魔芋在膳食纤维产业中的竞争机会

蒋学宽1  张盛林1、2

（1中国园艺学会魔芋协会；2西南大学魔芋研究中心  重庆北碚  400716）

摘  要：本文概述了国内外膳食纤维产业的发展现状和魔芋葡甘聚糖作为优质膳食纤维的特性及其对人体的重要保健功能。通过将魔芋葡甘聚糖与常见的果蔬膳食纤维进行比较，展望魔芋在当今膳食纤维产业发展中的竞争机会，并为魔芋行业如何抓住机遇赢得竞争提出了建议。

关键词：魔芋 膳食纤维产业 竞争 机会

一、膳食纤维及其产业

1、膳食纤维

长期以来人们都认为维持人体健康的必须营养要素是水、蛋白质、脂肪、糖类、维生素和矿物质；这是众所周知的六大营养素。随着现代营养学的进步，上世纪七十年代，通过系统的调查研究发现：因营养过剩而出现的诸如肥胖病、高血压、高血脂、心脑血管疾病及糖尿病、便秘等“现代病”，在社会物质财富的增长和人们生活优裕的同时，日益严重起来，并危及到人类的健康与长寿。因此众多的营养学家、药理药物学家采用现代科学技术深入研究，在其病因分析及预防、治疗中，发现了一种食物中不能为人体消化酶分解的纤维素，包括半纤维素、木质素、果胶、琼脂等，在营养学上统称为“膳食纤维”。

膳食纤维是指植物中天然存在、提取或合成的碳水化合物的聚合物，虽不能被人体小肠消化吸收，但对人体健康有重要意义的物质；包括纤维素、半纤维素、果胶及其它一些膳食纤维单体成分等。膳食纤维主要是不能被人体利用的多糖，即不能被人类的胃肠道中消化酶所消化的，且不被人体吸收利用的多糖。这类多糖主要来自植物细胞内的碳水化合物聚合体，也可称之为非淀粉多糖。按溶解性能可分为水溶性（亲水性）和非水溶性（非亲水性）两种。非水溶性膳食纤维摄入人体后，又以原型排除；水溶性膳食纤维则能被结肠内细菌酵解，产生氢、二氧化碳、甲烷、水及短链脂肪酸等，经离子交换作用，可使之与肠内胆酸结合，胆固醇用于合成使胆汁酸增加，使血液中胆固醇降低，由酵解产生的短链脂肪酸还可降低肠内酸度，有助于减少肠内致癌物质的生成和排除。因此，水溶性膳食纤维生理调节功能优于非水溶性膳食纤维。

2、膳食纤维与人体健康

虽说膳食纤维不能被机体消化吸收进入新陈代谢，但却对人体健康具有重要的生理调节功能。膳食纤维体可促进肠道蠕动，减少食物在肠道中停留时间，吸水膨胀后增加粪便蓬松的体积和重量，使大便变软，产生通便作用。食物中高膳食纤维的搭配，不但可产生充足的饱腹感，而且摄入的热能较少，使体内脂肪消耗；同时又可以包覆多余糖分和油脂排出体外，是有效安全的减肥方法。可溶性的膳食纤维形成胶体后可降低食物在肠内的吸收效率，延缓葡萄糖的吸收速度，调节餐后血糖不急剧上升，有利于糖尿病病情的改善。大分子水溶性膳食纤维，在人体内形成保护膜，吸取重金属、代谢废物等有害物质一起排泄，达到排毒养颜和保护身体健康的功能；由于且膳食纤维胶原不溶于酒精和分解油脂的特性，可加快酒精、油脂和有毒物质的排泄，起到护肝强体的作用。增加膳食中纤维含量，使致癌物质浓度相对降低，加上膳食纤维有刺激肠蠕动作用，致癌物质与肠壁接触时间大大缩短，可有效的预防结肠和直肠癌。此外，膳食纤维中有些成分如果胶可结合胆固醇，木质素可结合胆酸，使其直接从粪便中排出，从而消耗体内的胆固醇来补充胆汁中被消耗的胆固醇，由此降低了胆固醇，从而有预防冠心病的作用。

