周 星， 金征宇

(江南大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/食品學(xué)院, 江蘇 無(wú)錫 214122)

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魔芋質(zhì)量安全及研究進(jìn)展

周 星， 金征宇*

(江南大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/食品學(xué)院, 江蘇 無(wú)錫 214122)

魔芋及其制品中存在的質(zhì)量安全問(wèn)題主要是自身毒性、二氧化硫殘留、潛在的污染及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的缺失等幾個(gè)方面。保障魔芋及其制品的質(zhì)量安全的建議主要是完善相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系，加強(qiáng)政府和輿論的監(jiān)管力度，重點(diǎn)加強(qiáng)魔芋初加工中二氧化硫的添加量以及產(chǎn)品中的殘留量的控制；加強(qiáng)魔芋產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)研究，推進(jìn)魔芋產(chǎn)業(yè)的精深化發(fā)展。

魔芋； 質(zhì)量安全； 毒性； 二氧化硫

魔芋，即蒟蒻，又稱(chēng)磨芋，是原產(chǎn)于亞洲的天南星科(Araceae)魔芋屬(AmorphophallusBlume)多年生草本植物的總稱(chēng)，在我國(guó)資源豐富，有著悠久的種植、食用和藥用歷史[1]。在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的植物中，魔芋中的葡甘聚糖含量最為豐富，魔芋球莖中葡甘聚糖含量可達(dá)干質(zhì)量的60%左右[2]。魔芋葡甘聚糖是由葡萄糖和甘露糖以β-1,4糖苷鍵連接形成的水溶性膳食纖維，僅能在人體腸道中被部分吸收和利用，具有清腸、通便、降血糖和血脂等功能，是一種理想的低脂、低熱食品[3]。魔芋食品位列WHO推薦的“十大健康食品”之列，同時(shí)在醫(yī)藥、化工、石油和紡織等行業(yè)也有著廣泛應(yīng)用[4]。

我國(guó)早在1 700多年前就有關(guān)于魔芋種植的記載，但對(duì)于其深入研究起步較晚，直到20世紀(jì)80年代才有所研究。我國(guó)和日本是世界上最主要的魔芋生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)[5]。雖然我國(guó)魔芋規(guī)模化種植和系統(tǒng)研究晚于日本，但我國(guó)魔芋產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度較快，精粉產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)日本，在歐美市場(chǎng)占據(jù)90%市場(chǎng)份額。當(dāng)前我國(guó)的魔芋及其制品的質(zhì)量安全水平有了很大的提高，但依舊存在一些質(zhì)量安全問(wèn)題。對(duì)這些已經(jīng)存在的問(wèn)題進(jìn)行深入調(diào)查和研究，有利于魔芋食品的推廣以及提高我國(guó)的魔芋制品在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。

