《食品新资源开发与利用》课程论文(micky).doc

论文题目：荸荠的开发与利用

姓 名： micky
学 号： 20087315
专 业： 食品科学与工程
班 级： 0 8 级
指导老师： 吴伟老师

日期：2011年10月8日
荸荠的开发与利用
20087315 08食品科学与工程1班 micky
摘要：本文对荸荠的营养成分、特性及其制品的加工工艺进行了综述，并指出了产品开发利用中亟待解决的问题。
关键词：荸荠；营养成分；特性；加工工艺；存在问题
Abstract : The paper introduced nutrition composition, properties and processing technology of water chestnut. The issues of development and utilization that need to be resolved are pointed out.
Key words : water chestnut; nutrition composition; properties; processing technology;existing problems
荸荠又名马蹄、地栗、乌茶、马荠、红慈菇等， 原产于我国南部和印度， 为莎草科荸荠属多年生水生草本植物[1]。荸荠以其地下球茎为食用器官，是一种药食兼用的果蔬类食品。其皮呈赤褐色， 形扁圆， 皮薄， 肉质细嫩，营养丰富，汁多味甜，清脆爽口，在南方自古有“地下雪梨”之美誉，北方则称其为“江南人参”[2]。荸荠本身含有的荸荠英具有显著的抑菌功能，其质构热稳定性也是荸荠的一个显著特性[3]。
荸荠可加工成多种产品， 一般可加工成削皮清水马蹄， 糖荸荠、荸荠糖、荸荠脯、荸荠粉等产品， 还可以用于加工成风味不同的荸荠饼， 荸荠糕、威化马蹄件、马蹄香球、鲜奶马蹄盏、马蹄露、蜜汁荸荠、冰镇糖汁荸荠、雪花荸荠、酸辣荸荠等产品 [4-5] 。同时，在加工中产生的荸荠皮渣含有丰富的纤维和色素，可以进一步被加工利用。
荸荠的营养成分和特性
荸荠含有水分、碳水化合物、蛋白质、脂肪、粗纤维、矿物质等多种营养物质，鲜荸荠营养成分含量见表1[1]。由表1可知，除水分外，荸荠的主要成分是碳水化合物、蛋白质、脂肪、纤维素和矿物质等，并含有丰富的维生素。

荸荠的质构特性：通过研究荸荠在煮制过程中质构特性的变化，发现荸荠加热是一个失水的过程，在加热过程中荸荠淀粉的这种特殊的性质可能是其质构热稳定性的重要原因。荸荠加热时间过长会对其质构造成破坏，这可能是由于长时间加热导致原生质体变性凝聚，薄壁细胞变形以及淀粉糊化的缘故[6]。
荸荠的凝胶特性：与木薯、玉米淀粉相比较，荸荠淀粉糊化焓最小，容易糊化，具有很强的粘性以及抗冻融能力；其膨胀度与溶解度、透明度及凝沉性介于二者之间。糊化与老化后的荸荠淀粉体外消化性有很大差别，老化后的荸荠淀粉的水解率是糊化后的三分之一。研究表明：荸荠淀粉凝胶是一种粘性较大的弹性体，8%浓度是其凝胶网络形成的分界点。温度对荸荠淀粉凝胶有影响，浓度越高影响越大，50℃以上影响明显，而50℃以下影响不大。在实验所选定条件下，荸荠淀粉的浓度、成胶放置温度、氯化钠、蔗糖、单甘酯和柠檬酸的添加量对荸荠淀粉凝胶的硬度、弹性、内聚性和胶粘性分别有不同的影响。冻融和未冻融的荸荠淀粉凝胶扫描电镜图有很大差别，而冻融次数的多少没有很大影响。经过冻融后荸荠淀粉凝胶网络可以从无序状态转变为有序的错落有致的网孔状[7]。
