竹芋开发利用研究进展及在贵州的发展前景

袁清风， 罗春芳， 罗丽娟， 杨 龙， 欧珍贵*， 罗亚红， 郇树乾， 雷 静

(1.贵州省农业科学院 亚热带作物研究所， 贵州 兴义 562400； 2.兴义民族师范学院， 贵州 兴义 562400； 3.海南大学， 海南 海口570228)

竹芋(MarantaarundinaceaL.)是芭蕉目竹芋科竹芋属的一种多年生草本植物[1-5]，原产于西印度群岛、南美洲的佛罗里达及墨西哥地区，主产地为西印度群岛的圣文森特岛，现广泛种植于各个热带、亚热带地区。我国海南、广东、云南等大部分南方地区常见栽培[6-7]。竹芋的肉质根茎富含淀粉，营养价值高，用途广泛，除能直接食用外还能制成适于糖尿病患者食用的食品和主治小便赤痛、肺热咳嗽的药品，以及制作成可食用薄膜、药品胶囊的膜衣等；根茎提取物质后的残渣可用于酿酒和发酵产生甲烷，从植株中提取的纤维可用于制作绳索和具有抗撕裂特性的纸张[2，4，7-13]。因此，了解竹芋资源分布及研究现状，对其开发、农村产业结构调整，促进产品加工业发展及农民增收具有十分重要的意义。为贵州推广种植竹芋提供参考依据，对竹芋产品的开发利用进展以及在贵州的种植表现与发展前景介绍如下。

1 竹芋的特征特性与理化性质

1.1 特征特性

竹芋肉质根茎为白色纺锤形，有鳞片，形似竹笋，味如芋头，因此称之为竹芋。叶薄，卵状披针形或卵形。夏秋开花，总状花序，顶生，白色小花数朵，疏散；萼片狭披针形；花冠基部扩大，外轮有2枚退化的倒卵形雄蕊，先端凹入，长约1 cm，内轮长仅及外轮的一半；苞片线状披针形，内卷；子房稍被长柔毛或无毛。果实长圆形[1，14]。竹芋为热带植物，性喜温湿、低光度的环境，但不能长期在低光度环境下生长，也不能在强光下曝晒；有一定的耐霜、耐旱能力。生长温度为13～35℃，最适温18～25℃，适于温暖湿润的亚热带和热带气候条件下生长。宜栽于土质较疏松而深厚的沙壤土，生长期需要充足的水分，忌积水，空气湿度在70%～80%时生长较好；需足肥，肥力不足会导致根茎纤维多淀粉少且不肥大。一般3—4月栽种，10个月左右收获，在枝叶发黄萎蔫时挖取根茎，过早收获淀粉含量少，过迟收获纤维含量增多，淀粉提取困难[7，16]。

1.2 理化性质

竹芋地下根茎含水分67%～75%，淀粉22%～28%，蛋白质1%～2%，灰分1.3%～1.4%，纤维0.6%～1.3%和少许糖分。竹芋淀粉含量高，其中含直链淀粉27.8%～29.4%，与支链淀粉的比例为0.5%～0.54%[13]；因含粘胶质少，粉碎水浸提取时淀粉易沉淀，提取率高，占鲜重的16%～18%[15]。竹芋块茎不含有毒物质，因此在食品工业上应用广泛[7，16]。

2 竹芋产品的开发利用

2.1 食品方面

竹芋可食部分为肉质根茎，加工得到的淀粉容易消化，适合老人、小孩和婴儿食用，尤其适合消化道疾病患者食用[2]。竹芋的直链淀粉含量高，在食用薄膜中应用多，如将黑莓粉加入竹芋淀粉薄膜可将颜色和花青素溶于薄膜之中，提高薄膜的抗氧化能力，更易溶于水，也使薄膜在不同介质(酸性、中性、碱性溶液)中能保持原始形态，表明其作为向食品中释放生物活性物质的载体具有很大的潜力[9-12]。此外，竹芋粉可作为混合料用于制作新鲜面包等食品的配料中，生产面包时预计可替代30%常用的小麦粉；在新鲜面包中添加更多竹芋粉会增加碳水化合物和粗纤维的含量[13]。