1 可能存在的質(zhì)量安全問(wèn)題

1.1 自身毒性

魔芋全株都具有一定的毒性，尤其是塊莖中毒性最高，這主要是因?yàn)槟в笾懈缓飰A(0.5%～2.0%)。生魔芋不能直接食用，如直接食用后，舌頭喉嚨會(huì)有灼熱感，嚴(yán)重的會(huì)有癢痛感和腫大，鮮魔芋需經(jīng)過(guò)一定的加工處理后方能食用。我國(guó)宋代的《開(kāi)寶本草》中就記載了魔芋的食用方法：“搗碎以灰汁煮成餅, 五味調(diào)食”, 加堿和長(zhǎng)時(shí)間熬煮可以消除生物堿毒性[6]。由于新鮮魔芋球莖含水量高，極易變質(zhì)、腐敗，不耐貯存，現(xiàn)在市場(chǎng)上出售的魔芋制品大部分是用魔芋精粉制造的。魔芋精粉的加工方法分為干法和濕法2種。干法加工是將鮮芋洗凈、切片后，烘干，得到干燥的魔芋角或魔芋片，以芋角和芋片為原料，粉碎機(jī)粉碎，經(jīng)風(fēng)選分級(jí)制得。葡甘聚糖顆粒大且重，風(fēng)選可將葡甘聚糖顆粒與含有較多雜質(zhì)的魔芋飛粉分離，得到魔芋精粉。濕法則將鮮芋清洗后直接在酒精介質(zhì)中破塊擂碎并進(jìn)一步粉碎到一定的粒度后經(jīng)過(guò)濾、甩干烘干篩分后制得。干法由于工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備要求不高，是加工魔芋精粉的常用方法，但干法不能完全除去生物堿，且干法生產(chǎn)的魔芋精粉帶有魔芋的腥臭味。濕法加工制得的魔芋精粉收率略高于干法，而且生物堿等雜質(zhì)的含量大大降低，但濕法加工設(shè)備成本較高，且處理過(guò)程復(fù)雜，因此只有少數(shù)企業(yè)進(jìn)行嘗試。目前國(guó)內(nèi)對(duì)魔芋精粉中生物堿殘留限量并沒(méi)有相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行界定。這可能是因?yàn)槟в笫称反蠖嘁?jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間熬煮加堿凝膠化、水洗等步驟制成，能夠進(jìn)一步去除有毒物質(zhì)。但作為食品添加劑的魔芋精粉需脫除生物堿。將鮮魔芋先經(jīng)過(guò)干法加工成魔芋粗粉后，再用濕法進(jìn)行研磨和雜質(zhì)分離的“干濕結(jié)合法”是現(xiàn)在企業(yè)獲得高品質(zhì)魔芋粉(純化粉)的主要手段[7-8]。但魔芋生物堿的完全脫除是技術(shù)難題。常規(guī)的乙醇洗滌法并不能完全消除魔芋粉中的生物堿，少量的生物堿殘留還會(huì)有一定的致敏性[9]，限制了魔芋在化妝品中的應(yīng)用。孟凡冰等[9]通過(guò)超微粉碎、酶處理和微波輔助乙醇萃取等集成技術(shù)，能夠有效除去魔芋粉中的生物堿。鐘耕等[10-11]采用微波協(xié)同超聲波作用去除了魔芋粉中的生物堿，并采用擠壓蒸煮技術(shù)消除了魔芋飛粉中的生物堿。

1.2 二氧化硫殘留

鮮魔芋球莖含有豐富的多酚類(lèi)物質(zhì)、活性較高的多酚氧化酶，以及還原糖、游離氨基酸和粗蛋白等。因此，魔芋在加工過(guò)程中極易發(fā)生褐變。抑制褐變是魔芋加工中首當(dāng)其沖的問(wèn)題[12]。目前普遍采用的方法為在魔芋干燥的高熱空氣中加入二氧化硫來(lái)熏蒸護(hù)色，二氧化硫能夠使多酚氧化酶失活而抑制酶促褐變，同時(shí)還可抑制由還原糖與氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)而導(dǎo)致的非酶褐變。二氧化硫熏蒸是現(xiàn)今最經(jīng)濟(jì)有效的控制褐變的手段。但在熏蒸過(guò)程中，不可避免的引起二氧化硫殘留。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18104—2000 《魔芋精粉》中規(guī)定魔芋精粉二氧化硫含量不得超過(guò)2.0 g/kg，雖然到目前為止我國(guó)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)因二氧化硫殘留而產(chǎn)生的魔芋質(zhì)量安全問(wèn)題，但日本國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定魔芋精粉二氧化硫含量不超過(guò)0.9 g/kg，魔芋粉出口不得不將魔芋精粉再次使用乙醇洗滌脫硫；特別的，我國(guó)現(xiàn)行的食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)GB 2760并未明確二氧化硫的使用及殘留限量，引起了人們對(duì)加工生產(chǎn)過(guò)程添加二氧化硫必要性的質(zhì)疑[13]；同時(shí)魔芋精粉生產(chǎn)過(guò)程中控制不嚴(yán)，加工企業(yè)對(duì)二氧化硫?yàn)E用，容易引起二氧化硫超標(biāo)。無(wú)硫加工技術(shù)成為魔芋加工技術(shù)研究的熱點(diǎn)。張志健等[14]通過(guò)加有檸檬酸或檸檬酸和亞硫酸鈉的低濃度食用酒精攪打處理，然后進(jìn)行固液分離，重復(fù)幾次后再由高濃度酒精漂洗脫水，進(jìn)一步處理后得到無(wú)硫或者低硫的魔芋精粉。杜剛等[15]采用抗壞血酸、異抗壞血酸鈉作還原劑濕法生產(chǎn)無(wú)硫魔芋精粉。但目前這些方法都還沒(méi)有應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。

