会同魔芋的干燥特性及其品质研究

杨大伟，王禹琦，许丽君，钟果林

（1.湖南农业大学食品科技学院，湖南长沙 410128；2.湖南博嘉魔力农业科技有限公司，湖南怀化 418000）

魔芋（Amorphophallus Konjac） 为天南星科魔芋属（Amorphophallus Blume） 多年生宿根性草本植物，是中国特有的高产经济植物资源。魔芋块茎中含有50%（干基） 左右的魔芋葡甘聚糖（Konjac glucomannan，KGM），以及淀粉、蛋白质、纤维素等。KGM广泛应用于化工、食品、医药和生物材料开发等领域[1]，应用与开发前景广阔。花魔芋（Amorphophallus Konjac K.Koch） 是中国和日本重要的栽培种之一，分布于喜马拉雅山至泰国、越南，中国从南到北均有分布，主要在云、贵、川、鄂等省栽培种植，利用价值很高[2]。会同魔芋是湖南会同县的一个地方品种，已于2017年12月通过地理标志产品保护申请评审。会同县独特的地理与森林气候条件赋予会同魔芋独特的品质。以花魔芋为对照，对2种魔芋的多酚含量及多酚氧化酶活性进行分析，探讨了会同魔芋的干燥特性及干制品的复水特性，为会同魔芋的品种鉴定、干制加工及品质的调控提供理论依据，进一步挖掘会同魔芋的商品价值，促进会同魔芋产业的发展。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

会同魔芋、花魔芋，由湖南博嘉魔力农业科技有限公司提供，2种魔芋均采挖于会同县同一片种植区域，前者处于野生状态，而后者是经人工栽培种植的；没食子酸标准品（纯度≥98%），由中国药品生物制品检定所提供；1,1-二苯基-2-苦基肼（DPPH），由美国Sigma公司提供；叔丁基对苯二酚（TBHQ），由上海阿拉丁试剂有限公司提供；磷酸氢二钠和三氯乙酸，由天津市致远化学试剂有限公司提供；邻苯二酚，由天津市巴斯夫化工有限公司提供；磷酸二氢钠，由津市风船化学试剂有限公司提供；PVPP，由东粤美化工有限公司提供。以上试剂均为分析纯。

TCL-16型台式离心机，常州市华普达教学仪器有限公司产品；B-260型恒温水浴锅，上海惠海电器设备有限公司产品；UV-2450型紫外可见分光光度计，日本岛津公司产品；CP214型电子分析天平，上海豪斯仪器有限公司产品；KB40SA-1型组织捣碎机，广东科嘉霖电器制造有限公司产品；DHG-9240A型电热鼓风干燥箱，上海飞越实验仪器有限公司产品。

1.2 试验方法

（1）多酚含量及多酚氧化酶活性的测定。多酚含量的测定采用Folin-Ciocalteu比色法（FC法）[3]，多酚氧化酶活性的测定采用文献[4]的分光光度法。

（2）魔芋干燥曲线的测定。将会同魔芋和花魔芋切成5 mm厚面积相等的薄片，再用100℃饱和蒸汽漂烫魔芋片4 min灭酶，然后分别在50，60，70℃条件下，采用热风干燥箱进行干燥。干燥过程中每隔15 min称量物料，直到魔芋片恒质量为止，以魔芋片的干基含水量为纵坐标、干燥时间为横坐标绘制干燥曲线，通过干燥曲线分析2种魔芋的干燥特性。

（3）干燥过程中酶促褐变对魔芋片色泽的影响。将新鲜的会同魔芋和花魔芋切成规格一致的薄片，不经过漂烫灭酶处理，直接采用热风干燥箱进行干燥，干燥温度分别设置为50，60，70℃，将所有魔芋片含水量干燥到10%结束干燥，干燥前和干燥后的魔芋片分别拍照，比较2种魔芋片干燥过程中的色泽变化情况，探讨多酚及多酚氧化酶对魔芋片干制的影响。

（4） 魔芋干片复水特性。将50，60，70℃温度条件下干燥的魔芋片浸泡在35℃的水中，浸泡前记录魔芋片的质量，浸泡过程中每隔3 min记录一次魔芋片的质量，直到恒质量为止。以魔芋片复水率为纵坐标、复水时间为横坐标绘制魔芋片复水曲线，探讨不同干燥温度对魔芋片干燥品质的影响。

