胡冰洋,段振华,2
(1 海南大学食品学院,海口 570228;2贺州学院食品研究院,广西贺州 542899)
香芋的加工利用研究进展
胡冰洋1,段振华1,2
(1海南大学食品学院,海口570228;2贺州学院食品研究院,广西贺州542899)
香芋富含淀粉、粗纤维等营养成分,在我国南方种植面积大,但加工水平不高。本文综述了香芋的营养价值、药用价值、主要成分的提取利用及香芋产品的开发现状,并探讨了香芋加工利用前景,为提高香芋的加工利用水平、促进香芋产业的发展提供参考。
香芋;淀粉;粗纤维;加工;研究进展
香芋(Colocasiaesculenta)又称槟榔,芋、地栗子,是天南星科魁芋属多年生草本植物[1]。根系发达,根毛少;主要可食部位为块茎,形状似槟榔;叶片交互生长,面积较大;每年的6-9月开花,不会结果[2];多生长于温暖湿润的地区[3]。香芋原产于中国和印度,目前广泛分布于亚洲及大洋洲热带、亚热带地区,是一种集食用、药用价值于一体的重要经济作物。在我国,香芋主产于江西、湖南、浙江、江苏、福建、两广等省份,是我国南方普遍种植的一种经济作物。
近年来,随着我国香芋种植面积的不断增大,产量不断提高,对其加工利用的需求日益迫切。而目前在我国,香芋仍以鲜销、鲜食为主,加工水平低,精深加工产品种类少。研究香芋的加工利用,开发高附加值的产品,促进香芋加工的产业化,不仅能够解决香芋的腐败浪费问题,而且会对我国农业产业化结构的调整起到促进作用。为此,本文介绍了香芋的营养、药用价值,并对其目前的加工利用研究现状进行综述,旨在对未来香芋的开发提供参考依据。
1.1营养价值
香芋营养丰富,淀粉、蛋白质及矿物质含量均较高。据报道,每100g香芋中含淀粉约21g、粗蛋白3.5g、钙含量约为52mg、硒2.2mg、维生素C约7mg[4]。
表1列出了香芋和马铃薯可食部分(每100g)的营养成分[5]。由表1可知,每100g香芋的热量约高于马铃薯20kcal;脂肪含量约为马铃薯的5.7倍、蛋白质约为1.7倍、碳水化合物为1.2倍、钙含量达到6.1倍、硒含量达到2.7倍;另外,维生素B2、镁等含量也都高于马铃薯。可见,香芋的营养价值丝毫不逊色于马铃薯。
表1 香芋与马铃薯的营养成分比较
注:以上取材均为可食部分100g。
1.2药用价值
香芋不仅营养价值非常高,而且还有一定的药用价值。据记载,香芋具有清热解毒、舒经活络、强健脾胃等功效,有助于治疗感冒、痧症、痛经、肠胃炎等病症[2]。医学研究发现,香芋中的聚糖能够增强人体的免疫力和抵抗力;香芋中的一种天然多糖具有良好的止泻作用,并且对乳腺癌、甲状腺癌等疾病具有辅助治疗功效。此外,香芋可用于祛风湿、止痛,辅助治疗风湿性腰腿痛、损伤出血等病症[6]。
2.1主要成分的利用
2.1.1香芋可溶性膳食纤维的加工膳食纤维又称“第七营养素”,对人体具有重要生理功能[7]。按照是否溶于水分为可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维两类。以新鲜香芋为原料,可以提取可溶性膳食纤维。
陈致印[8]等研究了加酶量、pH值、水浴时间、水浴温度等4种因素对香芋中可溶性膳食纤维提取率的影响,结果表明:最佳提取组合为加酶量2.0%、pH 4.5、水浴时间150min、水浴温度55℃,此条件下香芋中可溶性膳食纤维提取率接近40%,明显高于豆渣纤维和花生纤维。
2.1.2香芋淀粉的加工香芋中的淀粉含量很高,是一种理想的淀粉来源,经过加工能够得到香芋淀粉。文献中报道了一种香芋淀粉的加工方法如下:选取新鲜香芋,经去皮、打浆、过滤处理后,采用pH 4~5酸法脱色2~3h,离心脱水、烘干,最终得到成品香芋淀粉[9]。
