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粉葛深加工技术研究及开发



全 文 :2013年第10期
摘要:粉葛口感及风味独特,广受消费者青睐。由于粉葛中含有葛根素及异黄酮等功效物质,因此是药食兼用的保
健食品。粉葛淀粉糊透明度高,黏度、稳定性强,可以广泛运用在食品深加工产品当中。葛根素提取还处于研究阶
段,实现工业化生产还有一定的距离。粉葛中淀粉提取技术效率较低,提高淀粉提取率将带来更好的经济价值。随
着人们生活水平的提高和健康意识的增强,它的价值日益受到重视。比较全面地介绍粉葛的研究进展、应用及发展
前景。
关键词:粉葛;深加工;应用
中图分类号:S632.9文献标志码:A doi:10.3969/jissn.1671-9646(X).2013.10.047
ResearchandDevelopmentofDeepProcessingofRadix Puerariae
CHENBo-tao1,ZHANGDian-dian2,*LUJian-xian2
(1. Guangzhou Fengxing Dairy Co.,Ltd,Guangzhou,Guangdong 510510,China;
2. Zhaoqing Supply and Marketing Cooperatives,Zhaoqing,Guangdong 526070,China)
Abstract:Radix Puerariae has good taste and unique flavor,and it is widely favored by consumers.Radix Puerariae contains
puerarin and isoflavone,so it is health and functional food.Radix Puerariae paste has high transparency and strong stability,
and it can be widely used in the products of deep processing of food. Extraction of puerarin is still in the research stage,there
is a certain distance to the industrial production.Radix Pu rar ae starch extraction technology has low efficiency so that it will
bring high economic value to increase of starch extraction rate. With the increase of the improvement of peoples living standard
and health awareness,the value ofRadix Puerariae is paid more and more attention. This paper introduces the development,
application and research progress ofRadix Puerariae.
Keywords:Radix Puerariae;deep processing;application
收稿日期:2013-07-05
作者简介:陈泊韬(1981— ),男,广东人,硕士,研究方向:食品科学与工程。
*为通讯作者:卢剑娴(1975— ),女,广东人,助理工程师,研究方向:农产品加工。
葛根为豆科植物野葛的根,最早记载于东汉末
年的《神农本草经》,列为中品,是一味传统的中药
材,有悠久的药食两用历史,为卫生部发布的药食
兼用植物。粉葛含有人体所需的13种氨基酸及铁、
钙、硒、锗等微量元素,还含有黄豆苷元、葛根素
等异黄酮物质,具有清心明目、扩张血管、降血压、
抗癌等作用。研究和开发粉葛,具有广阔的国内外
市场前景。
1 粉葛重要成分的化学及理化特性
1.1 粉葛中的重要化学成分及功效
研究表明,粉葛的主要生理活性物质是异黄酮类
化合物,此外还有三萜类、香豆素类化合物等。粉葛
与野生葛根收载于《中国药典(1977年版一部) 上》,
但是它们各自的异黄酮类化合物各不相同,野葛主
要以葛根素为主,而粉葛主要以黄豆苷元为主[1]。
粉葛中的葛根素可以治疗高血压病、调节血糖、
降低血脂及解痉作用;葛根中的异黄酮可以调节女
性雌性激素,有助于防治乳腺癌、子宫内膜癌等。
粉葛含黄豆苷元,它们能分解乙醛毒性,能阻止酒
精对大脑抑制功能的减弱;能抑制肠胃对酒精的吸
收,促进血液中酒精的代谢和排泄。试验证明,葛
根素、黄豆苷及黄豆苷元这3种物质中,黄豆苷元
可以有效地抑制血液中乙醇的浓度,从而化解酒精
对人体的伤害[2]。
粉葛中含有丰富的氨基酸,尤其是人体不能合
成的必需赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异
亮氨酸、亮氨酸、撷氨酸。另外,葛根中的微量元
素硒、锌、锰、锗等的含量也相当可观,且前3者
又为人体所必需的微量元素,缺乏时将导致人体的
不适以及生理功能的紊乱[3]。
1.2 粉葛中淀粉的理化特性
粉葛深加工技术研究及开发
陈泊韬 1,张典典 2,*卢剑娴 2
(1. 广州风行牛奶有限公司,广东 广州 510510;2. 肇庆市鼎湖区供销合作联社,广东 肇庆 526070)
文章编号:1671-9646(2013) 10b-0057-03
第10期(总第332期) 农产品加工(学刊) No.10
2013年10月 Academic Periodical of Farm Products Processing Oct.
