譚秀環(huán)　張文英　王騰　史?；邸⊥鯂?yán)超

摘要：菊芋作為一種天然綠色食品含有豐富的功能性因子，具有很高的食用價(jià)值，但目前國(guó)內(nèi)對(duì)于菊芋食品121的開(kāi)發(fā)較少，利用程度不高。在菊芋進(jìn)入中國(guó)時(shí)，除煎炒烹炸外，其最早應(yīng)用于腌制食品，后隨著對(duì)菊芋研究深入發(fā)現(xiàn)，菊糖及低聚果糖對(duì)人體具有很好的保健作用，因此目前對(duì)于菊芋的研究重點(diǎn)多在于保健食品方面，對(duì)菊芋應(yīng)用于休閑食品的研究相對(duì)較少。本文總結(jié)了菊芋在食品中的應(yīng)用現(xiàn)狀，存在的問(wèn)題，并提出其研究和應(yīng)用前景，主要目的為菊芋精深加工相關(guān)研究服務(wù)，促使菊芋潛在價(jià)值的挖掘。

關(guān)鍵詞：菊芋 食品 應(yīng)用 研究進(jìn)展

菊芋俗稱鬼子姜，洋姜，是一種多年生宿根性草本植物。菊芋原產(chǎn)于北美洲，后傳入中國(guó)，深受中國(guó)人喜愛(ài)，主要是因?yàn)榫沼竽唾A存，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（如菊糖、多縮戊糖、淀粉等）含量較大。菊芋的可食用部分包括塊莖和嫩葉，其塊莖可生食也可熟食。生食時(shí)可以制成菊芋干、熟食可以熬粥或者腌制咸菜，還可作為原料加工成休閑食品或保健食品。低聚果糖作為一種低熱低脂物質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于健康食品的加工，而菊芋中含有高純度的低聚果糖，被譽(yù)為21世紀(jì)最有代表性的健康食品[1]。同時(shí)菊芋也被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織稱為“21世紀(jì)人畜共用作物”。

從菊芋中提取出來(lái)的低聚果糖和菊糖等可以作為良好的糖果填充劑，質(zhì)構(gòu)改良劑，風(fēng)味掩蓋劑及脂肪代替品等被應(yīng)用于多種類(lèi)型食品，例如乳制品、飲料制品、休閑食品等，像臺(tái)灣、英國(guó)、美國(guó)、德國(guó)等許多公司都有成品。特別是在功能性食品。保健食品和老年人食品中應(yīng)用更加廣泛，其產(chǎn)品達(dá)上百個(gè)品種。2007年，在世界范圍內(nèi)以菊芋為原料生產(chǎn)的低聚糖的產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)十萬(wàn)噸，但中國(guó)在菊芋低聚糖方面的研究起步相對(duì)較晚，所以大多部分的菊粉應(yīng)用都依賴于進(jìn)口菊粉?？呻S著人們生活水平的提高，菊芋及其制品被更多人所青睞，也被更多的應(yīng)用于食品的應(yīng)用研究，得到更多的關(guān)注和發(fā)展空間。

一、腌制食品

食品腌制技術(shù)作為一種古老而有效的蔬菜保鮮技術(shù)，是中國(guó)古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶，也是我國(guó)傳統(tǒng)文化的瑰寶。據(jù)賈思勰《齊民要術(shù)》記載，早在南北朝時(shí)期，人們已經(jīng)開(kāi)始用甜醬、醬油、酒糟、蜜餞等食材來(lái)腌制蔬菜。但隨著社會(huì)的進(jìn)步、時(shí)代的發(fā)展，已經(jīng)不需要時(shí)常將蔬菜進(jìn)行腌制，其更多時(shí)候是作為一種獨(dú)具特殊風(fēng)味的小菜。

在菊芋傳入中國(guó)的初期，在食用方法上除中國(guó)傳統(tǒng)的煎炒烹炸工藝之外，還被用來(lái)腌制泡菜、醬菜等。由于菊芋塊莖碩大，果肉肥厚，新鮮菊芋塊莖中水分含量為78.9%，因此菊芋腌制食品其質(zhì)地細(xì)膩、口感好、無(wú)異味。同時(shí)菊芋腌制食品制作過(guò)程簡(jiǎn)單，加工成本小，在當(dāng)時(shí)得到了大家的廣泛認(rèn)可。但在傳統(tǒng)的工藝條件下由于操作過(guò)程不規(guī)范，鹽分添加量過(guò)大等因素，導(dǎo)致了菊芋腌制食品的質(zhì)量很不穩(wěn)定，很多菊芋腌制食品的亞硝酸鹽含量超標(biāo)，為食品安全埋下了極大地安全隱患，也嚴(yán)重的阻礙了菊芋腌制食品生產(chǎn)的規(guī)范化、企業(yè)化，讓消費(fèi)者無(wú)法放心消費(fèi)。正是如此激發(fā)了研究人員對(duì)傳統(tǒng)菊芋腌制過(guò)程進(jìn)一步的優(yōu)化，確切的把控產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)，并提出相應(yīng)解決對(duì)策，以保障產(chǎn)品安全生產(chǎn)。

