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，具有很高的食用價值，但目前國內(nèi)對于菊芋食品121的開發(fā)較少，利用程度不高。在菊芋進(jìn)入中國時，除煎炒烹炸外，其最早應(yīng)用于腌制食品，后隨著對菊芋研究深入發(fā)現(xiàn)，菊糖及低聚果糖對人體具有很好的保健作用，因此目前對于菊芋的研究重點(diǎn)多在于保健食品方面，對菊芋應(yīng)用于休閑食品的研究相對較少。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，深受中國人喜愛，主要是因?yàn)榫沼竽唾A存，營養(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]。同時菊芋也被聯(lián)合國糧農(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)用于多種類型食品，例如乳制品、飲料制品、休閑食品等，像臺灣、英國、美國、德國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)超過十萬噸，但中國在菊芋低聚糖方面的研究起步相對較晚，所以大多部分的菊粉應(yīng)用都依賴于進(jìn)口菊粉。可隨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)，是中國古代勞動人民智慧的結(jié)晶，也是我國傳統(tǒng)文化的瑰寶。據(jù)賈思勰《齊民要術(shù)》記載，早在南北朝時期，人們已經(jīng)開始用甜醬、醬油、酒糟、蜜餞等食材來腌制蔬菜。但隨著社會的進(jìn)步、時代的發(fā)展，已經(jīng)不需要時常將蔬菜進(jìn)行腌制，其更多時候是作為一種獨(dú)具特殊風(fēng)味的小菜。

在菊芋傳入中國的初期，在食用方法上除中國傳統(tǒng)的煎炒烹炸工藝之外，還被用來腌制泡菜、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、無異味。同時菊芋腌制食品制作過程簡單，加工成本小，在當(dāng)時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程不規(guī)范，鹽分添加量過大等因素，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)者無法放心消費(fèi)。正是如此激發(fā)了研究人員對傳統(tǒng)菊芋腌制過程進(jìn)一步的優(yōu)化，確切的把控產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵點(diǎn)，并提出相應(yīng)解決對策，以保障產(chǎn)品安全生產(chǎn)。

四川省植物工程學(xué)院的研究員對傳統(tǒng)菊芋腌制品進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，對生產(chǎn)過程中可能產(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)管理水平和市場競爭力[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的稱號不同，但其生產(chǎn)原理和要求皆有異曲同工之處。隨著過去三四十年的發(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人體和動物的生理調(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食品，菊芋雖不在此類，但其含有對人體具有重要藥理作用的營養(yǎng)物質(zhì)，有一些還具有防癌的功效。但菊芋作為一種舶來品，在中國的栽種量并不可觀，在食用方面也主要是作為腌制品。不過隨著社會進(jìn)步，科技發(fā)展，人們不再滿足飲食的單一性，因此各地對菊芋的營養(yǎng)成分及綜合利用價值的研究進(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，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程中產(chǎn)生有機(jī)酸類代謝產(chǎn)物，這些產(chǎn)物具有顯著的抑制癌細(xì)胞生長，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)，無析晶現(xiàn)象，具有良好的食品加工性能，在國外常被用來取代蔗糖用于食品加工。果糖在代謝過程中不會引起血糖升高，不會產(chǎn)生乳酸，所以不會引起肌肉酸痛，因此，果糖具有增強(qiáng)身體運(yùn)動能力、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)越的生長環(huán)境，其在代謝過程中產(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。低聚果糖在代謝中生成對健康有益的維生素，還生成可激活人體免疫系統(tǒng)的副產(chǎn)物[3]。由此可見，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，在中國市場上，諸如“雙歧因子”的藥物和保健品均以菊芋為原料，由此可見，菊芋的用途是非常廣泛的。

與發(fā)達(dá)國家相比，中國對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，我國科學(xué)家才開始對其進(jìn)行研究。近幾十年來，我國對于功能性低聚糖的研究一直處于迅速發(fā)展?fàn)顟B(tài)。國家科委“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：對于腸道來說，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，菊糖留在胃中會膨化形成一種高粘度膠體，延長胃的排空時間和進(jìn)食時間，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)酵是一個選擇性吸收的過程，會優(yōu)先刺激雙歧桿菌的增長，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，促進(jìn)腸胃對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。菊糖中還含有類似于人體胰腺內(nèi)源性胰島素結(jié)構(gòu)的營養(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，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，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，市場上最常見的休閑食品種類大概有：膨化類、糖果類、干果類、肉制品類等。休閑食品不論是從包裝還是味道都越做越精，使其越來越受人們的追捧，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養(yǎng)與健康，而不再是單純的消遣時光。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，其次是餅干類食品。

但在世界衛(wèi)生組織和倫敦帝國理工學(xué)院共同完成的一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，發(fā)展中國家的兒童和青少年肥胖率正逐年上升，但發(fā)達(dá)國家的上升速度有所放緩并已趨于穩(wěn)定[6]。高熱量食品，尤其是對膨化食品的消費(fèi)量增加，是導(dǎo)致亞洲新興國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，簡單理解，在它的生產(chǎn)過程中采用了先進(jìn)的微波膨化技術(shù)，大大縮短了膨化時間，減少了熱敏感營養(yǎng)物質(zhì)的損失，最大程度的保留了菊芋原有的營養(yǎng)成分及色香味等，相對于傳統(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，儲存過程中容易發(fā)生哈敗等問題。

微波菊芋脆片相對于其他種類脆片來說不僅膨化質(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，耐儲藏，方便轉(zhuǎn)運(yùn)，在現(xiàn)代食品工業(yè)中受到越來越多的青睞[7]。

（二）菊芋餅干

隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的日益提高，越來越多的人們開始重視健康問題，特別是在食品營養(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)市場變化，適應(yīng)市場需求，最近幾年，低熱量、低脂肪的營養(yǎng)保健型餅干成為了世界上各個餅干企業(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養(yǎng)保健元素的菊芋全粉添加到餅干中開發(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，同時也提升了菊芋的綜合利用價值[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、綠色營養(yǎng)的菊芋食品必將受到越來越多的關(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)。

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