农产品加工(学刊) 2013年第10期
葛根素、黄豆苷及黄豆苷元等药用成分提取后
的粉葛残渣中尚含大量淀粉,一般会提取粉葛残渣
中的淀粉,提高粉葛的利益价值。粉葛中淀粉含量
为20%~25%,直链淀粉含量为19.8%,粉葛淀粉具
有糊化温度低、淀粉糊透明度高、黏度佳、稳定性
强等特点。曹庸等人[4]对葛根淀粉的研究发现,葛根
淀粉颗粒呈不规则圆形或棱形,粉葛淀粉的粒径平
均值为 12.2 mm,结晶结构为 C 型,糊化温度为
57.5~64.7℃。在45~95℃内,淀粉色泽由乳白→白
色→灰白→灰色→灰褐色,用10%的柠檬酸在50℃
下处理5 min,对葛根淀粉色泽有较好的增白作用。
葛根淀粉凝沉性比玉米淀粉弱,冷糊黏度及稳定性
较好,其他性质与玉米淀粉比较相似[5]。葛根淀粉以
其优异的物化特性,成为了新一代纯天然保健食品,
对葛根淀粉进行深加工可得即食葛粉、葛粉果冻、
葛粉软糖、保健粉丝等食品。
2 粉葛全粉的提取工艺
粉葛淀粉含量高,纤维素少,清甜无渣。粉葛
提取出来的葛粉可以作为食品原料应用在最终产品
中,因此提高粉葛淀粉提取率,可以更加提升葛粉
的经济效益。葛粉全粉加工工艺流程为:
粉葛→清洗→切片→护色→碎解→碱液浸泡→打浆→调
节pH值→压滤→粉饼→干燥→全粉。
葛粉全粉提取工艺的关键控制:①清洗的粉葛放
入去皮机中清洗、去皮,去皮的过程中不得混入沙
子。②粉葛切片尺寸为长2 cm,宽2 cm,厚5 cm。
③按食盐、柠檬酸及水的质量比为10∶1∶1 000配
制护色液,1 kg 粉葛片需要 3 kg 护色剂,浸泡
20~30 min。④护色剂及基料需要一起捣烂,过胶体
磨。⑤将粉葛的pH值调整至8.5,浸泡3 h,浸泡温
度为25℃。由于粉葛中含有木质素,需要将原浆调
节至pH值8.5才可以从原浆中析出更多的淀粉,但
pH值不能过高,因为在强碱的环境下会破坏粉葛中
总黄酮的活性[6]。⑥浸泡后的原浆在离心机中脱水。
⑦脱水后的粉饼进行干燥。
3 粉葛中葛根素的提取及分离纯化技术
现在,葛根的总黄酮因其显著的药用价值已被
广泛应用于医药工业、食品工业、日用化工等领域。
近年来,随着对天然植物药材研究的深入开展,葛
根的研究范围有了进一步拓展,其中葛根的总黄酮
和葛根素提取及纯化的研究得到了广泛关注。
3.1 粉葛中葛根素的提取技术
粉葛中的葛根素及总黄酮的提取方法主要有溶
剂提取法、微波辅助萃取法、超声提取法等 3 种。
①溶剂提取法是通过水、乙醇、碱性醇、石灰水、
甲醇、丙酮等溶媒,加热回流。回流提取次数为2~
3次,提取葛根总黄酮。这种方法提取的用水量及提
取的时间和次数均会影响提取率,最佳的提取工艺
参数为提取2次,每次加10倍量水,提取时间分别
为1.5 h 和1.0 h。②微波辅助萃取法是根据不同物
质吸收微波能力的差异使得基体物质的某些区域或
萃取体系中的某些组分被选择性加热,从而使得被
萃取物质从基体或体系中分离。微波辅助萃取法葛根
素提取率为3.58%~4.00%,通过响应面法确定微波辅
助萃取葛根素的最佳工艺为微波辐射功率300 W,辐
射时间40~50 s,液固比28∶1[7]。③超声提取法是利
用超声波的空化作用、机械效应和热效应等加速胞
内有效物质的释放、扩散和溶解,显著提高提取效
率的提取方法。超声提取法运用在葛根素的提取中,
需要结合溶剂提取法可以提高葛根素的提取率,葛
根素的纯度可以达到95%。溶剂提取法在超声的辅
助下,可以节省提取的时间及能耗,提高提取率及
纯度。
3.2 葛根素及总黄酮的分离纯化技术
目前,用于葛根素纯化的方法较多,具体方法
应视提取条件及纯化目的而定,下面介绍2种简单
而有效的分离及提纯方法。
3.2.1 大孔树脂法
大孔树脂吸附分离技术是以采用特殊的吸附剂
从中药复方煎液中有选择地吸附其中的有效成分,
除去无效成分的一种提取精制的新工艺。研究表明,
