魔芋質(zhì)量安全及研究進展

周 星， 金征宇

(江南大學 食品科學與技術國家重點實驗室/食品學院, 江蘇 無錫 214122)

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魔芋質(zhì)量安全及研究進展

周 星， 金征宇*

(江南大學 食品科學與技術國家重點實驗室/食品學院, 江蘇 無錫 214122)

魔芋及其制品中存在的質(zhì)量安全問題主要是自身毒性、二氧化硫殘留、潛在的污染及相關標準的缺失等幾個方面。保障魔芋及其制品的質(zhì)量安全的建議主要是完善相關法律法規(guī)和標準體系，加強政府和輿論的監(jiān)管力度，重點加強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；加強魔芋產(chǎn)業(yè)的基礎研究，推進魔芋產(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，在我國資源豐富，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，同時在醫(yī)藥、化工、石油和紡織等行業(yè)也有著廣泛應用[4]。

我國早在1 700多年前就有關于魔芋種植的記載，但對于其深入研究起步較晚，直到20世紀80年代才有所研究。我國和日本是世界上最主要的魔芋生產(chǎn)和消費國[5]。雖然我國魔芋規(guī)?；N植和系統(tǒng)研究晚于日本，但我國魔芋產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度較快，精粉產(chǎn)量已經(jīng)超過日本，在歐美市場占據(jù)90%市場份額。當前我國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)量安全問題。對這些已經(jīng)存在的問題進行深入調(diào)查和研究，有利于魔芋食品的推廣以及提高我國的魔芋制品在國際市場的競爭能力。

1 可能存在的質(zhì)量安全問題

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，這主要是因為魔芋中富含生物堿(0.5%～2.0%)。生魔芋不能直接食用，如直接食用后，舌頭喉嚨會有灼熱感，嚴重的會有癢痛感和腫大，鮮魔芋需經(jīng)過一定的加工處理后方能食用。我國宋代的《開寶本草》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”, 加堿和長時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，粉碎機粉碎，經(jīng)風選分級制得。葡甘聚糖顆粒大且重，風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)中破塊擂碎并進一步粉碎到一定的粒度后經(jīng)過濾、甩干烘干篩分后制得。干法由于工藝相對簡單、對設備要求不高，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，但濕法加工設備成本較高，且處理過程復雜，因此只有少數(shù)企業(yè)進行嘗試。目前國內(nèi)對魔芋精粉中生物堿殘留限量并沒有相關國家標準進行界定。這可能是因為魔芋食品大多要經(jīng)過長時間熬煮加堿凝膠化、水洗等步驟制成，能夠進一步去除有毒物質(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)過干法加工成魔芋粗粉后，再用濕法進行研磨和雜質(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有一定的致敏性[9]，限制了魔芋在化妝品中的應用。孟凡冰等[9]通過超微粉碎、酶處理和微波輔助乙醇萃取等集成技術，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，魔芋在加工過程中極易發(fā)生褐變。抑制褐變是魔芋加工中首當其沖的問題[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熏蒸護色，二氧化硫能夠使多酚氧化酶失活而抑制酶促褐變，同時還可抑制由還原糖與氨基酸發(fā)生美拉德反應而導致的非酶褐變。二氧化硫熏蒸是現(xiàn)今最經(jīng)濟有效的控制褐變的手段。但在熏蒸過程中，不可避免的引起二氧化硫殘留。國家標準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2.0 g/kg，雖然到目前為止我國沒有出現(xiàn)過因二氧化硫殘留而產(chǎn)生的魔芋質(zhì)量安全問題，但日本國內(nèi)標準規(guī)定魔芋精粉二氧化硫含量不超過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，我國現(xiàn)行的食品添加劑標準GB 2760并未明確二氧化硫的使用及殘留限量，引起了人們對加工生產(chǎn)過程添加二氧化硫必要性的質(zhì)疑[13]；同時魔芋精粉生產(chǎn)過程中控制不嚴，加工企業(yè)對二氧化硫濫用，容易引起二氧化硫超標。無硫加工技術成為魔芋加工技術研究的熱點。張志健等[14]通過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，然后進行固液分離，重復幾次后再由高濃度酒精漂洗脫水，進一步處理后得到無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)無硫魔芋精粉。但目前這些方法都還沒有應用于工業(yè)化生產(chǎn)。