四川省植物工程學(xué)院的研究員對(duì)傳統(tǒng)菊芋腌制品進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中可能產(chǎn)生的危害因素和操作環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析和優(yōu)化，建立了菊芋腌制生產(chǎn)的HACCP體系。在實(shí)際操作中顯示，HACCP體系的建立可以有效的控制和消除操作過(guò)程中因?yàn)橐?guī)范性產(chǎn)生的質(zhì)量不穩(wěn)定因素。在生產(chǎn)中嚴(yán)格執(zhí)行HACCP質(zhì)量管理，不僅有利于保障產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定，還有助于提高公司的企業(yè)管理水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力[2]。

二、保健食品

保健食品作為一種具有保健功能的食品，具有一般食品的共性，能調(diào)節(jié)人體的機(jī)能，適宜體質(zhì)較弱的人群，但不以治療疾病為目的。保健食品雖然在各國(guó)的稱號(hào)不同，但其生產(chǎn)原理和要求皆有異曲同工之處。隨著過(guò)去三四十年的發(fā)展，在20世紀(jì)80年代末90年代初，健康食品進(jìn)入了第三代研究，根據(jù)調(diào)查研究，規(guī)定保健食品不僅需要證明其對(duì)人體和動(dòng)物的生理調(diào)節(jié)作用，還需要查明保健食品中作用因子的作用機(jī)理、結(jié)構(gòu)、含量以及在食品中的穩(wěn)定存在狀態(tài)。

保健食品中的食品主要為一些藥食同源類(lèi)食品，菊芋雖不在此類(lèi)，但其含有對(duì)人體具有重要藥理作用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有一些還具有防癌的功效。但菊芋作為一種舶來(lái)品，在中國(guó)的栽種量并不可觀，在食用方面也主要是作為腌制品。不過(guò)隨著社會(huì)進(jìn)步，科技發(fā)展，人們不再滿足飲食的單一性，因此各地對(duì)菊芋的營(yíng)養(yǎng)成分及綜合利用價(jià)值的研究進(jìn)一步加深。

（一）低聚果糖

實(shí)踐證明，菊芋是一種良好的低聚果糖生產(chǎn)原料，每100克干重菊芋中約有60-70克菊粉，菊粉是一種通過(guò)線性的β—2，1—糖苷鏈連接的，末端為蔗糖基的果聚糖。利用菊糖內(nèi)切酶水解菊粉可得到低聚果糖漿，低聚果糖是人體非常重要的營(yíng)養(yǎng)素：在腸道內(nèi)作為腸內(nèi)雙歧桿菌的活化增值因子，抑制和減少有害細(xì)菌的繁衍生長(zhǎng)，促進(jìn)有益菌發(fā)揮作用，可有效改善腸道內(nèi)微生物種群比例，調(diào)節(jié)腸道平衡，降低腸胃病的發(fā)病率;作用于肝臟，減少肝臟毒素的產(chǎn)生;還能在腸道的消化過(guò)程中產(chǎn)生有機(jī)酸類(lèi)代謝產(chǎn)物，這些產(chǎn)物具有顯著的抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)，防癌抗癌的功能[9]。

果糖作為具有特殊風(fēng)味的天然甜味劑，其甜度約為蔗糖的1.5倍，因其滲透壓高，溶解性好，保濕性能強(qiáng)，無(wú)析晶現(xiàn)象，具有良好的食品加工性能，在國(guó)外常被用來(lái)取代蔗糖用于食品加工。果糖在代謝過(guò)程中不會(huì)引起血糖升高，不會(huì)產(chǎn)生乳酸，所以不會(huì)引起肌肉酸痛，因此，果糖具有增強(qiáng)身體運(yùn)動(dòng)能力、耐力和促進(jìn)身體新陳代謝的能力，可廣泛應(yīng)用于保健食品和功能性食品[9]。低聚果糖除具有果糖的優(yōu)點(diǎn)，還具有很好的耐腐蝕性，給腸道內(nèi)的雙歧桿菌提供優(yōu)越的生長(zhǎng)環(huán)境，其在代謝過(guò)程中產(chǎn)生有機(jī)酸和二氧化碳等物質(zhì)，可以改善腸道環(huán)境，從而抑制腸道內(nèi)有害微生物的生長(zhǎng)。低聚果糖在代謝中生成對(duì)健康有益的維生素，還生成可激活人體免疫系統(tǒng)的副產(chǎn)物[3]。由此可見(jiàn)，低聚果糖是一種很適合作為基料制成保健食品和乳制品的物質(zhì)，低聚果糖的存在可以使保健品和乳制品更加容易被人體吸收。菊芋用于保健食品、功能性食品、食品添加劑等是一種很普遍的現(xiàn)象，在中國(guó)市場(chǎng)上，諸如“雙歧因子”的藥物和保健品均以菊芋為原料，由此可見(jiàn)，菊芋的用途是非常廣泛的。