丘苑新[10]等比较研究了3种不同提取方法加工香芋淀粉的效果,并对提取到的淀粉的部分特性进行了研究。结果表明:用0.3mol/L的氨水进行提取,所得香芋淀粉纯度较高,效果最理想;香芋淀粉糊的黏度与温度成反比;而与其质量分数成正比;另外,香芋淀粉的冻融稳定性较好;凝胶性能较差。赖俐超[11]等以新鲜香芋为原料,制取香芋淀粉磷酸酯,并对其糊黏度、透明度、冻融稳定性、沉降稳定性、糊化难易程度等指标进行研究。结果显示,与原淀粉相比,香芋淀粉磷酸酯糊黏度减小,透明度更高,冻融稳定性有较大改善,沉降稳定性更好并且更易糊化。袁军[12]等则将NaOH作,为浸泡剂研究料液比、pH值、浸泡,时间及浸泡温度等因素对香芋淀粉提取率及色泽的影响,并对其特性进行初探。结果表明:料液比1∶3、pH 10、浸泡时间80min、浸泡温度25℃为最佳提取工艺,此工艺下淀粉提取率高达84.82%,白度为94.11,显著优于其他常用淀粉;且所制香芋淀粉稳定性、凝胶强度和凝成特性等均较好。
2.1.3香芋全粉的加工与淀粉相比全粉对原料细胞的破坏较小,能够更好地保持香芋原有的营养成分及风味,适合进一步加工成香芋泥、复合香芋片等产品。香芋全粉的加工方法如下:选取新鲜、无病害的香芋切片,将香芋片蒸煮熟化后搅拌成泥,当香芋泥逐渐呈松散潮湿状时,添加3倍量的回填粉,低温静置、筛分,继而送入热风干燥箱中进行干燥,当含水率降低到 12%~15%左右,再用微波干燥法进行二次干燥(2~3min),最后冷却、筛分、包装,得到最终成品[13]。上述方法制成的香芋全粉,细胞破程度极低(10%以下),较好地保存了香芋原有的香气、风味及营养价值,且保存时间长。香芋全粉经复水可制成香芋泥;添加到其他食品中可赋予食品特有的香芋香气;还可以直接加工成汤圆、月饼等食品,应用十分广泛。
2.2产品开发
2.2.1速冻香芋速冻食品因其食用方便,储藏时间长,能够最大限度地保持食品本身的色泽风味等优势,深受市场的欢迎。而速冻香芋也是目前香芋加工领域最主要的加工方式之一。
秦丹[14]等对香芋的冻结规律与速冻工艺进行了研究,得到香芋冻结过程中的过冷点为-2.8℃、冰点为-1.7℃。液氮间接冻结为香芋最佳冻结工艺。林捷[15]等则研究了不同熟化工艺及护色剂对真空冻干香芋风味及色泽的影响,结果显示:采用微波熟化3min,并用0.2%的柠檬酸进行护色处理得到的产品复水比、持水能力均较好且感官品质最佳。石小琼[16]等对香芋冷冻升华干燥过程进行研究,得出冻干香芋的最佳工艺参数组合为:以-0.2℃/min的降温速率将香芋快速冻至-30℃;接着在真空度66.7Pa、冷凝器温度-34~-40℃条件下对速冻香芋进行真空干燥。按此工艺生产的香芋冻干产品感官品质、复水率均明显好于热风干燥产品。
2.2.2酸奶酸奶是以新鲜牛乳为原料,经特定微生物发酵制得的、具有较高营养价值和附加值的牛奶制品。而香芋中丰富的淀粉酶解后可产生大量葡萄糖,正好是理想的微生物发酵基质[17]。因此,可以利用香芋作为原料研制酸奶产品。
杜林[18]等对香芋酸奶的加工技术进行了研究,结果显示:新鲜牛奶中加入40%香芋浆、7%蔗糖和5%混合发酵剂,在43℃下发酵4h左右,所得产品品质最佳且加工成本较低。周志英[19]等利用乳酸菌发酵香芋浆,对其过程进行研究并探讨了香芋浆的糊化、糖化、发酵等过程的最佳工艺。最终得到加入蔗糖8%、香芋浆12%,在42℃下,发酵6h为最佳发酵条件。
香芋酸奶口感细腻,香气浓郁,既很好地保持了传统酸奶的风味和质地,又含有丰富的维生素,深受消费者的喜爱。
2.2.3冰淇淋香芋可以加工成冰淇淋。以新鲜香芋为原料,清洗切片、蒸煮制泥后与蛋黄、牛奶、乳化剂、稳定剂等混合制成冰淇淋浆。在75℃下,对预制的冰淇淋浆进行30min杀菌处理,随即冷却至2~6℃(15min内完成)。接着剧烈搅拌冷却老化后的浆料使其迅速凝冻。在-40℃以下将浆料迅速速冻,使冰淇淋的中心温度在30min内达到-18℃以下,即得到成品[20]。香芋冰淇淋具有浓郁的香芋香气,且营养丰富、成本较低,拥有广阔的市场前景。
2.2.4调味品以香芋为主要原料还可制成调味品,主要包括香芋酱、麻辣鲜等[21]。将新鲜香芋蒸煮、研磨成酱,加入食盐、花椒等调味料,罐装、杀菌后制得成品。香芋调味料味,道鲜美、独特,是提鲜增味的调味佳品。
