、无硬壳及无霉烂变质者为合格成品。31【近缘种】芡属植物只有芡实一种，睡莲（Nymphaea

tetragona

Georgi）又名子午莲，可视为其近缘种。睡莲根茎富含淀粉，含量可达53.4%，粗纤维15%左右。全国各地均有分布，常成片生长于池沼、湖泊和路边水沟中。全草宜作绿肥，其根状茎可食用或药用，用于做强壮剂、收敛剂，可用于治疗肾炎病。【资源开发与保护】芡米营养价值高，可生食或煮食；外壳可作染料；叶柄、叶茎可作蔬菜；亦可入药，有健脾、益肾、涩精之功效；全草可作饲料和绿肥。叶大肥厚，浓绿有皱褶，花色明丽，花形奇特，可以孤植观赏，也可与王莲、睡莲搭配摆放，更突出水面整体的观赏效果。在清明前后去除水藏或泥沙中藏的种子，选择颗粒饱满充分成熟的种子，放置20-25℃的温水中浸种催芽，每天换水，15d左右种子即可开始发芽，然后撒播育苗。3233（三）野葛Pueraria

lobata（Willd.）Ohwi【别名与科属】粉葛藤、甜葛藤、葛条、划粉、葛根、葛麻藤、鹿藿、黄斤、鸡齐，蝶形花科（Papilionaceae）葛藤属。【形态特征】木质落叶大藤本，长可达10m，全株被黄褐色长硬毛，有肥厚的块根。三出复叶互生，叶为三出复叶，托叶盾状着生；顶生小叶菱状卵形，长5.5-19cm，宽4.5-18cm，顶端渐尖，基部圆，有时边缘浅裂，下面常有白霜；侧生小叶阔卵形，基部明显偏斜，有时边缘浅裂；小托叶线状披针形，与小叶柄近等长。圆锥花序腋生，短而密集，长15-30cm，被黄褐色微硬毛；苞片早落。花萼长8-10mm，裂片渐尖，与萼管等长；花冠蝶形，紫色，长10-12mm，旗瓣近圆形，基部有一黄色附属体，具短爪，翼瓣弯镰状，基部有线形向下的耳，龙骨瓣具极小的耳。雄蕊与花瓣近等长，花丝线形，长约2mm，花药长圆形，长约1mm；花盘5浅裂，无毛；子房球形，无毛，径约0.5mm，花柱1，极短，柱头3裂，头状。荚果长圆状线形，扁平，长5-8cm，宽约8mm，密被褐色长硬毛。种子扁卵圆形，红褐色，千粒重13-18g。花期5-9月，果期8-10月。3435【生境分布】生于山坡、路旁的灌丛中或疏林中。在我国分布很广，以华东、华南和西南部各省最多。前苏联、朝鲜、日本等国也有分布。【利用部位与化学成分】葛根中淀粉含量较高，干物质含量可达35%-40%，新鲜葛根淀粉含量约为20%。葛根经水磨加工而成的葛粉，淀粉含量更高，经水磨澄清后的葛粉成分为：淀粉76.11%、蛋白质0.11%、纤维素0.14%、灰分0.12%和水1.92%，还含有丰富的矿物元素铁、锌、钙、磷、钾以及多种人体必需氨基酸；此外，葛根还含多种黄酮类成分，主要活性成分为大豆素、大豆甙、葛根素、葛根素-7-木糖甙等。36【采收与加工】葛根移栽后两年采收，秋冬季节，地上部分枯萎时，割去藤蔓，小心挖起块根，抖掉泥沙。运回后先切下根头作种，用水将根表面的泥沙洗掉，刮去粗皮，切成1.5-2cm厚的斜片，或对剖切开后再切成1.5-3cm厚的块子，随切随上炕床，用无烟煤火迅速炕干即地药材葛根产品。切片后，用盐水、白矾水或淘米水浸泡，再用硫黄熏后晒干，色较白净。葛根为药食两用植物，葛根淀粉富含人体必需氨基酸，不但可药用，而且还可制作各种中、高档营养疗效食品，在食品市场上备受消费者青睐。鲜根提取淀粉后，可用残渣提取或用干根粉碎回流提取异黄酮浸膏，作为制药原料。【近缘种】同属植物中块根可制取淀粉的还有：食用葛藤（P.edulis

