菊芋，又名洋姜、五星草，拉丁学名：Helianthus tuberosus L.是菊科、向日葵属宿根性草本植物。原产北美洲，十七世纪传入欧洲，后传入中国。秋季开花，长有黄色的小盘花，形如菊，生产上一般用块茎繁殖，其地下块茎富含淀粉、菊糖等果糖多聚物，可以食用，煮食或熬粥，腌制咸菜，晒制菊芋干，或作制取淀粉和酒精原料。地上茎也可加工作饲料。其块茎或茎叶入药具有利水除湿，清热凉血，益胃和中之功效。宅舍附近种植兼有美化作用。洋姜被联合国粮农组织官员称为“21世纪人畜共用作物”。菊糖又叫菊粉，其分子结构是由众多的果糖分子聚合而成的。菊糖主要存在于自然界的多数植物中，在霉菌及细菌中也有发现。菊糖特殊的理化性质和生理性质被越来越多的人们所认知，并广泛应用到食品、化工、饲料、医疗保健等行业中。本研究是针对菊芋中菊糖进行研究，原料来至当地种植的菊芋。实验中对菊芋的成分，菊糖的提取、纯化及应用等问题展开了一系列的深入研究探索，这将为菊糖的工业化生产及应用提供理论依据。菊芋茎块成分的研究：根据对菊芋成分的检测，最后得出新鲜菊芋中水份的含量为78.6%，其他物质占21.4%；菊芋干粉中总糖含量为76.26%，蛋白质含量为9.02%，脂肪含量为3.72%，灰分含量为6.43%，粗纤维含量为2.38%，还原糖含量1.19%。菊芋预处理的选取和菊糖传统制备工艺的探索：通过试验得到热烫灭酶温度为65℃，预处理后的菊芋干片能够长期保存。确定了菊糖提取的最优条件为温度60℃，时间60min，料水比1:25，按最优条件下作了验证试验所得的菊糖的提取率为74.87%。菊芋菊糖纯化工艺的研究：对菊糖粗提液的除杂质采用了石灰乳-磷酸法，通过单因素实验确定了最佳的工艺条件为pH11.0，温度60℃，时间10min。最后处理得到的菊糖处理液比较澄清，颜色比处理前明显变浅，菊糖损失率在5%以下。经过石灰乳-磷酸法处理的菊糖粗提液，经过活性炭脱色法处理。通过单因素实验、正交实验确定了最佳的工艺条件为活性炭用量2%，温度50℃，作用时间40min。最后脱色处理得到的菊糖液更加澄清，颜色稍有灰色，总糖损失率在6%以下。在上柱液温度为20℃、流速为8ml/min条件下，经三柱法离子交换脱盐得到的纯化液的效果较好，其灰分含量为0.98%，透光率为97.4%，菊粉损失率仅为3.75%。菊芋菊糖保健啤酒的制备：本实验从菊糖的应用出发，尝试了结合啤酒发酵工艺，用菊糖作为辅料，按照啤酒酿造的一系列工艺流程去操作，经过2周的发酵，菊芋菊糖啤酒最终发酵完成。通过对各项指标的检测，该啤酒的指标符合国家标准。此类啤酒不仅有着菊芋和啤酒的复合香味，而且啤酒中含有菊芋中的菊糖等成分，有利于人的身体健康，是一种很好的保健酒。