膳食纤维是健康饮食不可缺少的，不仅在保持消化系统健康上扮演着重要的角色，而且可预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病，还可清洁消化壁和增强消化功能，稀释和加速肠道中有害物质的排出。这对于治理人体自身体内环境污染起到了其它任何物质不可取代的作用；尤其是对肥胖病、冠心病、糖尿病、便秘等非常有效。因此，继传统的六大营养素之后，膳食纤维也被称为人体健康必须的“第七大营养素”。

3、膳食纤维产业

膳食生活在很大程度上反映着一个国家的经济发展阶段和盛衰强弱。而且体现着一个民族的习俗、传统和文明教养。膳食纤维作为大健康产业的典型，其全球发展格局可概括为：欧美起步最早，日本发展最好，其他国家相继跟随。

欧美国家早在上世纪70年代就着手对膳食纤维进行产业开发，上世纪80年代陆续将膳食纤维作为功能性配料用于食品工业，制成各种各样的面包、乳制品、果酱、饮料等高纤维食品，形成了一定的市场规模。上世纪90年代初期，欧美国家掀起了一股研制开发膳食纤维食品的热潮，以往不被人们重视的膳食纤维，逐渐成为发达国家广泛流行的保健食品。欧美制定了科学的膳食纤维摄入标准联合国世界粮农组织要求人日均摄入膳食纤维最低警戒线为27克，美国医药管理局建议：人日均每日可溶性膳食纤维摄入量为30-40克，欧洲共同体食品科学委员会推荐标准为每人每天30克。于此同时欧美还制订了诸多可行的膳食纤维产业发展的方针、政策，促使市场繁荣。多年来欧美凭借其较强的工业技术开发能力，膳食纤维产品的产销量迅速增长，占据了全球市膳食纤维市场的重要比例。

日本在战后40多年中，随着经济的持续发展和国民收入不断提高，日本的膳食生活起了很大变化，先后跨越了战后初期的“饥俄时代”，经济开始起飞时期的“足食时代”，经济高度成长时期的“欧美化时代”，以及当前的“完善化时代”。日本是对公众营养最为重视的国家，在膳食纤维产业的发展上，日本政府批准设立“全国纤维日”，以吸引媒体和公众的注意。而日本的营养专家也积极的从这个新视点给公众以教育。日本已迅速成为世界上最为成熟的膳食纤维保健食品市场，添加膳食纤维调节肠功能的饮品尤为流行。上世纪80年代以来，随着日本膳食产业进入成熟化阶段。无论是膳食纤维摄入量的标准化，政府强制中小学校配餐中膳食纤维的标准，其膳食产品的多样化、优质化、素食化、方便化等特征等都凸显了日本膳食纤维产业的成熟和完善。

中国的膳食纤维产业发展起步较晚，1990年，国家计委“八五”攻关计划首次对“高品质膳食纤维的研究”立项资助。经过20余年的发展，我国在膳食纤维的提取生产技术上得了长足的发展，代表国际先进的膜分离技术、挤压蒸煮技术得到了很好的应用；通过提纯、功能活化的膳食纤维品质显著提高。据不完全统计，目前我国销售的以膳食纤维为主概念的产品超过280亿人民币，以8%的速率逐年增长；而发达国家通过普及膳食纤维知识，推广高膳食纤维食物，不仅扭转了慢性疾病的泛滥，还成就480亿美元、并以超过10%的速度增长的巨大的膳食纤维市场。260亿人民币和480亿美元的差距明确了我国与当前膳食纤维产业成熟国家的差距，准确诠释了我们依旧是“跟随者”的角色。国内膳食纤维产业呈现上升态势，虽在方向趋势上与国际市场步调一致，然而总体表现还是流于平庸，尚未达到欧美和日本那样的热度，膳食纤维对于中国公众营养健康改善的贡献也有待提高。如今中国膳食纤维产业的从业者不时发出“膳食纤维叫好不叫座”的叹息，对于产业的走向也有雾里看花的困惑。但是，民以食为天，中国13亿人口，吃是头等大事。食为果腹已成为历史，食而健康的时代正在到来。在饮食健康的推动下，膳食纤维在全球各地开始趋热，中国膳食纤维产业也迎来了宝贵的发展时机。