2 结果与分析

2.1 会同魔芋和花魔芋的多酚含量及多酚氧化酶活性比较

会同魔芋与花魔芋的多酚含量及多酚氧化酶活性比较见表1。

表1 会同魔芋与花魔芋的多酚含量及多酚氧化酶活性比较

由表1可知，2种魔芋的多酚含量具有显著差异，而多酚氧化酶活性却没有显著差异。多酚及多酚氧化酶是引起酶促褐变的2个重要因素，对食品干燥及相关产品加工过程中的色泽变化有很大的影响[5]。另外，植物多酚物质因具有极强的抗氧化能力、清除体内自由基、抗脂质氧化、延缓衰老、预防心血管疾病、防癌、抗辐射等生物活性功能，是一种重要的营养成分[6]。因此，2种魔芋多酚含量的测定及多酚氧化酶活性的分析对于魔芋食品加工过程中的加工品质和营养品质的调控具有指导意义。

2.2 不同干燥温度的魔芋片干燥曲线

将相同规格的会同魔芋片与花魔芋片在不同温度下进行干燥。

不同温度的魔芋干燥曲线见图1。

图1 不同温度的魔芋干燥曲线

由图1可知，在相同试验条件下，会同魔芋和花魔芋分别在干燥温度为50，60，70℃时的干燥特性。50，60℃干燥时，2种魔芋的干燥曲线几乎重叠，干燥特性十分相似，表明2种魔芋的水分含量、水分在物料中的存在状态或水分活度和质构特性等物性基本相同，而70℃时二者的干燥曲线及干燥特性有着明显差异，花魔芋的干燥速率大于会同魔芋，干燥时间较短，可能的原因是会同魔芋的葡甘聚糖含量比花魔芋高，高温条件下，会同魔芋片表面更容易形成一层致密的凝胶膜，堵塞了水蒸气从魔芋片内部向外部扩散挥发的孔道，增加了水分挥发的阻力，引起干燥速率下降。

2.3 干燥过程中魔芋片的色泽变化

不经过漂烫灭酶的新鲜魔芋片直接进行热风干燥。

2种魔芋片干燥过程中色泽的变化见图2。

图2 2种魔芋片干燥过程中色泽的变化

比较2种新鲜魔芋片在干燥过程中均有不同程度的酶促褐变，但花魔芋的褐变程度比会同魔芋小，虽然2种魔芋的多酚氧化酶活性没有显著差异，但会同魔芋的多酚含量显著高于花魔芋，因而会同魔芋的酶促褐变程度比花魔芋大；同时，干燥温度对2种魔芋褐变程度的影响也不一样，花魔芋由于多酚含量低，50，60，70℃干燥的魔芋干片的色泽没有明显差异，干燥温度对其影响小；会同魔芋因为多酚含量较高，60，70℃干燥的魔芋干片的褐变程度显著小于50℃干燥的魔芋干片，这是因为多酚氧化酶最适温度为室温，90℃高温可以使其基本失去活性[7]。因此，高于室温的干燥温度可使其失去一定活性。

2.4 魔芋干片复水特性

不同干燥温度下对干燥的质量相同的魔芋干片在相同条件下进行复水试验。

不同温度干燥的魔芋片复水曲线见图3。

由于魔芋干片的葡甘聚糖含量较高，一般达到40%～50%以上，而葡甘聚糖可以吸收大量的水分，有超强的吸水能力[8]，所以魔芋干片的吸水性很强，复水率很高。图3表明，50℃和60℃干燥的2种魔芋干片的复水率相似，但均低于70℃干燥的魔芋干片，这是因为高温干燥过程中，干燥速率比低温干燥大，水分在魔芋片内部向传递过程中，形成大量孔隙，质构较为酥松，复水过程中水分容易进入魔芋片内部，复水率增大。同时，因为会同魔芋的葡甘聚糖含量比花魔芋高，导致前者的复水率比后者大，复水性也比后者强。

图3 不同温度干燥的魔芋片复水曲线

3 结论

综上研究，为探讨会同魔芋的干燥及其品质特性，以花魔芋为对照，在分析新鲜魔芋的多酚含量和多酚氧化酶活性的基础上，研究了2种魔芋的干燥特性、干燥过程中色泽的变化和魔芋干片的复水特性。结果表明，虽然会同魔芋和花魔芋的多酚氧化酶活性无显著差异，但前者的多酚含量比后者高，因此干燥过程中会同魔芋的褐变程度比花魔芋强；会同魔芋的干燥速率比花魔芋小，其干制品的复水性比花魔芋强；会同魔芋和花魔芋可能属于同一个品种，但会同县独特的地理气候条件赋予会同魔芋不同于花魔芋的营养与加工特性。研究结果可为会同魔芋的品种鉴定、加工品质的调控和加工方法的创新研究提供理论依据。