2.2.5香芋脆片目前市场上的香芋脆片主要分为油炸与非油炸两种加工方式。其中油炸香芋脆片是比较传统的加工产品。杨抑[22]等就对油炸香芋片的工艺进行了研究,着重探讨了切片、硬化、热烫、油炸等主要工序对香芋脆片感官品质的影响。最终确定油炸香芋片的最佳工艺参数组合为:香芋切片厚度为1mm,利用0.2% CaCl2硬化40min后,在100℃下热烫2min,继而在160℃油温中油炸120~150s,此时得到的油炸香芋脆片感官品质较高。
然而,油炸脆片油脂含量较高,不利于人体健康。近年来,随着现代人健康意识的不断提高,传统的油炸加工工艺逐渐被新型非油炸工艺所取代。
邱苑新[23]等将微波干燥技术应用在香芋脆片的加工上,并就不同的微波处理对香芋脆片膨化的影响进行了研究;林捷[24]等则采用真空冷冻干燥技术生产香芋脆片,并在速冻前对香芋片进行微波熟化和预冻处理。结果表明,上述处理能够更好地保持香芋片的口感风味及外观形状,是一种较理想的加工方式。
2.2.6饮料相关报道显示,香芋可用于酿制白酒或加工成复合饮料。虞炳钧[25]等以加工剩余的香芋废皮为原料酿制白酒,加工过程中淀粉的利用率可达到80%~90%,且产品风味良好;田方[26]等研制了香芋复合饮料的加工工艺,得到一种最佳配方:100g香芋、9%蜂蜜、0.07%柠檬汁、10g粳米、2g干茉莉花、5mL牛奶、1g枸杞及 1 100mL 水。该产品气味清香,口感细腻,还具有一定的营养保健功效。
2.2.7其他产品除了以上列举的产品外,香芋还可以加工成糖果、面包等食品;香芋渣因为含有丰富纤维素还可以制作蚊香等。
香芋具有很高的营养价值和药用价值,在我国种植面积广泛,加工资源丰富。然而一直以来,香芋普遍以鲜食为主,加工转化程度不高,加工水平低,产品种类少,特别是高档的、富于特色的深加工产品缺乏,附加值低,严重阻碍了香芋加工产业的发展。为此,研究如何提高香芋的加工利用率,研发香芋加工新技术;开发满足市场需要的系列产品,提高香芋的附加值;研究香芋的贮藏保鲜技术,减少因腐败变质造成的损失,这些将成为未来香芋加工产业亟需解决的重要方向。◇
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(责任编辑李燕妮)
Research Advancement on Processing and Utilization of Fragrant Taro
HU Bing-yang1,DUAN Zhen-hua1,2
(1College of Food Science,Hainan University,Haikou 570228,China;2Institute of Food Science and Technology,Hezhou University,Hezhou 542899,China)
Fragrant taro is rich in starch,crude fiber and other nutrients, which is a kind of economic crop which is widely planted in South China,but the processing rate of fragrant taro is too low.The nutritive value,medicinal value,processing and utilization status were introduced,and the processing and utilization prospect was discussed to provide reference for increasing the processing rate of taro and promoting the industry development of fragrant taro.
fragrant taro;starch;crude fiber;processing; research progress
胡冰洋(1991—),女,硕士,研究方向:水产品加工与贮藏。
段振华(1965—),男,博士,教授,研究方向:食品新技术研究与开发。