荸荠的抑菌特性：从荸荠加工废弃物荸荠皮中提取抑菌物质荸荠英，研究其抑菌活性及其应用。结果表明，荸荠英提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、藤黄微球菌、枯草芽孢杆菌均有抑制作用，其中对金黄色葡萄球菌的抑制作用最强，且持续性好。荸荠英提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、藤黄微球菌的抑制作用高于1%的山梨酸钾溶液，而对枯草芽孢杆菌的抑制作用与其比较接近；利用荸荠英提取物能有效防止彩色水果番茄贮藏过程中由根霉和链格孢引起的腐烂，与根霉相比，荸荠英提取物对链格孢的抑制效果更好[8]。
荸荠的其他化特性：荸荠皮含有丰富的棕色素，其主要成分为黄酮类物质如黄酮、黄酮醇、二氢黄酮等，是一种水溶性色素，对光、热及部分化学添加剂稳定性好，但在碱性条件下不稳定[9-10]。荸荠皮色素提取物有较好的抗氧化作用， 有一定清除自由基（DPPH·）和羟自由基的能力，且清除能力和提取物浓度有较好的剂量关系，色素提取物对超氧离子也具有抑制作用[11-12]。
荸荠可药食两用，不仅果肉营养丰富，有防治疾病之功效[13]，而且果品中含有丰富的果胶。虽然果胶不能提供机体能量，但它对人体正常的生理代谢起着重要的作用。在食品领域，果胶是高档的天然食品添加剂和保健品，可作胶凝剂、增稠剂、稳定剂、悬浮剂、乳化剂、增香增效剂。在医药保健品上，果胶是维持人体健康的重要物质，具有增强胃肠蠕动，促进营养吸收的功能，可显著降低血糖、血脂，减少胆固醇，疏通血管，对糖尿病、高血压、便秘、解除铅中毒都有明显的作用，并可用于化妆品，对保护皮肤，防止紫外线辐射，治疗创口，美容养颜都有一定的作用[14]。
荸荠制品的加工工艺
荸荠粉
选新鲜荸荠剔除伤的烂的，用清水洗净，切去尾蒂，捣烂，再加入等量清水，用粉碎机粉碎，然后用纱布将浆汁过滤去渣，待荸荠粉沉淀后，去掉上面的清水，在粉上面铺1-2层棉布，用洗干净的干燥砖瓦吸去余水。然后把半干的荸荠粉取出晒干粉碎即可。
荸荠粉，春夏保肝，秋冬养阴，对治疗轻度痢疾和肝炎有一定功效。可以作眼药，能去热消炎，消除因强光灼伤而引起的眼疾。泮塘马蹄粉洁白纯正，用它制作的马蹄糕，软滑爽口，透明且富有弹性；用这种马蹄粉加红糖，再用沸水冲成马蹄粉糖水，有清热解暑，清肝明目之功效。
荸荠糕
配方：去皮荸荠1.5kg、白砂糖1.3kg、荸荠粉95g、奶粉少许、玉米面95g、鸡蛋黄4个、生油63g、清水1.5kg。
制作：将去皮的荸荠切成细末或搓成泥状，荸荠粉、玉米面用清水拌成粉浆。蛋黄搅碎待用。锅内加清水1.5kg，将糖和荸荠泥放入加热至熔化，再将粉浆慢慢倒入，并不断搅拌，使锅内粉浆逐渐干厚成为糕胚，再把蛋黄均匀地加在糕胚上。另取方盘涂上花生油等食用油，将糕倒入盘中，用旺火蒸30min至熟透取出，切成长方块，放晾后即得。
荸荠糖
