會同魔芋的干燥特性及其品質(zhì)研究

楊大偉，王禹琦，許麗君，鐘果林

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖南長沙 410128；2.湖南博嘉魔力農(nóng)業(yè)科技有限公司，湖南懷化 418000）

魔芋（Amorphophallus Konjac） 為天南星科魔芋屬（Amorphophallus Blume） 多年生宿根性草本植物，是中國特有的高產(chǎn)經(jīng)濟(jì)植物資源。魔芋塊莖中含有50%（干基） 左右的魔芋葡甘聚糖（Konjac glucomannan，KGM），以及淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素等。KGM廣泛應(yīng)用于化工、食品、醫(yī)藥和生物材料開發(fā)等領(lǐng)域[1]，應(yīng)用與開發(fā)前景廣闊。花魔芋（Amorphophallus Konjac K.Koch） 是中國和日本重要的栽培種之一，分布于喜馬拉雅山至泰國、越南，中國從南到北均有分布，主要在云、貴、川、鄂等省栽培種植，利用價值很高[2]。會同魔芋是湖南會同縣的一個地方品種，已于2017年12月通過地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)申請評審。會同縣獨(dú)特的地理與森林氣候條件賦予會同魔芋獨(dú)特的品質(zhì)。以花魔芋為對照，對2種魔芋的多酚含量及多酚氧化酶活性進(jìn)行分析，探討了會同魔芋的干燥特性及干制品的復(fù)水特性，為會同魔芋的品種鑒定、干制加工及品質(zhì)的調(diào)控提供理論依據(jù)，進(jìn)一步挖掘會同魔芋的商品價值，促進(jìn)會同魔芋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

會同魔芋、花魔芋，由湖南博嘉魔力農(nóng)業(yè)科技有限公司提供，2種魔芋均采挖于會同縣同一片種植區(qū)域，前者處于野生狀態(tài)，而后者是經(jīng)人工栽培種植的；沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥98%），由中國藥品生物制品檢定所提供；1,1-二苯基-2-苦基肼（DPPH），由美國Sigma公司提供；叔丁基對苯二酚（TBHQ），由上海阿拉丁試劑有限公司提供；磷酸氫二鈉和三氯乙酸，由天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司提供；鄰苯二酚，由天津市巴斯夫化工有限公司提供；磷酸二氫鈉，由津市風(fēng)船化學(xué)試劑有限公司提供；PVPP，由東粵美化工有限公司提供。以上試劑均為分析純。

TCL-16型臺式離心機(jī)，常州市華普達(dá)教學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；B-260型恒溫水浴鍋，上海惠海電器設(shè)備有限公司產(chǎn)品；UV-2450型紫外可見分光光度計，日本島津公司產(chǎn)品；CP214型電子分析天平，上海豪斯儀器有限公司產(chǎn)品；KB40SA-1型組織搗碎機(jī)，廣東科嘉霖電器制造有限公司產(chǎn)品；DHG-9240A型電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海飛越實(shí)驗(yàn)儀器有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

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

（2）魔芋干燥曲線的測定。將會同魔芋和花魔芋切成5 mm厚面積相等的薄片，再用100℃飽和蒸汽漂燙魔芋片4 min滅酶，然后分別在50，60，70℃條件下，采用熱風(fēng)干燥箱進(jìn)行干燥。干燥過程中每隔15 min稱量物料，直到魔芋片恒質(zhì)量為止，以魔芋片的干基含水量為縱坐標(biāo)、干燥時間為橫坐標(biāo)繪制干燥曲線，通過干燥曲線分析2種魔芋的干燥特性。

（3）干燥過程中酶促褐變對魔芋片色澤的影響。將新鮮的會同魔芋和花魔芋切成規(guī)格一致的薄片，不經(jīng)過漂燙滅酶處理，直接采用熱風(fēng)干燥箱進(jìn)行干燥，干燥溫度分別設(shè)置為50，60，70℃，將所有魔芋片含水量干燥到10%結(jié)束干燥，干燥前和干燥后的魔芋片分別拍照，比較2種魔芋片干燥過程中的色澤變化情況，探討多酚及多酚氧化酶對魔芋片干制的影響。

（4） 魔芋干片復(fù)水特性。將50，60，70℃溫度條件下干燥的魔芋片浸泡在35℃的水中，浸泡前記錄魔芋片的質(zhì)量，浸泡過程中每隔3 min記錄一次魔芋片的質(zhì)量，直到恒質(zhì)量為止。以魔芋片復(fù)水率為縱坐標(biāo)、復(fù)水時間為橫坐標(biāo)繪制魔芋片復(fù)水曲線，探討不同干燥溫度對魔芋片干燥品質(zhì)的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 會同魔芋和花魔芋的多酚含量及多酚氧化酶活性比較