二、魔芋葡甘露聚糖的特性和功能

图1：魔芋葡甘露聚糖的化学结构

葡甘露聚糖是市场需求旺盛的优质膳食纤维和亲水胶体，魔芋是唯一可大量提供葡甘露聚糖（KGM）的植物。KGM是一种非离子型水溶性高分子多糖，分子式为(C6H10O5)n，分子量25万dal -200万dal。基于其特殊的分子结构，所以KGM具有诸多特殊的理化性质。KGM不溶于酒精等有机溶剂，但易溶于水；溶胀后形成一种水溶性的亲水胶体。在溶解过程中，水分子的扩散迁移速度远远超过KGM大分子的扩散迁移速度，进而发生溶胀，体积可膨胀至80-100倍。KGM溶胀过程中，表面产生一层薄膜状的高聚糖粘稠溶液，而具有成模性。KGM大分子水溶过程中可以与水分子通过H键等作用力聚集成庞大而难于自由运动的巨大分子，可吸附本身质量的30-150倍自由水；KGM溶胀后胶体粘度可达50000 m Pa·s以上，是目前所发现的粘度最高的植物类水溶性膳食纤维。随着生活水平的提高对自身健康的日益关注， KGM的众多保健功能也逐渐被人们重视。

现代营养学研究表明，魔芋中起药理作用的主要成分是KGM。KGM是理想的可溶性膳食纤维，溶于水后形成的胶体粘度很大，增强了消化道内食糜的粘性，增加了胃腔内食糜糊的滞留时间，可降控制餐后血糖，使餐后血糖曲线平缓，从而减少餐后血糖的波动。达到预防和治疗糖尿病并发症的作用。KGM胶体在消化道内能与胆固醇等结合，阻碍中性脂肪和胆固醇的吸收，降血脂效果优于其它的膳食纤维。此外KGM在结肠内被微生物发酵分解，产生丙酸等短链脂肪酸，这些短链脂肪酸被人体吸收，从而产生降血脂作用。KGM作为可溶性的膳食纤维，其热量极低，且具有吸水性强、黏度大、膨胀率高的特点，可膨胀80-100倍，产生饱腹感，在充分满足人们的饮食快感的同时健康减肥。KGM束水凝胶特缚水力很强，具有多个亲水基团，且提及膨大80-100倍，增加粪便含水量，使其软化蓬松，利于排便。KGM易被结肠菌丛分解利用，产生短链脂肪酸，刺激肠壁从而促进肠道的蠕动，进而缩短排便时间。KGM覆盖在肠壁表面，能被病原微生物细胞表面的外源凝集素识别，并与其粘附，抑制病原微生物增殖并使之失去活性，从而提高机体免疫力，对预防结肠癌、乳腺癌等有一定作用。KGM作为可溶性的膳食纤维，不仅能在胃肠壁形成粘膜，阻止代谢产生的有害物质进入胃肠壁；且KGM胶体粘度高、吸附性强，能束缚肠道内的有毒物质，并迅速排出体外。

三、魔芋在膳食纤维产业中的竞争机会

我国有13亿人口，约有6000万人长期受到便秘的困扰、有3.6亿超重或肥胖人士、1.6亿高血压患者、1.7亿血脂异常、1.2亿糖尿病患者；加上日常需要补充膳食纤维的人群，我国对膳食纤维有迫切需求的人群约有10亿人。由此可见，我国膳食纤维的潜在市场非常大，市场前景非常广阔；这也必将推动膳食纤维产业进入快速的发展阶段。

据统计作为膳食纤维产业的典型代表，魔芋膳食纤维约占在我国膳食纤维产业260亿市场份额的 14.8%左右，约38.6亿元人民币。随着在膳食纤维产业大发展的时机成熟，魔芋在膳食纤维产业大发展中其竞争机会如何呢？

首先，胶体性能的特殊性。KGM作为性能独特的亲水胶体，相比于其他膳食纤维而言其独特之处在于热稳定性。其他的膳食纤维胶体在加热时将呈现出胶体降解粘稠度降低等现象；KGM热稳定性较强，在加热条件下其粘度不降反增。这为KGM的应用拓展了极为广阔的应用前景，促使其在食品、医药、日化等行业更为广泛的开发和应用。

