魔芋胶与瓜胶未来产业竞争态势分析
摘 要 比较魔芋和瓜尔豆生物学特性、现有资源区位优势及魔芋胶和瓜胶产品性状等，魔芋胶在理化指标方面明显优于瓜胶，尤其是粘度及凝胶特性显著好于瓜胶。弥勒魔芋规模种植必将伴随魔芋产量的大幅增加，可提升我国魔芋产业在全球的市场份额及产业集中度，显著增强魔芋胶的竞争力，逐渐动摇瓜胶在传统产业中的现有竞争优势。
关键词 魔芋胶 ；瓜尔豆胶 ；白魔芋 ；花魔芋 ；珠芽魔芋 ；弥勒魔芋
分类号 TS202
亲水胶体是应用广泛的天然高分子水溶性多糖的统称，种类繁多。其中，植物亲水胶体占亲水胶体种类及数量的大头。目前，全球最重要的植物亲水胶主要为瓜胶、卡拉胶及魔芋胶三类。其中，瓜胶系由豆科植物瓜尔豆（Cyamposis tetragonolobus）的种子去皮去胚芽后的胚乳部分，干燥粉碎后获得；卡拉胶是从海藻类植物中提取；魔芋胶则由魔芋地下球茎组织中分离提取而得。因客观原因，我国在瓜胶及卡拉胶全球市场上所占份额皆不足1%，而魔芋胶市场份额却超过50%，竞争优势突出。亲水胶体在诸多领域广泛应用，需求量大。表1列出国际上普遍使用的几种亲水胶体年产量及市场价格。
目前，瓜胶（Guar gum）作为战略配套资源在石油及页岩气开采中已成为不可或缺的水基压裂液大宗植物胶。据路透社报道，2013年印度出口瓜胶量达35万t，占全球份额的80%以上，巴基斯坦约占15%，印尼、美国等合计占约5%。低浓度的瓜胶溶液具较高粘稠性，具有典型非牛顿流变特性，与硼砂形成酸可逆凝胶，由此特性作为压裂剂用于石油及页岩气开发。另外，因亲水瓜胶的增稠特性，现已应用于食品、制药、化妆品、个人保健、粘蚊剂、造纸和纺织印染等行业。
魔芋胶（Konjac gum）则是一种多项理化指标好于瓜胶的广普植物胶，现主要用于食品行业，将来可望广泛用于化工、造纸、纺织、石油等领域。迄今为止，全球魔芋胶仅为瓜胶产量的1/10 。
据记载[1]，早在1920年我国云南就引种过瓜尔豆。但直至20世纪70年代，半乳甘露聚糖胶在我国才得到部分应用，瓜尔豆方引起相关部门的重视。几十年的试验种植证明，瓜尔豆在国内基本不成功。因此，瓜胶至今几乎全部需从印度或巴基斯坦进口，以满足国内需求。不过，我国另一种重要的亲水胶体原料/魔芋资源却十分丰富，亦适宜规模化种植提取魔芋葡甘聚糖，也称魔芋胶（Konjac glucomanna，简称KGM）。近年来，云南、贵州、四川，湖北、陕西等省皆在大力发展魔芋种植及加工业，并已形成年产魔芋精粉约2万t规模，在全球魔芋胶市场占据约50%的份额[2]。然而，一个年产量仅2万t精粉的行业还远算不上是一个产业，魔芋胶的发展潜力远未体现出来。若开发得当，目前全球瓜胶的市场份额将会逐步被魔芋胶替代。
1 瓜尔豆与魔芋资源概况
1.1 瓜尔豆资源分布情况[3-4]
瓜尔豆（Cyamopsis tetragonolopbus）属于豆科瓜尔豆属，是印度、巴基斯坦等地广泛栽培的一年生的草本抗旱农作物。瓜尔豆的干种子中含碳水化合物46.2%，脂肪1.4%，蛋白质29.8%，水分11.8%。其豆荚含14%～17%的豆壳，43%～47%的胚芽及35%～42%的胚乳。曾作为饲料和绿肥大面积栽种，如在印度，泰国和巴基斯坦，凡能灌溉的地方，皆有大量的栽培。瓜尔豆一般采用种子繁殖，瓜尔豆属的植物一共有3种[5]，即亚洲种、塞内加尔瓜尔豆（C. senegalcnsis）、狭叶瓜尔豆（C. stenophylla）。亚洲种为栽培种，有很多变种，分布极广，尚未发现野生种；塞内加尔瓜尔豆（C. senegalcnsis）几乎仅产于非洲，以野生状态生长在非洲的半荒漠地区。在塞内加尔，人们将其作绿肥；第三个种狭叶瓜尔豆（C. stenophylla）发现于撒哈拉南部地区。
瓜尔豆在印巴次大陆已有几百年的种植历史，主要是用作动物饲料和粮食代用品。瓜尔豆现虽已引种到孟加拉、缅甸、泰国、越南、印度尼西亚、美国、巴西、澳大利亚等国，但主要栽培区仍是在印巴次大陆北纬18°～32°，年平均气温 24～28℃，年平均降雨量200～700 mm的西部半干旱地区。其中，印度瓜尔豆的种植中心为塔尔沙漠边缘的拉贾斯坦邦（Rajasthan）和古吉拉特邦（Gujarat）；巴基斯坦种植地区在信德（Shun Tak）、拉合尔等省（Lahore），该区域天气炎热干旱，树木稀少，土地贫瘠呈半荒漠化，不适宜种植其他农作物，但却很适合瓜尔豆生长。美国是世界用胶大户，早在 1903年就从印度引种瓜尔豆，在亚利桑那州（Arizona）、德克萨斯州（Texas）、新墨西哥州（New Mexico）等西南部干旱地区栽培，但所产瓜尔豆质量低于印度及巴基斯坦。
1.1.1 瓜胶
瓜胶是天然半乳甘露聚糖，由豆科植物瓜尔豆的种子去皮去胚芽后的胚乳部分，干燥粉碎后加水，进行加压水解后用20%乙醇沉淀，离心分离后干燥粉碎而得。瓜尔豆的大规模种植是伴随着半乳甘露聚糖胶在工业上的大量应用而兴起的。20世纪初期美国将长角豆胶用于工业上。到20世纪40年代，长角豆胶被用作增稠剂和稳定剂大量地使用在食品和其他行业上，致使长角豆资源不能满足生产需要。故同样含有半乳甘露聚糖的瓜尔豆开始得到重视并大量种植，使用量逐年有大幅增加。广泛用于食品、制药、化妆品、个人保健、石油、粘蚊剂、造纸和纺织印染等行业[6]。
1.1.2 国内引种瓜尔豆存在的问题
1974年，我国从巴基斯坦引进巴系17号和美国10号瓜尔豆品种，先后在海南、湖南、广东、四川、湖北等地试种，多数区域因水土气候达不到瓜尔豆生长的基本要求，普遍出现开花不结荚、结荚不结籽、籽粒不饱满、成熟度不一致、植株疯长、倒苗等现象，严重影响产量，成熟后期如雨水偏多就可造成“紫黑豆”使种子质量变差。另外，还出现不少病害（白绢病、病毒病、轮纹斑病）、虫害[7]（豆蚜虫、芝菁虫、蝽象、荚瘿蚊、白蚁）。