2.2 医药方面

竹芋块茎性凉，味甘、淡，有利尿清肺功能，用于治疗小便赤痛、肺热咳嗽[8]。竹芋粉糖分含量低，以其为主要配料制作出的食物不仅能增加饱腹感，还不会增加血糖指数[17]。以此制作具有良好的低血糖指数、感官特性和理化特性的饼干，可以作为糖尿病患者的食品进一步开发[18]；竹芋淀粉和麦芽糊精的包封组合是使有活力的益生菌到达大肠的有效组合[19]。

2.3 工业方面

竹芋淀粉在工业上的应用始于18世纪，竹芋粉颗粒细小，洁白细腻，糊化后粘度很高、硬度低，且高温时持续加热粘度仍然维持，不会降低粘度。因此，竹芋淀粉除与其他淀粉用途相同外，还可以制作高粘度的粘合剂、作为化妆品扑粉的基质及制作光滑质优的果冻；用于计算机的无碳纸涂层[2]。将竹芋淀粉加入甘薯淀粉、木薯淀粉中能明显改善两者的凝胶稳定性，且可用于调节这些淀粉在工业产品中的凝胶性质[20]。

竹芋淀粉酶可使淀粉转化为糖的效率增高，降低淀粉粘度，使之能广泛用于改善焙烤类食品品质和作为制糖行业的原料，用于生产糖的衍生物、甜味剂等[21]。竹芋粉中约有77.83%的淀粉等多糖，加之蛋白质含量低、不含纤维素等特点，故是适宜生产燃料酒精的原料[22]。如以竹芋粉为原料，采用固态同步糖化发酵法生产乙醇，无废水排放，且每吨可产乙醇达0.28 t以上。竹芋应用于工业不仅能促进地区经济发展，也是落实用非粮作物生产燃料乙醇源政策的具体举措[23-25]。

2.4 其他

竹芋提取淀粉产生的残渣和废水可用于生产甲烷气体，既可提高收益，又能减少环境污染，且在日照率高的地区，甲烷的产量也有所提升。竹芋残渣和收获时被弃用的地上部分，可以作为动物饲料。从植株中提取和残渣所制得的纤维打浆后可用于制造外包装纸和纸袋等耐撕裂的纸张；纤维本身还可作为制作绳索的原料。由此可见，竹芋综合利用的潜力很大。

3 竹芋在贵州的种植表现与发展前景

贵州红水河、南北盘江、乌江、都柳江及清水江流域的大部分中低山河谷地区(海拔800 m以下)，属于中亚热带和南亚热带气候，年均气温16.8～21.3℃，7月(最热月)平均温度26～31℃，1月(最冷月)平均温度5～11℃，≥10℃的年有效积温4 800～6 800℃(部分达7 000℃以上)；年日照时数1 100～1 500 h，日照率26%～30%；无霜期长，在285～360 d(少数地区全年无霜)；年均降雨量1 000～1 500 mm[22]。对照竹芋的生长条件，贵州适宜竹芋的生长。

2019年4月5日引种种植于望谟县，11月25日测产。从表1看出，竹芋在贵州热区平均产量达1 232.10 kg/667m2，与在云南省西双版纳州景洪、勐腊县及河口等地区栽培的最高产量(1 528.5 kg/667m2)[13]差异不大，如果管理良好还能提高产量，表明竹芋适宜在贵州望谟等热区生长。目前，竹芋的市场价格为10元/kg，贵州热区种植竹芋收入在12 320.10元/667m2，具有较好的经济效益。竹芋病虫害较少，耐半阴，可在高秆作物和芒果、荔枝等果树下种植，从而可产生更大的经济效益。对生产竹芋淀粉而残余的废渣和废水进行加工利用，不仅能提高经济效益，还能减少环境污染。综上所述，在贵州中低山河谷地区种植发展竹芋产业具有较好的生态、经济和社会效益。

表1 竹芋在贵州的种植表现