會同魔芋與花魔芋的多酚含量及多酚氧化酶活性比較見表1。

表1 會同魔芋與花魔芋的多酚含量及多酚氧化酶活性比較

由表1可知，2種魔芋的多酚含量具有顯著差異，而多酚氧化酶活性卻沒有顯著差異。多酚及多酚氧化酶是引起酶促褐變的2個重要因素，對食品干燥及相關(guān)產(chǎn)品加工過程中的色澤變化有很大的影響[5]。另外，植物多酚物質(zhì)因具有極強(qiáng)的抗氧化能力、清除體內(nèi)自由基、抗脂質(zhì)氧化、延緩衰老、預(yù)防心血管疾病、防癌、抗輻射等生物活性功能，是一種重要的營養(yǎng)成分[6]。因此，2種魔芋多酚含量的測定及多酚氧化酶活性的分析對于魔芋食品加工過程中的加工品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)的調(diào)控具有指導(dǎo)意義。

2.2 不同干燥溫度的魔芋片干燥曲線

將相同規(guī)格的會同魔芋片與花魔芋片在不同溫度下進(jìn)行干燥。

不同溫度的魔芋干燥曲線見圖1。

圖1 不同溫度的魔芋干燥曲線

由圖1可知，在相同試驗(yàn)條件下，會同魔芋和花魔芋分別在干燥溫度為50，60，70℃時的干燥特性。50，60℃干燥時，2種魔芋的干燥曲線幾乎重疊，干燥特性十分相似，表明2種魔芋的水分含量、水分在物料中的存在狀態(tài)或水分活度和質(zhì)構(gòu)特性等物性基本相同，而70℃時二者的干燥曲線及干燥特性有著明顯差異，花魔芋的干燥速率大于會同魔芋，干燥時間較短，可能的原因是會同魔芋的葡甘聚糖含量比花魔芋高，高溫條件下，會同魔芋片表面更容易形成一層致密的凝膠膜，堵塞了水蒸氣從魔芋片內(nèi)部向外部擴(kuò)散揮發(fā)的孔道，增加了水分揮發(fā)的阻力，引起干燥速率下降。

2.3 干燥過程中魔芋片的色澤變化

不經(jīng)過漂燙滅酶的新鮮魔芋片直接進(jìn)行熱風(fēng)干燥。

2種魔芋片干燥過程中色澤的變化見圖2。

圖2 2種魔芋片干燥過程中色澤的變化

比較2種新鮮魔芋片在干燥過程中均有不同程度的酶促褐變，但花魔芋的褐變程度比會同魔芋小，雖然2種魔芋的多酚氧化酶活性沒有顯著差異，但會同魔芋的多酚含量顯著高于花魔芋，因而會同魔芋的酶促褐變程度比花魔芋大；同時，干燥溫度對2種魔芋褐變程度的影響也不一樣，花魔芋由于多酚含量低，50，60，70℃干燥的魔芋干片的色澤沒有明顯差異，干燥溫度對其影響小；會同魔芋因?yàn)槎喾雍枯^高，60，70℃干燥的魔芋干片的褐變程度顯著小于50℃干燥的魔芋干片，這是因?yàn)槎喾友趸缸钸m溫度為室溫，90℃高溫可以使其基本失去活性[7]。因此，高于室溫的干燥溫度可使其失去一定活性。

2.4 魔芋干片復(fù)水特性

不同干燥溫度下對干燥的質(zhì)量相同的魔芋干片在相同條件下進(jìn)行復(fù)水試驗(yàn)。

不同溫度干燥的魔芋片復(fù)水曲線見圖3。

由于魔芋干片的葡甘聚糖含量較高，一般達(dá)到40%～50%以上，而葡甘聚糖可以吸收大量的水分，有超強(qiáng)的吸水能力[8]，所以魔芋干片的吸水性很強(qiáng)，復(fù)水率很高。圖3表明，50℃和60℃干燥的2種魔芋干片的復(fù)水率相似，但均低于70℃干燥的魔芋干片，這是因?yàn)楦邷馗稍镞^程中，干燥速率比低溫干燥大，水分在魔芋片內(nèi)部向傳遞過程中，形成大量孔隙，質(zhì)構(gòu)較為酥松，復(fù)水過程中水分容易進(jìn)入魔芋片內(nèi)部，復(fù)水率增大。同時，因?yàn)闀в蟮钠细示厶呛勘然в蟾撸瑢?dǎo)致前者的復(fù)水率比后者大，復(fù)水性也比后者強(qiáng)。

圖3 不同溫度干燥的魔芋片復(fù)水曲線

3 結(jié)論

綜上研究，為探討會同魔芋的干燥及其品質(zhì)特性，以花魔芋為對照，在分析新鮮魔芋的多酚含量和多酚氧化酶活性的基礎(chǔ)上，研究了2種魔芋的干燥特性、干燥過程中色澤的變化和魔芋干片的復(fù)水特性。結(jié)果表明，雖然會同魔芋和花魔芋的多酚氧化酶活性無顯著差異，但前者的多酚含量比后者高，因此干燥過程中會同魔芋的褐變程度比花魔芋強(qiáng)；會同魔芋的干燥速率比花魔芋小，其干制品的復(fù)水性比花魔芋強(qiáng)；會同魔芋和花魔芋可能屬于同一個品種，但會同縣獨(dú)特的地理氣候條件賦予會同魔芋不同于花魔芋的營養(yǎng)與加工特性。研究結(jié)果可為會同魔芋的品種鑒定、加工品質(zhì)的調(diào)控和加工方法的創(chuàng)新研究提供理論依據(jù)。