Pampan.）分布于广西、云南、四川；蛾嵋葛藤（P.omeiensisWangetTang）分布于四川、贵州、云南；甘葛藤（P.thomsonii

Benth.）多为栽培，主产于两广，此外四川、云南等地亦产；三裂叶野葛藤（P.phoseoloides

（Roxb.）Benth.）分布于浙江、福建、台湾、广东、广西；云南葛藤（P.peduncularis

Grah.）分布于四川、云南、西藏，西藏个别地区作葛根入药，但味苦而不甘，有毒，一般作农药、杀虫剂，不宜直接食用。这些植物野生于山野灌丛或疏林中，或栽培于田间、村边。37【资源开发与保护】葛根富含淀粉糖分，是常用的淀粉植物，也是常用的药用植物。因含有异黄酮类活性成分，而成为当今药用植物和食用植物研究的重要植物之一。葛根所含的黄酮类成分对高血压、高血脂、高血糖和心脑血管疾病有一定疗效，具有抗癌、抗氧化、降血糖、降血脂及解酒等作用。民间还用于酿酒。茎蔓可编制箱笼家具，茎蔓韧皮部的纤维精制后可制绳或供纺织。此外葛叶可以作为饲料。38（四）薏苡Coix

lachryma-jobiL.

【别名与科属】药玉米、水玉米、晚念珠、六谷迷、珍珠米、薏米、苡仁、六谷子，禾本科（Poaceae）玉蜀黍超族薏苡属。【形态特征】一年或多年生草本，株高1-2m。茎直立粗壮，有10-20节，节间中空，丛生，分枝多，基部节上生根。叶互生，叶片长10-40cm，宽1.5-3cm，先端尖，基部阔心形，中脉粗厚明显，边缘粗糙；叶舌短；叶鞘光滑，与叶片间具白薄膜状的叶舌，叶片长披针形，先端渐失，基部稍鞘状包茎。总状花序，由上部叶鞘内成束腋生，小穗单性；花序上部为雄花穗，每节上有2-3个小穗，上有2个雄小花，雄蕊3；花序下部为雌花穗，包藏在骨质总苞中，常2-3小穗生于一节，雌花穗有3个雌小花，其中一花发育，子房有两红色柱头，伸出包鞘之外，基部有退化雄蕊3。颖果成熟时，外面的总苞坚硬，呈椭圆形。种皮红色或淡黄色，种仁卵形，长约6mm，直径为4-5mm，背面为椭圆形，腹面中央有沟，内部胚和胚乳为白色。花期7-9月，果期8-10月。3940【生境分布】起源于亚洲东南部的热带、亚热带地区，主产我国以南的广大地区。薏苡对土壤要求不严，性喜温暖、潮湿，能在易受旱涝的河谷、山谷、溪边、池塘、屋旁等地生长，从海拔300-1300m的山地都可种植。我国大部分地区均可栽培。【利用部位与化学成分】苡米（薏苡仁）含淀粉62.38%，蛋白质17.57%，脂肪5.85%，灰粉1.3%，每100g含维生素B132mg，此外，还含有人体不可缺少的赖氨酸、色氮酸、酪氨酸和丙氨酸等氨基酸、薏苡仁酯并含脂肪油，油中含肉豆蔻酸、芸苔甾醇、棕榈酸、8-十八烯酸、豆甾醇等。41【采收与加工】薏苡子粒成熟不一致。收获季节，南方为8-9月，北方为9-10月，当果实呈褐色大部成熟后（80%粒子成熟变色时），选择晴天割取全株，晒干，并在场院放置3-4d后，用脱壳机或碾子除去外壳及种皮，去净杂质，收集种仁即得，出米率约为50%左右。薏苡仁除去杂质后，麸炒薏苡仁取净薏苡仁，照麸炒法炒至微黄色。置通风干燥处，防蛀。【近缘种】薏苡属约10种，多产于热带亚洲。我国有5个种4个变种，即薏苡（C.lacryma-jobiL.）、小珠薏苡（C.puellarum