與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)對(duì)功能性低聚糖的研究起步較晚，直到二十世紀(jì)九十年代左右，我國(guó)科學(xué)家才開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行研究。近幾十年來(lái)，我國(guó)對(duì)于功能性低聚糖的研究一直處于迅速發(fā)展?fàn)顟B(tài)。國(guó)家科委“九五”攻關(guān)產(chǎn)生的碩果——第三代保健功能性因子：酶法生產(chǎn)低聚果糖被稱為二十一世紀(jì)高科技生物制品。

（二）菊糖

菊粉是從菊科植物中提取的一種碳水化合物，例如菊芋、菊苣和大麗花等，其中菊芋含量最高。新鮮菊芋塊莖中含有約18%的菊糖，其中70%至80%是可溶的。菊粉作為一種可食用的天然功能性多糖，不易被人體消化，而菊粉中含有的水溶性膳食纖維和其生物活性，都能夠促進(jìn)人體健康發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于低熱低脂低糖食品的研發(fā)中。

雖然菊糖不能被人體消化酶水解，但它們可以通過(guò)結(jié)腸中的雙歧桿菌發(fā)酵。菊糖結(jié)腸內(nèi)發(fā)酵，二者之間存在協(xié)同關(guān)系：對(duì)于腸道來(lái)說(shuō)，菊芋能增加糞便質(zhì)量和含水量，從而改善排便習(xí)慣，減輕腸道壓力，與其他膳食纖維不同，菊糖影響腸道功能不是因其物理性質(zhì)，而是其理化特性[4]，菊糖纖維可修護(hù)損傷的腸液粘層;而菊糖在腸道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸，從而影響全身脂肪代謝，這是菊糖對(duì)全身系統(tǒng)產(chǎn)生影響的原因之一[5]。不僅如此，菊糖留在胃中會(huì)膨化形成一種高粘度膠體，延長(zhǎng)胃的排空時(shí)間和進(jìn)食時(shí)間，降低空腹感，從而預(yù)防肥胖[10]。

菊糖型果聚糖在大腸內(nèi)的發(fā)酵是一個(gè)選擇性吸收的過(guò)程，會(huì)優(yōu)先刺激雙歧桿菌的增長(zhǎng)，引起腸道內(nèi)菌群的變化，增加潛在有益細(xì)菌的數(shù)量，抑制有害細(xì)菌的生長(zhǎng)，促進(jìn)腸胃對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。菊糖中還含有類(lèi)似于人體胰腺內(nèi)源性胰島素結(jié)構(gòu)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其具有雙向調(diào)節(jié)血糖的作用，當(dāng)血糖升高時(shí)，可有效控制人體內(nèi)血糖水平，緩解糖尿病患者的痛苦;當(dāng)血糖降低時(shí)，可在一定范圍內(nèi)增加血糖，提高人體內(nèi)血糖含量，降低低血糖人群的突發(fā)情況。

三、休閑食品

休閑食品的歷史是不可追溯，現(xiàn)如今，市場(chǎng)上最常見(jiàn)的休閑食品種類(lèi)大概有：膨化類(lèi)、糖果類(lèi)、干果類(lèi)、肉制品類(lèi)等。休閑食品不論是從包裝還是味道都越做越精，使其越來(lái)越受人們的追捧，逐漸成為人們生活的必需消費(fèi)品。因此也就有更多的人去追求休閑食品的營(yíng)養(yǎng)與健康，而不再是單純的消遣時(shí)光。在各種各樣的休閑食品中，最受人青睞和追捧的當(dāng)屬膨化食品，其次是餅干類(lèi)食品。

但在世界衛(wèi)生組織和倫敦帝國(guó)理工學(xué)院共同完成的一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，發(fā)展中國(guó)家的兒童和青少年肥胖率正逐年上升，但發(fā)達(dá)國(guó)家的上升速度有所放緩并已趨于穩(wěn)定[6]。高熱量食品，尤其是對(duì)膨化食品的消費(fèi)量增加，是導(dǎo)致亞洲新興國(guó)家兒童青少年體重增加的主要原因之一。

