魔芋加工方法.doc

魔芋的加工方法
1.1 魔芋的干法加工方法（孙远明，1993,1994；黄中伟，1997；刘佩瑛，2004；郭芬，2005）
先把魔芋加工成芋片，再将干芋片研磨分离出魔芋精粉，其工艺流程如下：原料→分检→浸泡、清洗→去皮、根、芽→切片→定色→干燥→清选分级→粉碎研磨→分离→筛分→精粉→检验分级→包装入库。
原料分检：在加工前必须对原料进行人工分检，挑选个体重量在1.0Kg一1.5Kg的魔芋为宜，原料个体过小精粉成熟度不够、颗粒小、粘度低；过大则水分含量较高，增加烘干机的能耗，还会影响精粉的出品率。同时，把腐烂、霉变的魔芋去除。
去皮：魔芋在清洗、去皮前要进行浸泡，使其边缘、芽眼和沟槽内的硬泥松软溶脱、皮层脆润，以便清洗、去皮。常用的清洗去皮方法有手工去皮和机械去皮两种方法。①手工去皮，用竹制刮刀或不锈钢制作的刮刀清除芋芽和凹槽处的皮，或采用尼龙毛刷、边刷边清洗将鲜魔芋表面的泥沙和皮刷洗干净。②机械去皮，利用机器中安装的毛刷转动，在被清洗的芋球间相对滑动，达到鲜芋的清洗去皮目的。机械去皮的特点是效率高、成本低，去皮率、清洁率一般都在85 %一90%。采用机械去皮难以将魔芋表面凹眼处的皮去净，故在机械去皮后应采用人工进行清理，把未去掉的皮刮去。去皮也可采用化学去皮法。化学去皮是将清洗后的魔芋块茎放人温度60℃—95℃，浓度为5%一15%的氢氧化钠溶液(含0.5%的葡甘露聚糖溶剂)中浸泡，5min—15min，然后取出，用水冲洗，外表皮即全部除去。
切片：去皮后的魔芋经切片机切成所需的片、条状，以便烘干。切片机采用往复切片机，该机可实现连续自动给料、芋片尺寸均匀，对大小不同的魔芋适应性强，易与烘干机配套。还可采用离心旋转切片式切片机，该类机型需人工喂料，碎料多，易产生粘料和堵料现象，条件差的还可人工切片。
定色：由于魔芋去皮切片后如不立即加工，会产生严重的氧化褐变。所以，魔芋在切片后干燥前须进行定色抗氧化处理，对活性酶进行钝化，以利护色，保证产品质量。实际生产中，常采用二氧化硫熏蒸控制褐变。
干燥：魔芋片的干燥曲线复杂，干燥过程需经过高、中、低温三区段进行干燥，成品含水率13% 。该成套设备采用网带式干燥机进行烘干，该机具有产量大，自动化程度高，产品优质品率可达90% 以上，工艺适应性强等特点，但结构复杂，投资大，适应生产规模较大的企业采用，小规模及土法上马的还可采用烘房、烘厢及逐道式烘干。
清选分级：为保证魔芋精粉的质量，从烘干机出来的干芋片须分检出叠片、褐变
片和去皮未净的不合格片，并进行分级。
粉碎研磨：把干芋片送入精粉机，芋片经过粉碎研磨，使精粉粒子表面的淀粉、纤维素等杂质被剥离、粉碎、精粉颗粒不易被破碎而被保留下。加工设备主要采用粉碎研磨式精粉机，该机生产的魔芋精粉质量较好。此外，还有近几年开发研制的新机型气流粉碎式精粉机和进口产品组合式精粉机，前者性能尚不太稳定，后者为国外90 年代产品，生产出的成品质量高，但价格昂贵。
分离：经粉碎研磨后的混合粉料，通过气流输送并分级把极细的淀粉、纤维等杂质分离出来，最后保留下来的就是粗制精粉。
筛分：用振动筛将粗制精粉筛分，去除少量外形较大的块茎、表皮碎片及不符合要求的大粒精粉颗粒和少量的精粉粉末。
1.2 魔芋的湿法加工方法（费尔能，2000；刘佩瑛，2004；郭芬，2005；吴伦，2011）