Balansa）、窄果薏苡（C.stenocarpa

L.）、水生薏苡（C.aguatica

Roxb）、薏米（C.chinensis

Tod.）。薏苡（C.lacryma-jobi）有菩提子（C.lacruma-jobi

var.monilifer）、马云薏苡（C.lacryma-jobivar.ma-yuen）等变种薏苡属植物主要分布于热带亚洲，这些植物种仁都称为苡米，都有相似的食用和药用价值。【资源开发与保护】苡米具有清热、利尿、化湿，排脓、补肺、健脾胃、强筋骨、缓解痉挛、降低血压等功效。由于薏苡仁比大米、小麦热量高，且富含脂肪、多种氨基酸、大量的维生素B1、维生素B2以及钙、磷、镁、钾等，因此，对于久病体虚及病后恢复期的患者来说，是一味价廉物美的营养品。42（五）魔芋Amorphophallus

konjac

K.Koch【别名与科属】蒟蒻、花杆南星、花杆莲、麻芋子、花伞把、花梗莲，天南星科（Araceae）魔芋属。【形态特征】多年生草本，地下有扁球形肥大球茎，茎多肉，圆柱形，具有褐色及暗紫色斑，高达1米。叶根生，大形，3回掌状复叶，小叶又作羽状全裂，叶轴具不规则的翅，小裂片披针形，长4-8cm，基部楔形，先端尖，叶脉网状。花单性，淡黄白色，为顶生肉穗花序，生于佛焰苞内，上部多为褐色雄花，下部为多数红紫色雌花。浆果球形或扁球形，密集成圆柱形的果穗，成熟时为黄绿色。花期4-6月，果期6-8月。4344【生境分布】原产于东印度及斯里兰卡，热带及亚热带的亚洲国家普遍引种，我国陕西、甘肃、宁夏至江南各省都有栽培，以云南和四川两省及长江中下游较多。野生或种植于疏林下、林缘或溪谷两旁湿润地。喜温暖湿润，在年平均温度14-20℃、无霜期240d以上的地区均能种植。球茎15℃以上开始萌芽，18-20℃地上部生长旺盛，22-25℃最适于球茎膨大。适宜肥沃湿润、富含腐殖质的土壤。以母球茎或子球茎繁殖，3月播种，10月可采收。【利用部位与化学成分】魔芋的利用部分主要是块茎，营养丰富，含淀粉35%，蛋白质3%，以及多种维生素和钾、磷、硒等矿物质元素，还含有人类所需要的魔芋多糖，即葡萄甘露聚糖达45%以上，并具有低热量、低脂肪和高纤维素的特点。45【采收与加工】块茎在无性繁殖栽后1-2年、种子繁殖播后2-3年可采挖。一般于10月下旬后，待茎叶枯萎20d左右选一晴天，先割除枯叶，小心挖取地下块茎，避免损伤。采回后，将采挖的块茎按大小分级，大的提供商品，小的留下作种用。然后切下根状茎作繁殖材料，除去残茎和须根，洗净泥沙，刮去外皮和伤疤，晾干后切成lcm厚的薄片，放入1%石灰水中浸漂5-l0min，捞出沥干，薄摊于晒席或晒场上直接晒干。若遇阴雨天，则用文火炕干即成商品。块茎加工方法主要有两种：加工成魔芋豆腐和切片烘干。前者工序是刷洗→磨浆→煮熟→20min后，加碱和淀粉（50kg鲜魔芋加2.3kg白碱）→静置切片；后者的工序：用尼龙刷去皮→洗净→切片→上架（摆放在竹架土，不重叠）→点灶烘烤（控温120℃）→点燃硫磺熏漂（用药用硫磺）叶每隔1个半h排1次气，芋片半干时降温（下降至80℃）→烘干。烘干的芋片即可出口外销或深加工。46【近缘种】全世界魔芋属植物约100种，分布于东半球，我国有9种，产东南至西南部，有6个可供食用的栽培种，即：花魔芋（A.rivieri