大孔树脂中以中极性树脂提纯效果最好,选用
HPD300树脂效果最佳。
3.2.2 盐析法
盐析法是在中药水提液中,加入无机盐至一定
浓度,或达饱和状态,可使某些成分在水中溶解度
降低,从而与水溶性大的杂质分离。葛根素易溶于
乙醇,不溶于水,通过盐析法可以除去葛根素中大
部分杂质。
葛根素的提取及纯化技术有了一定的基础,但
是如何实现工业化及市场化还需要深入研究。
4 粉葛在国内外食品中的应用
目前,国内研制开发出的葛根功能食品种类繁
多,主要有葛根黄酮类功能食品及以粉葛浆或者粉
葛淀粉做成的食品,如葛根奶粉、葛根挂面、葛根
菜肴配料等。
以粉葛为原料的功能性食品中,保持黄酮类成
分的活性和稳定性成为产品加工的关键点。随着食
品工业中天然催化剂酶的应用不断推广,同时也应
用在粉葛功能性食品中,采用特定的复合酶制剂,
包括直连淀粉酶、支链淀粉酶、纤维素水解酶这三
大酶在特定的温度及时间对粉葛浆进行酶解,可以
生产出清澈透亮、香气浓郁的天然粉葛功能性饮料。
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2013年第10期
传统工艺容易导致黄酮类物质大量损失及产品均一
性和稳定性较差,淀粉容易在加工过程中糊化,而
且溶解效果差;酶解工艺制作出的功能性饮料黄酮
保留率可达58%。除此之外,富含葛根素及黄豆甙
的葛根保健茶、葛根解酒饮料等均已经通过试验验
证[8]。这些都为葛根的开发和生产奠定了基础,目前
葛根黄酮类功能食品研发大多停留在理论和实验室
生产水平上,真正投之于规模化生产的还较少。
粉葛原汁及粉葛粉已经广泛应在食品中,如即
食葛粉、粉葛冰激凌、粉葛混合糊晶、粉葛果晶、
粉葛蛋卷等系列产品。人们还将粉葛在热水中灭酶,
然后打成浆,加入牛奶及适量的白砂糖,经过均质、
灭菌,配制成独特的粉葛奶,此产品具有多种保健
功能[9]。除此之外,粉葛在广东是一种好的药膳,人
们习惯于用粉葛烹煮各类菜肴,常见的有粉葛鲮鱼
汤、葛根粥、升麻葛根炖猪肚汤、粉葛首乌瘦肉羹、
粉葛粥、粉葛清肝解酒汤等。
在日本已有葛根口服液、葛根面包、葛根面条、
葛根粉丝、葛根冰激凌、葛根饮料、粉葛冻等产品。
此外,常年服以粉葛为原料的食品对妇女产后带来的
多种疾病有抑制作用,调节女性体内激素的分泌,而
且有丰胸的功效。在南欧国家有用粉葛与咖啡、芦
笋、芦荟、果汁配制而成的饮料;由于葛粉口感清
爽,具有舒缓疼痛、润肠通便的功效,特别适合搭配
其他营养物质,如牛奶、复合营养素,配制成管喂流
质饮食,供大病初愈者食用,在医院十分畅销。
5 结语
粉葛属于药食同源的植物,今后粉葛中的葛根
素及异黄酮类化合物将更多地应用于功能性食品中,
对于预防心血管疾病及妇女更年期疾病有很好的效
果。葛根素的提取及纯化技术还处于实验阶段,但
已取得了有效的进展,如何尽快实现工业化生产是
未来需要发展的方向。粉葛中优质的淀粉将成为越
来越多的食品原料,因此人们将运用酶解和其他新
技术提高粉葛淀粉的提取率,并更好地保存粉葛中
的功能性成分。粉葛在食品当中的运用越来越广泛,
它更是美味的佳肴。粉葛在日本是一种传统食品,
接受度很高,欧洲国家渐渐对粉葛有了一些认识,
主要运用在医院当中。因此,粉葛的开发潜力巨大。
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生产、经营者的守法意识[12]。
2 结语
食品安全问题是关系到社会每一个人生存与发
展的重要问题,食品流通领域又是食品供应链中最
为复杂多变,监管是最为困难的环节。如果能够做
好温州市流通领域的食品安全风险管理工作,必将
对保证温州的和谐稳定、经济持续高效发展起到有
力的推动作用。
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