先把魔芋加工成芋片，再将干芋片研磨分离出魔芋精粉，其工艺流程如下：原料→分检→浸泡、清洗→去皮、根、芽→切分→护色→粉碎→脱溶剂除杂→研磨→脱溶剂除杂→洗涤→干燥→筛分→精粉→检验分级→包装入库。
原料分检、浸泡、去皮、筛分、检验、分级、包装与干法加工一样。
护色：用有效二氧化硫浓度为25—100mg/L的亚硫酸溶液进行护色处理，一般在第一次粉碎介质中加入使用。
研磨分离：均需同时注入稀释助剂，以最低水平控制该物料亲水后极易膨化和褐变的生理变异。
磨浆冲洗脱水：经此3道工序，除掉残留助剂和再次分离杂质获得高纯度的精粉滤饼。使脱水后的物料处于膨化临界状态，随即以机械输入下道工序。
干燥：可采用低温真空、热风气流、流化床、沸腾等多种干燥方式。由于魔芋粉颗粒较大，且含湿量高，每次干燥过程时间段，仅几秒，所以一次不能完全干燥，需要重复几次，在放置一段时间后续烘一次，以以去除残余乙醇。

魔芋葡甘聚糖的理化性质
魔芋葡甘聚糖是由D-葡萄糖和D-甘露糖约按：1:1.6的比例，以β-1，4 糖苷键连接的高分子多糖，1:1.5~1.6（花魔芋）或1:1.69（白魔芋）。在主链甘露糖的C3位上存在着以β-1，3键结合的支链结构。天然的魔芋葡甘聚糖是由放射状排列的胶束组成，具有与肝素相近似的骨架结构，单体分子中C2，C3，C6 位上的，均具有较强的反应活性，其平均分子量为1.1*106。
魔芋葡甘聚糖具有优良的束水性、胶凝性、增稠性、粘结性、可逆性、悬浮性、成膜性、 赋味性等多种特性，被广泛应用于医学，食品，生物学等各个领域。
水溶性：魔芋葡甘聚糖易溶于水，可以吸收相当于自身体积100倍的水，形成一种水溶性胶体，被称为魔芋胶。在溶解过程中，水分子的扩散迁移速度远远超过魔芋葡甘聚糖大分子的扩散迁移速度，使魔芋胶颗粒发生溶胀或肿胀，颗粒表面产生一层薄高聚糖的粘稠溶液，妨碍了魔芋胶的降解。差示扫描量热法分析结果显示，魔芋葡甘聚糖和水之间发生了明显的相互作用，该条件下的凝胶为不可逆凝胶，当魔芋葡甘聚糖溶胶脱水后，在一定条件下可以形成有粘着力的膜。
凝胶性：食品加工中许多食品的形状和结构都依赖于亲水胶体物质的凝胶性质魔芋葡甘聚糖具有独特的胶凝性能，在不同条件下可形成热可逆（热不稳定）凝胶和热不可逆（热稳定）凝胶。当魔芋葡甘聚糖和黄原胶、卡拉胶等产生强烈的协同作用时形成热可逆凝胶；魔芋葡甘聚糖在碱性加热条件下，因脱掉分子链上的乙酰基，形成十分稳定的凝胶，该凝胶对热十分稳定，即使在100℃下反复加热，其凝胶强度也基本不变。较高浓度的魔芋葡甘聚糖溶胶加热冷却后也能形成一定强度的凝胶。魔芋葡甘聚糖凝胶的热固特性是魔芋葡甘聚糖可以热成型的基础，对其进行透析除碱后仍可保持凝胶结构，这是魔芋葡甘聚糖膜抗水耐水溶解的原因。
流变性：魔芋葡甘聚糖是一种中性多糖，易溶于水，溶于甲醇乙醇丙酮等有机溶剂。其水溶液为假塑性流体，具有剪切稀化的性质。魔芋葡甘聚糖水溶胶的表观粘度与剪切速率成反比，并随温度的上升而逐渐降低，冷却后又重新升高，但不能回升到加热前的水平。魔芋葡甘聚糖水溶胶在80℃以上较不稳定，其溶胶于120℃下保温0.5h时，粘度约下降50%。