Durieu.），为食用魔芋中栽培较广的一种，在汉中平原、四川及华南各省普遍栽培；白魔芋（A.albusLiuetChen），肉色洁白，品质优良，自然分布区在金沙江河谷地带，主要在四川省南部及云南省北部；滇魔芋（A.yunnanensis

Engl.），产于我国广西、贵州和云南；东川魔芋（A.mairei

Levl.），产于云南东北部；疏毛魔芋（A.sinensisi

Belral.），我国特有，产于江苏、浙江、福建大部分地区；疣柄魔芋（A.virosus

N.E.Brown），产于广东、广西南部、云南南部。图3-1-6木薯【资源开发与保护】魔芋用途较为广泛，其粉在氮肥生产中可作保护、分散剂，钻探中可作润滑、密封、堵漏剂；可用作造纸浆和陶瓷粘作剂；在石油化工上，可作稳定防腐、保鲜等添加剂；可作保健食品，常食魔芋制品能清洁肠胃、增加血液中的胰岛素、降低胆固醇，有防止高血压、糖尿病、消化系统疾病和肥胖症等多种功效，是中老年人理想的健康食品。在日本，魔芋已成为“有席必备”的佳肴，被誉为“魔力食品”。魔芋可加工成魔芋豆腐、魔芋粉丝、魔芋面条、魔芋粉皮、魔芋丝结等食品。47（六）木薯Manihot

esculenta

Crantz【别名与科属】木蔷、树薯、臭薯、葛薯、树番薯，为大戟科（Euphorbiaceae）木薯属。【形态特征】多年生灌木，茎直立，木质，高2-5m，单叶互生掌状深裂，裂片5枚或9枚，似蓖麻叶，但裂更深，纸质，披针形。单性花，圆锥花序，顶生，雌雄同序。雌花着生于花序基部，浅黄色或带紫红色，柱头三裂，子房三室，绿色。雄花着生于花序上部，吊钟状，植后3-5个月开始开花，同序的花，雌花先开，雄花后开，相距7-10d。蒴果，矩圆形，种子褐色，根有细根、粗根和块根。根有细根、粗根和块根。4849【生境分布】木薯起源于热带美洲，广泛栽培于热带和部分亚热带地区。我国于上世纪20年代引种栽培，现已广泛分布于华南地区，广东和广西栽培面积最大，福建和台湾次之，云南、贵州、四川、湖南、江西等省亦有少量栽培。木薯适应性强，耐旱耐瘠。在年平均温度18℃以上，无霜期8个月以上的地区，山地、平原均可种植；降雨量600-6000mm，热带、亚热带海拔2000m以下，土壤pH3.8-8.0的地方都能生长，最适于在年平均温度27℃左右，日平均温差6-7℃，年降雨量1000-2000mm且分布均匀，pH6.0-7.5，阳光充足，土层深厚，排水良好的土地生长。【利用部位与化学成分】块根肉质，富含淀粉。50【采收与加工】木薯冬季叶色黄而脱落，基部黄褐色时，块根含淀粉量很高。采收后应及时加工，否则淀粉发青，品质下降。加工时先将木薯用水久浸，除去氰基甙（有毒物质）和单宁等，然后切碎、过磨成浆、经沉淀、脱水。干燥即成淀粉。若加工木薯片，可将块根切片晒干储藏。新鲜木薯含有毒成分，应去毒：剥皮并切成片，再通过烘烤或煮等方法烹制。而经过加工的其他木薯制品，如木薯淀粉、木薯条或木薯粉都几乎不会对人体造成危害，因为加工过程中有毒物质已被去掉。【近缘种】木薯属约170种，均为原产于热带美洲。原产于巴西东北部的橡胶木薯（M.glaziovii