其次，天然的资源优势。魔芋产业属于典型的资源战略型产业，谁拥有充足的资源即可进行优势的发展。我国是地处全球魔芋资源的分布中心和起源中心，拥有全球最为丰富的魔芋资源，因此在魔芋膳食纤维的开发商有着天然的资源优势。

再次，超强的比较优势。以国际卫生组织要求的膳食纤维摄入量27克为标准，每日需摄入魔芋与其他常见的膳食纤维原料比较见表1。据研究测定，27克膳食纤维折算成表1食物的具体重量为：大米5kg，面粉5kg，蕃茄2.75kg，白菜4.1kg，小油菜13.5kg，苹果2.5kg，梨2kg，香蕉2.5kg，橙子1.5kg，黄瓜5㎏。然而仅10克KGM经过膨胀即可满足人类每天27克的膳食纤维需求；折算成鲜魔芋也不过130克，平均计算约为上述膳食纤维原料的1/30。这无疑为人类膳食纤维需求找到了最好的途径。

表1：不同作物膳食纤维含量比较

注：魔芋以折算成鲜魔芋后的膳食纤维含量。

最后，完善的魔芋产业和强劲的发展趋势。从上世纪80年代起，历经30余年的发展，我国魔芋产业实现了从无到有、从若变强的历史转变。全世界魔芋精粉年产量约为25000吨，其中我国是最大的生产国约占65%，日本其次约占25%，东南亚地区10%。此外，在魔芋加工技术和产品开发研究的突破创新，我国魔芋产业日趋完善。产业的发展和科技创新支撑我国形成了集魔芋种植、加工、制品、销售为一体的完整产业链，并已经发展成为了世界魔芋生产的大国和强国。这相比于其他膳食纤维原料而言，拥有着强劲的竞争力。

当前，魔芋食品在日本、欧美市场赢得了较好的声誉。世界医学界在临床应用后把魔芋食品更形象又生动的比喻为“最佳减肥食品”、“血液净化剂”、“胃肠道的清道夫”、“糖尿病患者的福音”。日本称魔芋食品为“魔力食品”、“最理想的助控保健食品”、“健康食品”、“健美食品”。由此可见，魔芋在膳食纤维产业中有着较好的竞争机会。

四、魔芋产业如何抓住机遇快速发展

在膳食纤维产业发展突飞猛进的背景下，，如何发挥魔芋产的优势,抓住时代的机遇快速发展,是我们当前最为重要的任务。

1、以科技为支撑重抓种植业

当前种植业仍然是我国魔芋产业发展的瓶颈，在产业发展中老区萎缩、新区发展困难的现象尤为突出。应采取科学制定全国魔芋的种植区划为基础，各级政府应结合新一轮区域扶贫攻坚的规划，制定行之有效的保障措施。加大科研资金投入，加强科技人才培养；在良种选育、病害防治等核心技术上联合攻关，促进各主产区种植基地的稳定健康发展。

2、以提高品质为目标改进加工业水平

不断改进加工工艺设备，完善加工工艺技术。改进“三法”配套加工设备，充分发挥优质微粉、湿法加工和纯化粉的技术设备优势；以市场需求的高粘度、高透明度、高纯度和低SO2残留的魔芋精粉为产品目标。制定和完善当前我国魔芋加工业工艺技术的规范化，推进魔芋精粉质量的标准化，同时健全魔芋精粉质量检测的体系。

3、以创新突破提升产品附加值

魔芋膳食纤维产品如何适宜市场的新要求，满足不同的消费需求，是在膳食纤维产业中提升竞争力的重要途径。而规范魔芋制品行业市场、高附加值的产品开发、特色魔芋食品、休闲食品等新产品的开发和制品工艺技术的创新和突破必不可少。

4、以加强产业宣传为手段拓展市场

虽然我国对于魔芋的开发利用历史悠久，但传统的对魔芋的认知与魔芋的现代营养保健功效有一定的错位，导致了目前我国民众对魔芋的消费尚处于比较保守的阶段。因此，加强对魔芋保健功能的社会宣传，让更多的人认识魔芋，使魔芋对人体的保健作用深入人心，促进我国魔芋膳食纤维产业市场的多元化、国际化拓展。