會(huì)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(zhǎng)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(guó)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(guó)和日本重要的栽培種之一，分布于喜馬拉雅山至泰國(guó)、越南，中國(guó)從南到北均有分布，主要在云、貴、川、鄂等省栽培種植，利用價(jià)值很高[2]。會(huì)同魔芋是湖南會(huì)同縣的一個(gè)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(qǐng)?jiān)u審。會(huì)同縣獨(dú)特的地理與森林氣候條件賦予會(huì)同魔芋獨(dú)特的品質(zhì)。以花魔芋為對(duì)照，對(duì)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(huì)同魔芋的干燥特性及干制品的復(fù)水特性，為會(huì)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(huì)同魔芋的商品價(jià)值，促進(jìn)會(huì)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(huì)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(huì)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(guó)藥品生物制品檢定所提供；1,1-二苯基-2-苦基肼（DPPH），由美國(guó)Sigma公司提供；叔丁基對(duì)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(tái)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?；莺ｋ娖髟O(shè)備有限公司產(chǎn)品；UV-2450型紫外可見分光光度計(jì)，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(cè)定。多酚含量的測(cè)定采用Folin-Ciocalteu比色法（FC法）[3]，多酚氧化酶活性的測(cè)定采用文獻(xiàn)[4]的分光光度法。

（2）魔芋干燥曲線的測(cè)定。將會(huì)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(shí)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(duì)魔芋片色澤的影響。將新鮮的會(huì)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(duì)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(shí)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(duì)魔芋片干燥品質(zhì)的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 會(huì)同魔芋和花魔芋的多酚含量及多酚氧化酶活性比較

會(huì)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(huì)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(gè)重要因素，對(duì)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(yíng)養(yǎng)成分[6]。因此，2種魔芋多酚含量的測(cè)定及多酚氧化酶活性的分析對(duì)于魔芋食品加工過程中的加工品質(zhì)和營(yíng)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(huì)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(huì)同魔芋和花魔芋分別在干燥溫度為50，60，70℃時(shí)的干燥特性。50，60℃干燥時(shí)，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(shí)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(huì)同魔芋，干燥時(shí)間較短，可能的原因是會(huì)同魔芋的葡甘聚糖含量比花魔芋高，高溫條件下，會(huì)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(huì)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(huì)同魔芋的多酚含量顯著高于花魔芋，因而會(huì)同魔芋的酶促褐變程度比花魔芋大；同時(shí)，干燥溫度對(duì)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(duì)其影響?。粫?huì)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(duì)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(shí)，因?yàn)闀?huì)同魔芋的葡甘聚糖含量比花魔芋高，導(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(huì)同魔芋的干燥及其品質(zhì)特性，以花魔芋為對(duì)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(huì)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(huì)同魔芋的褐變程度比花魔芋強(qiáng)；會(huì)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(huì)同魔芋和花魔芋可能屬于同一個(gè)品種，但會(huì)同縣獨(dú)特的地理氣候條件賦予會(huì)同魔芋不同于花魔芋的營(yíng)養(yǎng)與加工特性。研究結(jié)果可為會(huì)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)。