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“魔”力十足丨人气超高的魔芋丝,竟然还是《本草纲目》中的治病良药? 精选
2019-6-12 16:26
阅读:3681
标签:魔芋综合加工利用技术, 田云, 周海燕, 科学出版社, 魔芋

我国西晋大文学家左思的使洛阳纸贵的名著《三都赋》中就有“其园则有蒟蒻茱萸,瓜畴芋区”这样的记载;据《本草纲目》记载,我国祖先很早就用魔芋来治病。现有研究表明,魔芋是一种“天赐良药”,食用起来有多种益处。

 

魔芋为什么会从古至今都这么受欢迎呢?原因主要在于魔芋中含有多种功能性活性成分。魔芋的鲜块茎中一般含有高达 80%的水分,干物质含量一般只占不到 20%。


魔芋干物质主要成分


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图片来源丨百度百科


1、多糖


魔芋干物质的主要化学成分为多糖。这些多糖包括魔芋葡甘聚糖和淀粉等,占干物质的 60%~70%。魔芋中的葡甘聚糖是由众多的甘露糖和葡萄糖以 β-1, 4-糖苷键连接起来的线性高分子化合物,在其分子的某些糖基侧链上,连接有一定数量的乙酰基团,葡萄糖和甘露糖的分子比为 1∶1.6,分子质量可高达 200000~2000000 Da(1 Da=1.660 54×10-27kg),黏度特高,溶于水,在水中膨胀度特大,具有特定的生物活性。魔芋也是自然界中唯一一种能大量合成葡甘聚糖的植物,其含量和品质也成了评价魔芋种质资源的重要参考指标,不同品种的魔芋内的葡甘聚糖含量差异也很大,一般在 0%~60%。由于魔芋中的葡甘聚糖和淀粉在生物合成时都以葡萄糖为基础原料,经不同的途径合成,因此,二者在魔芋块茎中的含量表现为负相关,故淀粉的含量一般占干物质的 10%~70%。例如,疣柄魔芋中葡甘聚糖的含量为 0,淀粉含量却高达 77%;野魔芋中葡甘聚糖的含量为 44%,淀粉含量为 27%。

 

2、蛋白质与氨基酸

 

魔芋干物质中含有的粗蛋白总量为 5%~10%,16 种氨基酸总含量为 6%~8%,其中 8 种人体必需氨基酸的含量为 2%~3%。

 

3、生物碱

 

魔芋干物质中含有的生物碱含量一般为 1%~2%,但有关魔芋生物碱的具体研究还比较少,各种具体成分及生物碱的结构等都没有完全确定。

 

4、维生素与矿质元素

 

魔芋中含有烟酸、维生素 C、维生素 E 等多种维生素和钾、镁、铁、钙、磷、硒等元素 20 多种,其中人体必需的微量元素含有 10 种。

 

5、神经酰胺

 

神经酰胺即 N-脂酰神经鞘胺醇,是细胞膜组成成分鞘磷脂的基本单位,也是体内一类重要的生物活性物质。魔芋作为植物源神经酰胺含量最高的材料,含量高达 0.15%~0.20%,比玉米、小麦、米糠中的含量高出十多倍,因此,魔芋作为神经酰胺的潜在重要来源,引起了国内外研究者的很大兴趣。

 

6、黄酮等其他成分

 

魔芋中含有黄酮、异黄酮、二氢黄酮和橙酮等多种黄酮类化合物,但对其研究也很少。

 

魔芋中还鉴定出阿魏酸、原儿茶酸、桂皮酸和 5-羟色胺等多种酚类物质。

 

魔芋深加工利用


魔芋深加工利用是指将魔芋或魔芋精粉制作成各种魔芋终端产品的过程。目前,魔芋已发展成为涉及食品、食品添加剂、保健品、医药、化妆品及其他工业等领域的重要生产原料,其产品的应用范围在不断扩大,市场需求量也在不断增加。但是实际生产中还是以食品开发为主。


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魔芋食品近年来风靡全球,有“魔力食品”、“健康食品”和“神奇食品”等美称。魔芋食品是以鲜魔芋或魔芋精粉为主要原料或添加剂,经过不同的工艺技术流程和不同的机械设备加工而成的各种不同形态、品质的食品。魔芋精粉中的葡甘聚糖是一种优良的可溶性膳食纤维,有重要的保健功能。因此,利用魔芋葡甘聚糖凝胶性能加工制做出的丰富多彩的功能魔芋食品,受到了人们的广泛关注与热烈欢迎。

 

根据我国农业行业标准《绿色食品 魔芋及其制品》(NY/T 2981—2016)要求,魔芋凝胶食品是指以水、魔芋或魔芋粉为主要原料,经磨浆去杂或加水润胀、加热糊化,添加凝固剂或其他食品添加剂,凝胶后模仿各种植物制成品或动物及其组织的特征特性加工制成的凝胶制品。根据仿生对象的特征特性不同,魔芋凝胶食品主要分为魔芋丝、魔芋豆腐和魔芋仿生动物食品三大类。魔芋丝是指模仿米面粉丝形状等特征加工成型的凝胶制品;魔芋豆腐是指模仿黄豆豆腐形状等特征加工成型的凝胶制品;魔芋仿生动物食品是指模仿各种动物及其内脏形状、色泽、质地等特征特性加工成型的凝胶制品。