Muell）可产塞阿拉（Ceara）橡胶，已引入我国海南省。51【资源开发与保护】其块根淀粉是工业上主要的淀粉原料之一。世界上木薯产量的65%用于人类食物，是热带湿地低收入农户的主要食用作物；作为饲料原料，木薯粗粉、叶片是高能量成分，添加至畜禽、鱼类饲料中，代替配合饲料中的谷类成分；在发酵工业上，木薯淀粉或干片可制酒精、柠檬酸、谷氨酸、赖氨酸、木薯蛋白、葡萄糖、果糖等，在食品、饮料、医药、纺织、造纸等方面均有重要用途；可制造山梨醇、甘露醇、乳化剂、涂料和汽油混合充当汽油等，尤其可望用于制造可降解的塑料制品；甜品种的块根可直接熟煮食用，或制作罐头或保鲜供应市场，亦可制作糕点、饼干、粉丝、虾片等；叶片还可作蔬菜食用。52（七）土茯苓Smilaxglabra

Roxb.【别名与科属】冷饭团、硬饭头、红土苓土萆薢、、山牛、土苓、山硬硬、饭团根、光叶菝葜，属百合科（Liliaceae）菝葜属。【形态特征】常绿多年生攀缘灌木，高1-4m。茎无刺。单叶互生，薄革质，长圆形至椭圆状披针形，长5-12cm，宽1-5cm，先端渐尖，全缘，下面通常绿色，有时略有白粉，基出脉3条；有卷须。花单性异株，腋生伞形花序，花序梗几无或长2-5mm；花被片6，内轮细小，白色或黄绿色；雄花雄蕊6；雌花具退化雄蕊，子房上位。浆果球形，直径0.6-1cm，熟时紫红色，外被白粉。根茎成不规则块状，多分枝，有结节状隆起，质坚实，外皮坚硬，褐色，凹凸不平，内面肉质粉性，黄白色，密布淡红色小点。花期7-8月，果期9-10月。【生境分布】分布于华东、中南、西南；越南，印度也有。生于海拔1800m的林下、灌丛或河岸林缘、山坡。5354【利用部位与化学成分】鲜根茎含淀粉近70%，以春秋两季含量最高，此外还含有生物碱、微量挥发油、糖类、鞣酸、植物甾醇，α及β-亚油酸、油酸等。【采收与加工】全年皆可采收，春、秋两季为采收旺季，此时浆水足，粉性大，质量佳。挖取根茎，洗净浸漂，除去须根，切片晒干，生用，亦用鲜品。洗净。市场收购的质量标准为：呈不规则块状或椭圆形、扁圆形块状，外表浅黄白色，横截面粉白色，淀粉含量高，质地细密，晒干或烘干，水份含量低于17%，无泥沙、无杂质、无霉变，农药残留量、重金属含量低于国家控制标准。【近缘种】菝葜属约300种，分布于热带和亚热带地区，我国约60种，全国均产，长江以南各地最盛，北部和西北稀少，其中菝葜（S.chinaL.）与土茯苓的根状茎入药，有去湿热、解毒、健脾胃之功效。其他菝葜属植物皆宜南方各地选作攀援绿化材料，常见的有大果菝葜（S.macrocarpaA.DC.）、尖叶菝葜（S.arisanensis

Hay.）、圆锥菝葜（S.bracteata

Presl.）、华东菝葜（S.sieboldii

Miq.）、穿鞘菝葜（S.perfoliataLour.）、马甲菝葜（S.lanceifolia

Roxb.）、抱茎菝葜（S.ocreataA.DC.）、长托菝葜（S.feroxWall.exKunth）、小叶菝葜（S.microphylla

C.H.Wright）、红果菝葜（S.polycolea

Warb.）等等。图3-1-8薯蓣【资源开发与保护】根状茎富含淀粉，可制糕点或酿酒用；还可入药，利湿热解毒，健脾胃，治梅毒、钩状螺旋体病、恶疮、风湿筋骨痛、皮炎等；对解汞中毒有较强的作用；根茎含皂甙、鞣质、树脂等，可提制拷胶。55（八）薯蓣Dioscorea

opposita

Thunb.