1.3 潛在的污染問題

現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展所帶來的環(huán)境污染，使得農(nóng)產(chǎn)品中重金屬及持久性有機污染物污染問題日益突出。雖然目前還沒有相關數(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)用物資對農(nóng)田及魔芋產(chǎn)品的污染越來越突出。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)作物復種指數(shù)逐年提高，以化學肥料為主的不合理施用量越來越大，導致魔芋農(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準缺失

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，嚴重制約了其進一步的應用。我國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所特有，白魔芋葡甘聚糖的含量達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)品市場較為混亂，有以二氧化硫處理過的花魔芋等產(chǎn)品作為白魔芋產(chǎn)品出賣。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，一般消費者難以區(qū)分不同產(chǎn)品的用途。同時關于產(chǎn)品的區(qū)分和定義，中國、美國和歐洲不完全一致。魔芋產(chǎn)品缺乏一個全世界公認的控制標準，已經(jīng)嚴重制約了魔芋作為膳食補充劑的應用[18]。而食用葡甘聚糖過多也會帶來一定的副作用，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)未來在質(zhì)量安全控制方面應采取的措施

2.1 加強環(huán)境和生產(chǎn)過程控制及管理技術

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

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加以推廣。3)加強種植過程中農(nóng)藥等的控制，生產(chǎn)綠色優(yōu)質(zhì)魔芋產(chǎn)品。

2.2 完善加工過程中質(zhì)量控制標準體系，加強監(jiān)管力度

我國魔芋加工企業(yè)大部分還是處于起步階段，生產(chǎn)技術水平及效率不高。需大力推廣魔芋加工技術規(guī)?；?，確保初加工過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程中產(chǎn)品質(zhì)量控制，以及生產(chǎn)過程中的廢水以及廢有機溶劑的反復利用以及無害化處理，減少環(huán)境污染。

建立從以下幾方面入手：1)推動政府監(jiān)管部門對于魔芋中二氧化硫的使用和殘留限量進行界定，同時使得其能夠被列入GB 2760食品添加劑規(guī)范。嚴控企業(yè)對于魔芋企業(yè)二氧化硫的使用。2)魔芋加工洗滌過程中，廢液的進一步處理，以及魔芋飛粉等的綜合利用需要得到相關企業(yè)和科研院所的重視，以免出現(xiàn)環(huán)境污染的情況。3)強化魔芋加工產(chǎn)品的質(zhì)量標準，與國際接軌，提高我國產(chǎn)品在國際和國內(nèi)市場的競爭力。4)加強對于魔芋加工規(guī)?；髽I(yè)的扶持力度，以形成規(guī)?；б?，同時形成示范效應，提高我國魔芋產(chǎn)品在國際市場的規(guī)模效應；同時大力推進魔芋產(chǎn)品的精深加工，提高我國魔芋產(chǎn)生的利潤水平等。

2.3 加強加工和相關制品應用方面的基礎研究，加大推廣力度

我國魔芋產(chǎn)業(yè)興起時間短，相關技術儲備還不是太充分，同時民眾對于魔芋產(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)化和新型護色劑的篩選，以在未來的魔芋加工中少用或者不用二氧化硫。2)魔芋加工過程技術裝備的集成化，提高加工效率等。3)魔芋制品的添加標準和規(guī)范的制定，防止濫用等引起人體不適；同時加大魔芋制品的應用研究，以推廣其應用范圍。

3 結(jié)束語

中國魔芋加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，近年來加工技術和設備方面也有了一定的進展，但同發(fā)達國家尤其是日本相比，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標準體系，強化監(jiān)管力度。同時我們應該在基礎研究和衍生產(chǎn)品的制備及應用方面加以重視，相信我國魔芋行業(yè)會得到長足發(fā)展，成為我國食品行業(yè)的新興熱點。

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(責任編輯：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)量安全及研究進展[J]. 食品科學技術學報，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

國家自然科學基金重點項目(31230057)；國家重點研發(fā)計劃項目課題(2016YFD0400701)。

周 星，女，副教授，博士，主要從事碳水化合物化學方面的研究；

*金征宇，男，教授，博士，主要從事碳水化合物化學方面的研究，通信作者。

TS255.1

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