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魔芋豆腐(图片来源丨百度图片)

 

魔芋凝胶制品的感官要求及理化指标如表 1 和表 2 所示,魔芋凝胶制品的污染物、农药残留、食品添加剂和微生物限量标准如表 3 所示。


表1 魔芋凝胶制品的感官要求

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表2 魔芋凝胶食品的理化指标

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表3 魔芋凝胶食品的污染物、农药残留、食品添加剂和微生物限量标准

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以鲜魔芋或魔芋精粉为基础,经不同加工工艺制成的魔芋普通食品与仿生食品主要有魔芋条、片、块、粉丝和魔芋素鸭肠、素肚片、腰花、蹄筋、丸子、花卷等,魔芋改性食品主要有魔芋肉松糕、牛肉干、鸭味条、肉丝卷、鱼松糕、休闲食品、雪魔芋、五香魔芋春卷等,魔芋液态食品主要有魔芋果肉悬浮饮料、果子露、牛奶(豆浆)饮料、保健饮料、花生乳、茶饮料、香槟等。

 

现今人们将魔芋作为食品材料仍然主要集中在魔芋葡甘聚糖上。魔芋葡甘聚糖具有独特的物理性质、化学性质、生物学性质以及工艺特性、功能特性和安全特性,从而使其在食品工业上得到了广泛应用。魔芋葡甘聚糖的主要特性及应用情况见表 4 和表 5。


表4 魔芋葡甘聚糖的主要特性及其应用范围

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表5 魔芋葡甘聚糖及其改性产物应用实例

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随着研究的不断深入,人们发现天然魔芋葡甘聚糖的应用还是有限的。为了进一步拓宽其应用范围与领域,研究者先后采用物理、化学及生物(酶)的方法对其进行改性研究。改性后的魔芋葡甘聚糖应用领域大幅度增加,如生物降解膜、乳剂、医药材料、封装与控制释放、鱼饲料、功能食品配料、分离基质、气凝胶、液晶、废水中污染物吸附剂等领域,相关产品也向生物可降解性、生物相容性以及无毒性等进行功能改善。

 

结合近年来魔芋深加工利用的发展情况,推测未来一段时间魔芋食品加工的重点将朝向多样性、方便性、即食性、休闲性方向发展。除了魔芋食品加工外,魔芋的深加工必将逐步向医药、日化、环保、精细化工、农业等更多领域发展,魔芋产业也将迎来新的更大发展空间。


魔芋加工综合开发利用展望


从魔芋加工综合开发利用方面来看,已经实现产业化生产的仍集中在魔芋葡甘聚糖上,尤其是对魔芋加工所产生的下脚料和飞粉的开发利用程度非常低,不仅导致了资源的浪费,也造成了环境的污染。近年来,人们也越来越重视对魔芋下脚料和飞粉中的活性成分进行开发利用研究,这些活性成分主要包括生物碱、黄酮、神经酰胺、粗蛋白、淀粉、多酚等,但至今尚未实现产业化。为了提高魔芋资源的综合开发利用价值及其附加值,实现魔芋资源的全值化利用,未来将重点围绕魔芋加工综合开发利用工艺流程及其关键技术进行研发。现阶段魔芋开发的产品还是以食品为主,今后魔芋产品的开发将进一步逐渐延伸至医药产品、化工产品、农业产品等各类领域(图 1),实现魔芋资源的高效全值化开发利用。


图1 魔芋加工综合开发利用示意图



本文摘编自田云,周海燕主编《魔芋综合加工利用技术》第一章第2节及第3节部分内容,略有删减改动。文中图片素材来源于网络,仅供学术信息传播使用,如有侵权请及时联系删除。

魔芋综合加工利用技术

“十三五”国家重点出版物出版规划项目

主编:田云,周海燕

责任编辑:贾超,付林林

北京:科学出版社,2019.3

ISBN 978-7-03-060615-0


作者简介


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田云,19796月出生,博士,湖南农业大学教授、博士生导师湖南省新世纪121人才工程第二层次人选湖南省自然科学杰出青年基金获得者。主持和参加国家自然科学基金、国家科技支撑计划课题、科技部农业科技成果转化资金项目、科技部国际科技合作与交流项目等课题。获湖南省科学技术进步二等奖3项、三等奖1项;获得国家授权发明专利2项,申请和公开国家发明专利15项;主编3著作。兼任中国生物化学与分子生物学会工业生物化学与分子生物学分会理事、中国微生物学会酶工程专业委员会委员、湖南省生物化学与分子生物学学会理事。



内容简介


魔芋药食同源,在我国有 2000 多年的栽培和食用历史,被世界卫生组织确定为全球十大保健食品之一。《魔芋综合加工利用技术》围绕魔芋综合加工利用方面的研究,从魔芋资源及综合加工利用概况、魔芋初加工技术、魔芋精粉和魔芋葡甘聚糖、魔芋低聚糖、魔芋飞粉综合利用和魔芋加工产业发展前景共六个方面进行了详细的阐述。本书的出版将为我国魔芋种质选育、初级加工和下游精深加工等领域提供重要参考,也将为促进魔芋加工产业技术升级、实现魔芋高效全值化开发利用、提升行业国际竞争力提供重要指导。


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