增稠性：魔芋葡甘聚糖相对分子质量大水合能力强和不带电荷等特性决定了它具有优良的增稠性能魔芋精粉的粘度达到数十帕斯卡秒（Pa·S），高者达200Pa·S，是自然界中粘度较大的多糖之一与黄原胶瓜尔豆胶刺槐豆胶等增稠剂相比，魔芋葡甘聚糖系非离子型增稠剂，受体系中盐的影响相对很小同时，它与黄原胶淀粉等增稠剂具有协同增效作用。
成膜性：魔芋葡甘聚糖溶液具有良好的成膜特性，其特点是用量低，强度高，透明性好单一的魔芋葡甘聚糖膜具有水溶性，在碱性加热条件下制成的膜耐水性强，在冷热水中及酸碱中均稳定。

魔芋葡甘聚糖的应用
2.2.1 魔芋葡甘聚糖在医学上的应用
魔芋葡甘聚糖具有抗肿瘤，减肥，降血压，降血脂等作用，随着研究的深入，其在医学上的应用越来越广泛人们通过现代医学的手段对魔芋的药用价值进行了较为系统的研究。有关研究表明，魔芋葡甘聚糖对降低血糖，防治糖尿病及其并发症有很大作用（黄承钰，等，1989；茅彩萍，等，1999）。魔芋葡甘聚糖吸水膨胀后会产生饱腹感，从而能在一定程度上起到控制饮食作用 同时魔芋葡甘聚糖还能润肠通便，使部分未被吸收的营养物质随粪便排出，起到通便减肥的作用（张茂玉，等，1990）。此外，长期食用魔芋可提高机体的免疫机能抗癌逆转脂肪肝及延缓脑神经胶质细胞、心肌细胞和大中静脉内膜内皮细胞的老化，预防动脉粥样硬化，改善心脑和血管的功能（刘红，2002）。
2.2.2 魔芋葡甘聚糖在工业中的应用
魔芋葡甘聚糖的水溶液呈溶胶性，并具有成膜性质随着果蔬保鲜剂研制的兴起，魔芋葡甘聚糖因其溶液粘度大，稳定性高，抗菌性强，结膜细致，光滑的性质而被作为保鲜剂的活性成分（郭芬，2005）。可作钻井助剂和压裂剂；可作粘合剂、防漏剂和高级涂料；可作棉、毛、麻、丝绸的浆料和丝绸的防皱剂及染色助剂；由于魔芋含有多种生物碱，对许多害虫和菌类具有明显的抑制忌避和毒杀作用，因而可作生产无公害地膜和农药的乳化剂和增效剂。
22.3 魔芋葡甘聚糖在生物材料领域的应用
一定条件下，魔芋葡甘聚糖具有较好的成膜性，将其与壳聚糖海藻酸钠明胶等天然高分子共混所形成的复合膜材料的稳定性、力学性能和吸水性等得到了较大改善，且具有很好的强度、透明性、光学特性和生物降解性。
魔芋葡甘聚糖因具有促进伤口愈合、止血功能等生物学特性使之可用于治痛肿、丹毒和蛇咬伤等疾病，其凝胶还可用作外科伤口的包裹材料。魔芋葡甘聚糖具有优良的缓释性能，在药剂学中被广泛的用作缓控释制剂辅料（李斌，等，2002）。
2.2.4 魔芋葡甘聚糖在食品领域中的应用
葡甘露聚糖是一种功能齐全的天然水溶性食用胶类，可以用作增稠剂、保水剂、乳化剂、 胶凝剂、悬浮剂等，其性能远远优于卡拉胶、明胶等胶类，因此葡甘露聚糖在食品添加剂领域中得到了广泛的应用，如可以在豆制品、乳制品中作为稳定剂；在固体饮料中作为增稠剂凝胶剂；作面条、面包、蛋糕等食品的品质改良剂（王蕾娜，2012）。另外，在猪肉中若加入其质量15%左右的魔芋凝胶生产低脂肪香肠，可改善其肉制品的外观形象。
葡甘露聚糖制成的仿生食品是食品行业的新兴产品。近年来，为了满足消费者各方面的需求，各国相继开发出许多不同风味、食用方便、物美价廉的、人造食品葡甘露聚糖脱乙酰基后形成的热不可逆的网状结构，可作为加工仿生食品的良好基料。近年来一些人利用葡甘露聚糖研制了出仿生牛肉、仿生海产品等。
由于魔芋葡甘聚糖具有多种保健功能，可为特定人群开发具有特定保健功能的食品