1.3 潛在的污染問(wèn)題

現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展所帶來(lái)的環(huán)境污染，使得農(nóng)產(chǎn)品中重金屬及持久性有機(jī)污染物污染問(wèn)題日益突出。雖然目前還沒(méi)有相關(guān)數(shù)據(jù)，但大氣污染、土壤重金屬污染威脅著魔芋產(chǎn)品質(zhì)量和使用安全。另外，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)量提高，農(nóng)藥、地膜、化肥等農(nóng)用物資對(duì)農(nóng)田及魔芋產(chǎn)品的污染越來(lái)越突出。魔芋雖然很少施用農(nóng)藥，但是農(nóng)藥造成環(huán)境和土壤污染可能間接污染到魔芋；隨著農(nóng)用地膜的推廣和普及，大量的地膜殘留污染農(nóng)田可能影響魔芋質(zhì)量；隨著耕地面積的逐年減少，農(nóng)作物復(fù)種指數(shù)逐年提高，以化學(xué)肥料為主的不合理施用量越來(lái)越大，導(dǎo)致魔芋農(nóng)殘偏高，形成新的魔芋產(chǎn)品污染源[16]。

1.4 魔芋的安全和控制標(biāo)準(zhǔn)缺失

魔芋作為藥食同源的一種作物，其安全和功效數(shù)據(jù)缺乏，嚴(yán)重制約了其進(jìn)一步的應(yīng)用。我國(guó)主要的魔芋栽培種為花魔芋和白魔芋，其中白魔芋種為我國(guó)所特有，白魔芋葡甘聚糖的含量達(dá)60%，且總酚含量高而多酚氧化酶活性較低，不易褐變色澤潔白，質(zhì)量最佳[17]。但目前魔芋產(chǎn)品市場(chǎng)較為混亂，有以二氧化硫處理過(guò)的花魔芋等產(chǎn)品作為白魔芋產(chǎn)品出賣(mài)。而魔芋產(chǎn)品繁多，主要有魔芋粉、魔芋粗粉、魔芋精粉、魔芋微粉、魔芋葡甘聚糖和魔芋膠等，一般消費(fèi)者難以區(qū)分不同產(chǎn)品的用途。同時(shí)關(guān)于產(chǎn)品的區(qū)分和定義，中國(guó)、美國(guó)和歐洲不完全一致。魔芋產(chǎn)品缺乏一個(gè)全世界公認(rèn)的控制標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)嚴(yán)重制約了魔芋作為膳食補(bǔ)充劑的應(yīng)用[18]。而食用葡甘聚糖過(guò)多也會(huì)帶來(lái)一定的副作用，如胃脹和腹瀉等，但魔芋葡甘聚糖每日食用量的限值也未明確。

2 行業(yè)未來(lái)在質(zhì)量安全控制方面應(yīng)采取的措施

2.1 加強(qiáng)環(huán)境和生產(chǎn)過(guò)程控制及管理技術(shù)

近年來(lái)，隨著我國(guó)魔芋產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，魔芋產(chǎn)量提高很快，但我國(guó)目前凈作加上套作的程度不高，魔芋病蟲(chóng)害極為嚴(yán)重，由此國(guó)內(nèi)市場(chǎng)依舊存在一定缺額，缺額高達(dá)20萬(wàn)t/年。我國(guó)魔芋種植主要還是以農(nóng)戶(hù)自己種植為主，生產(chǎn)效率較低，同時(shí)田間控制技術(shù)較低。這就需要大規(guī)模推廣魔芋高效安全生產(chǎn)技術(shù)。

建議采取以下措施：1)適地就宜推廣魔芋優(yōu)良品種，提高田間凈作和間套作程度。2)在各魔芋適產(chǎn)區(qū)建立種植示范基地，研究各主要產(chǎn)區(qū)的綜合配套栽培技術(shù)加以推廣。3)加強(qiáng)種植過(guò)程中農(nóng)藥等的控制，生產(chǎn)綠色優(yōu)質(zhì)魔芋產(chǎn)品。

2.2 完善加工過(guò)程中質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)體系，加強(qiáng)監(jiān)管力度

我國(guó)魔芋加工企業(yè)大部分還是處于起步階段，生產(chǎn)技術(shù)水平及效率不高。需大力推廣魔芋加工技術(shù)規(guī)?；?，確保初加工過(guò)程中二氧化硫或者亞硫酸鹽的添加量的控制，初加工以及精粉加工過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量控制，以及生產(chǎn)過(guò)程中的廢水以及廢有機(jī)溶劑的反復(fù)利用以及無(wú)害化處理，減少環(huán)境污染。