【别名与科属】山药、怀山药、淮山药、土薯、山薯、山芋，薯蓣科（Dioscoreaceae）薯蓣属。【形态特征】多年生缠绕草本，缠绕茎长5m以上。块茎肉质肥厚，略呈圆柱形，长可超1m，直径2-7cm，外皮灰褐色有须根。茎常带紫红色，右旋。单叶在茎下部互生，中部以上对生，少为3叶轮生；叶片卵状三角形至宽卵形或戟形，长3-9cm，宽2-7cm，先端渐尖，基部深心形、宽心形或近截形，边缘常3浅裂至3深裂，中裂片卵状椭圆形至披针形，侧裂片耳状、圆形、近方形至长圆形；幼苗期叶片一般不裂，为宽卵形或卵圆形，基部深心形，叶腋常有珠芽。花单性，雌雄异株，成细长穗状花序；雄花序长2-8cm，近直立，2-8个生于叶腋，偶尔呈圆锥状排列；花序轴呈明显“之”字形曲折；苞片和花被有紫褐斑点；雄花的外轮花被片为宽卵形，内轮卵形，较小；雄蕊6。雌花序1-3个生于叶腋。蒴果三棱状扁圆形或圆形，长1.2-2cm，宽1.5-3cm，外面有白粉。种子着生每室中轴中部，四周有膜质翅。花期6-9月，果期7-11月。5657【生境分布】分布于华北、西北、华东和华中地区。主产于河南、湖南、江西、广西、四川、陕西等省区。野生于山坡、山谷林下、溪边、路旁的灌丛或杂草中，现广为栽培。【利用部位与化学成分】鲜薯营养丰富，含淀粉17.09%、蛋白质2.61%、可溶性糖5.38%、氨基酸总量1.68%（共18种），其中7种为人体必需氨基酸，Fe、Zn、Cu含量分别为3.9、3.12、1.59mg/kg，此外，还有含甘露聚糖、3，4-二羟基苯乙胺、植酸、尿囊素、胆碱、多巴胺、山药碱、多酚氧化酶等。【采收与加工】秋季或冬季霜降后挖取块茎，除去泥土、须根，切去芦头（即先端约6-10cm长，留作第二年作种用），洗净后水浸2-3h，取出用竹刀刮去外皮，反复用硫磺熏后，晒至全干，即为毛山药；也可选择肥大顺直的毛山药，置清水中，浸至无干心，闷透，再用硫磺熏后，用木板搓成圆柱状，切成长20-25cm的段，晒干打光即成光山药。58【近缘种】薯蓣属植物有250种以上，分布于热带和亚热带地区，我国约80种，主产西南至东南，其中参薯（D.alata

L.）和甜薯（D.esculeata（Lour.）Burkill）2种，两广常见栽培。中国药典（2000年）收载了3种：福州薯蓣（D.futschauensis

UlineexR.Kunth），分布于福建、浙江、湖南、广东；绵萆薢（D.septemloba

Thunb）主产浙江、福建、江西；穿龙薯蓣（D.nipponicaMakino）主产于东北和华北。这些植物根茎均富含淀粉，可供食用。【资源开发与保护】地下根茎是著名淀粉植物，也是滋补食品，具有补脾养胃、补肺益肾的功效。根茎所含的薯蓣皂是合成女性荷尔蒙的先驱物质，有滋阴补阳、增强新陈代谢的功效；多巴胺具有扩张血管，改善血液循环，增强体质，改善皮肤的滋润感和色泽。薯蓣主要用芦头和珠芽（山药豆）繁殖。59（十）菱TrapabispinosaRoxb.【别名与科属】芰、水菱、风菱、乌菱、菱角、水栗、菱实、芰实，菱科（Trapaceae）菱属。【形态特征】一年生浮叶水生植物。茎蔓细长完全沉于水中，上有分枝及“须”。叶二型，漂浮叶长宽各约2-4cm，