将荸荠洗净去皮，切成两半，加水预煮，水开后保持7-8min，捞出后用水冲凉，沥去水分。再按每kg加白糖3-3.5kg的比例配料熬制，并不断翻动，使上下层受热均匀。在熬制的过程中，可沿锅壁滴入少许清水，以防烧糊。当熬制出的糖浆滴入冷水中能聚成珠时，改用文火，熬煮至荸荠片上凝聚的糖透亮，浓度达60%以上时，连锅置于凉处，随即摊成器具中，冷却后即成。
荸荠蜜饯（工厂加工工艺）
工艺流程：原料选择预处理→预煮→糖制→烘烤→包装。
工艺操作要点：
（1）原料选择与处理：选择球茎较大、无腐烂及病虫害的荸荠为原料，充分清洗后手工去皮或碱液去皮，修整后切分，一般切为两半即可。然后，投入含食盐2%的溶液中浸泡。
（2）预煮：将盐水浸泡的荸荠用清水冲洗一次，移入温度为75℃左右的热水中预煮20-30分钟，放入沸水中保持3-5分钟，捞出放入冷水中冷却，并加入0.2%的亚硫酸钠浸泡2-3小时备用。
（3）糖制：采用一次煮成法。将上述荸荠瓣捞出，放入沸腾的40%的糖液中，加热沸腾3-5分钟,加入适量冷糖液并再次沸腾，重复2-3次后加入适量白砂糖，沸腾5-10分钟，最后加糖至浓度达65%左右时，沸腾15-20分钟，连糖液带原料一起倒入浸缸中浸泡24-48小时，捞出烘烤即可。
（4）烘烤：将糖制好的荸荠块捞出，沥净糖液后均匀摆在烘盘上，送入烘房烘烤。在65-70℃下约烘12-16小时，手摸不粘手、水分含量16%18%时出房。烘烤中隔一段时间要进行通风排湿，并进行1-2次倒盘，以使其干燥均匀。
（5）包装：将烘好的产品放于25℃左右的室内，回潮24小时，检查修整，剔除碎渣、干瘪块，用无毒塑料袋定量包装，贮存于阴凉干燥处。
荸荠罐头（工厂加工工艺）
工艺流程：
选料、制坯→熟化→漂洗→装罐→封罐→杀菌→保温。
工艺操作要点：
（1）选料、制坯：选嫩脆、皮薄、果形均匀、无损伤、无水浸的芋荠，按球径大小分成三级：一级品在3.5cm以上，二级品在2.5～3.5cm之间，三级品在2.5cm以下。将选好的原料放入100℃水中烫2～3min，再用刀切掉主侧芽和根部，然后去皮。
（2）熟化：荸荠与清水之比为1∶2。先往清水中添加0.2%～0.5%的柠檬酸，待水的温度升至40℃时，将去皮的荸荠倒入水内煮熟。
（3）漂洗：用清水将熟化了的荸荠洗干净，去掉表面的细粉。
（4）装罐：称取定量荸荠入罐，然后加注填充液。若为清水荸荠，则注入煮开过滤的清水；若为糖水荸荠，则注入浓度为25%，温度为60℃的糖液。
（5）封罐：若采用热力排气封罐，一般在排气箱内100℃下保持10min，然后及时封盖；若采用机械抽气封罐，真空封罐机的真空压力应掌握在5.332Mpa左右。
（6）杀菌：525g玻璃瓶装荸荠罐头的杀菌公式为：糖水荸荠10-20-10min/100℃，清水荸荠10-15-l0min/100℃。杀菌后，将其冷却至35℃取出。
（7）保温：将瓶外的水分控干，在25℃条件下恒温堆放培养一周，即为成品。
荸荠颗粒饮料（工厂加工工艺）
工艺流程：
选料→洗涤→去皮→清洗→马蹄汁制备（及马蹄粒制备）→汁液调配→离心过滤→加热→装罐→密封→杀菌→冷却→包装→成品。
工艺操作要点：
（1）选料：按原辅料的质量要求验收新鲜马蹄和投产时所需要的其它辅料。
（2）洗涤：先将马蹄倒入清水中浸泡30分钟左右，再以擦洗机洗去泥沙，并漂洗干净。