建立從以下幾方面入手：1)推動(dòng)政府監(jiān)管部門(mén)對(duì)于魔芋中二氧化硫的使用和殘留限量進(jìn)行界定，同時(shí)使得其能夠被列入GB 2760食品添加劑規(guī)范。嚴(yán)控企業(yè)對(duì)于魔芋企業(yè)二氧化硫的使用。2)魔芋加工洗滌過(guò)程中，廢液的進(jìn)一步處理，以及魔芋飛粉等的綜合利用需要得到相關(guān)企業(yè)和科研院所的重視，以免出現(xiàn)環(huán)境污染的情況。3)強(qiáng)化魔芋加工產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，與國(guó)際接軌，提高我國(guó)產(chǎn)品在國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。4)加強(qiáng)對(duì)于魔芋加工規(guī)模化企業(yè)的扶持力度，以形成規(guī)模化效益，同時(shí)形成示范效應(yīng)，提高我國(guó)魔芋產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)的規(guī)模效應(yīng)；同時(shí)大力推進(jìn)魔芋產(chǎn)品的精深加工，提高我國(guó)魔芋產(chǎn)生的利潤(rùn)水平等。

2.3 加強(qiáng)加工和相關(guān)制品應(yīng)用方面的基礎(chǔ)研究，加大推廣力度

我國(guó)魔芋產(chǎn)業(yè)興起時(shí)間短，相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備還不是太充分，同時(shí)民眾對(duì)于魔芋產(chǎn)品的接受度并不是特別高，這就需要在以后加以重視。1)品種篩選、優(yōu)化和新型護(hù)色劑的篩選，以在未來(lái)的魔芋加工中少用或者不用二氧化硫。2)魔芋加工過(guò)程技術(shù)裝備的集成化，提高加工效率等。3)魔芋制品的添加標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定，防止濫用等引起人體不適；同時(shí)加大魔芋制品的應(yīng)用研究，以推廣其應(yīng)用范圍。

3 結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)魔芋加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，近年來(lái)加工技術(shù)和設(shè)備方面也有了一定的進(jìn)展，但同發(fā)達(dá)國(guó)家尤其是日本相比，依舊存有不小的差距。尤其是質(zhì)量安全控制方面需要加大力度，如魔芋中生物堿和二氧化硫殘留等，亟待建立完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，強(qiáng)化監(jiān)管力度。同時(shí)我們應(yīng)該在基礎(chǔ)研究和衍生產(chǎn)品的制備及應(yīng)用方面加以重視，相信我國(guó)魔芋行業(yè)會(huì)得到長(zhǎng)足發(fā)展，成為我國(guó)食品行業(yè)的新興熱點(diǎn)。

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(責(zé)任編輯：李 寧)

Quality Safety Issues and Research Progresses of Konjac

ZHOU Xing，JIN Zhengyu*

(TheStateKeyLaboratoryofFoodScienceandTechnology/SchoolofFoodScienceandTechnology,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)

Quality safety issues of konjac and its products mainly include: self-toxicity, sulfur dioxide residue, potential pollution, as well as the lack of related standards. To insure the quality and safety of konjac and its products, relevant regulations and standards should be established and supervisions from government and public should be strengthened. Moreover, the addition of sulfur dioxide and its residue limits should be strictly regulated. The fundamental researches on konjac should also be strengthened to promote the in-depth development of konjac industry.

konjac； quality safety issues； toxicity； sulfur dioxide

10.3969/j.issn.2095-6002.2017.02.003

2095-6002(2017)02-0016-04

周星，金征宇.魔芋質(zhì)量安全及研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào)，2017,35(2):16-19. ZHOU Xing， JIN Zhengyu. Quality safety issues and research progresses of konjac[J]. Journal of Food Science and Technology, 2017,35(2):16-19.

2017-01-11

國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(31230057)；國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目課題(2016YFD0400701)。

周 星，女，副教授，博士，主要從事碳水化合物化學(xué)方面的研究；

*金征宇，男，教授，博士，主要從事碳水化合物化學(xué)方面的研究，通信作者。

TS255.1

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