（一）微波膨化菊芋脆片

微波膨化果蔬脆片作為一種新型膨化休閑食品，簡(jiǎn)單理解，在它的生產(chǎn)過(guò)程中采用了先進(jìn)的微波膨化技術(shù)，大大縮短了膨化時(shí)間，減少了熱敏感營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失，最大程度的保留了菊芋原有的營(yíng)養(yǎng)成分及色香味等，相對(duì)于傳統(tǒng)的膨化食品，微波膨化技術(shù)不存在食用油衛(wèi)生不達(dá)標(biāo)，口感油膩、色澤不好，儲(chǔ)存過(guò)程中容易發(fā)生哈敗等問(wèn)題。

微波菊芋脆片相對(duì)于其他種類(lèi)脆片來(lái)說(shuō)不僅膨化質(zhì)量較高，還具有保健功能等顯著特點(diǎn)，而微波技術(shù)相較于傳統(tǒng)膨化技術(shù)而言，較好的保留了原菊芋的風(fēng)味和口感，并且成品水分含量較低，耐儲(chǔ)藏，方便轉(zhuǎn)運(yùn)，在現(xiàn)代食品工業(yè)中受到越來(lái)越多的青睞[7]。

（二）菊芋餅干

隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的日益提高，越來(lái)越多的人們開(kāi)始重視健康問(wèn)題，特別是在食品營(yíng)養(yǎng)與健康方面。以往，高熱量的餅干不在受追捧，也不適合糖尿病、肥胖癥等人群的消費(fèi)。因此，為了順應(yīng)市場(chǎng)變化，適應(yīng)市場(chǎng)需求，最近幾年，低熱量、低脂肪的營(yíng)養(yǎng)保健型餅干成為了世界上各個(gè)餅干企業(yè)的研究重點(diǎn)。經(jīng)研究，將富含膳食纖維，礦物元素和維生素等營(yíng)養(yǎng)保健元素的菊芋全粉添加到餅干中開(kāi)發(fā)一款新型的菊芋餅干，符合現(xiàn)在健康烘焙食品的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也提升了菊芋的綜合利用價(jià)值[8]。

四、結(jié)論與展望

菊芋被譽(yù)為“21世紀(jì)最具有代表性的健康食品”，對(duì)于減肥瘦身，保護(hù)肝臟，預(yù)防和治療糖尿病等均有一定的特殊功效。隨著社會(huì)發(fā)展，人們的飲食結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變化，“三高”、糖尿病等亞健康人群數(shù)量不斷增加，天然健康、綠色營(yíng)養(yǎng)的菊芋食品必將受到越來(lái)越多的關(guān)注。

如上所述，菊芋在食品行業(yè)有著廣闊的前景，其各種食用方法的應(yīng)用現(xiàn)狀，存在問(wèn)題，研究現(xiàn)狀和應(yīng)用前景等都有了較大的進(jìn)展，但尚未完全清楚，仍需進(jìn)一步的深入。即使是天然食品，也應(yīng)深入了解其進(jìn)入人體后對(duì)人體的影響，為安全食用提供科學(xué)依據(jù)，保障消費(fèi)者的身體健康，讓消費(fèi)者放心消費(fèi)。

參考文獻(xiàn)：

[1]苗曉潔，董文賓，代春吉等.菊糖的性質(zhì)、功能及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].食品科技，2006（4）：10-11.

[2]葉昌華，陳龍福.菊芋腌制生產(chǎn)的HACCP體系建立[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（20）：274-275+278.

[3]林影，盧榮德.菊芋系列功能保健食品基料的研究[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，1998（05）：38-39.

[4]熊政委，董全.菊糖的生理功能和在食品中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技，2012，33（20）：351-354.

[5] Gunaranjan P，Christine B A，Halina S，et al. Effects of early dietary intervention with a fermentable fibre on colonic microbiota activity and mucin gene expression in newly weaned rats [J]. Journal of Functional Foods，2012，4（2）：520-530.

[6]席炎.零食是脂肪肝和腹部肥胖的原因[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2014，14（08）：270.

[7]陳安徽，孫月娥，王衛(wèi)東.微波膨化菊芋脆片的研制[J].食品科學(xué)，2010，31（18）：461-464.

[8]吳澤河. 菊芋餅干加工工藝及品質(zhì)分析[D].西南科技大學(xué)，2018.

[9]彭英云，鄭清，張濤.菊粉的功能與利用[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2012，33（10）：236-240.

[10]孫彩玉，王娟，張坤生.菊粉作為脂肪替代品的工藝研究[J].食品與發(fā)酵科技，2010，46（2）：56-60.

（作者單位：吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院食品工程學(xué)院）