（3）去皮：用不锈钢小刀削除马蹄两端，以削净芽眼和根为准，再削去周边外皮，要求切削平整光滑，去皮的马蹄暂浸于清水中，然后用流动水清洗干净。
（4）马蹄汁制备：将去皮马蹄和清水按1：10煮沸并保持沸腾100分钟，控制最后出汁量为1：10。煮提汁液先用80目尼龙布过滤，再经板框过滤机（内垫100目尼龙布或帆布）压滤后送至带保温夹层的调配罐中备用。
（5）马蹄粒制备：将去皮马蹄置于浓度为0.3%柠檬酸水溶液中煮沸8~10分钟，预煮水以淹没马蹄为宜。预煮后的马蹄迅速以流动清水漂洗，直至洗净酸味，然后将其切成尺寸约为0.5×0.5厘米的无规则小粒状，并筛去过细的碎马蹄肉，以保证马蹄粒大小较均匀。
（6）调配：在盛有煮提汁液的调配罐中，按比例分别加入白砂糖和柠檬酸，直接加热到微沸使之溶解。控制汁液的糖度为10~11%，酸度为0.014~0.015%。
（7）离心过滤：经检测合格的马蹄汁液，用内垫120目尼龙布的离心机过滤。
（8）加热：将调配好的马蹄汁经片式热交换器加热到90℃以上，立即送去灌装。
（9）装罐：采用5133型素铁罐，空罐清洗干净并经90℃以上的热水消毒，倒置滴干水备用。每罐装入马蹄粒25克，再加满调配好的汁液，封口前罐内汁液的中心温度必须保持在75℃以上。
（10）密封：采用铝质易拉盖。检查封口质量合格后，立即杀菌。
（11）杀菌、冷却：杀菌公式：10—25—10min/ 116℃。反压冷却至40℃左右。
（12）包装：抹罐、涂防锈油、包装。
荸荠的开发与应用过程中存在的问题
（1）我国荸荠资源种类多样，受地区、气候等影响，品种之间在营养成分及加工适应性上有很大差别[15]，因此对荸荠不同品种的加工适应性方面有待进一步研究。
（2）荸荠淀粉具有优良的凝胶特性和冻融稳定性，可以与其他来源的淀粉进行复配以改善食品的质构品质，也可以制成食品胶替代其他高成本的食品胶。
（3）荸荠皮渣及淀粉渣等加工副产物中含有大量的纤维素、荸荠英、棕色素等[16]。荸荠英是一种天然的抑菌剂。荸荠色素是一种天然色素，其提取物有清除自由基的功能，对其成分和功能特性还有待进一步研究。
参考文献：
[1] 王薇。荸荠的保健功能及加工利用[J]。食品与药品。2005-7。
[2] 李作美、邵杰。荸荠皮中生物活性物质的研究进展[J]。中国食物与营养。2009（6）:60-62。
[3] 曾莹、姚晓玲、夏服宝。荸荠皮提取物的抗菌性及其应用研究[J]。食品工业科技。2003。
[4] 赵力超、刘欣、陈永泉。荸荠功能组分在马蹄糕防腐保鲜中的应用初探[J]。食品科学。2005。
[5] 鲍智鸿。荸荠罐头加工技术[J]。保鲜与加工。2003。
[6] 阎红、陈树思、张艳丹。荸荠在加工和保藏过程中微观结构变化的研究[J]。四川烹饪高等专科学校学报。2008-2。
[7] 尹志华。荸荠淀粉的颗粒特性和凝胶作用研究[D]。华中农业大学。2007。 [8] 潘磊庆、王海、屠康、詹歌。荸荠英提取物抑菌活性及其应用研究[J]。食品工业科技。2011-5。
[9] 陈纯馨、张俊敏、陈小红。马蹄皮色素的提取及其性质研究[J]。中国食品添加剂。2003（4）：38-44。
[10] 罗杨合、韦学丰、解庆林。可见分光光度法测定马蹄皮中总黄酮的含量[J]。食品研究与开发。2009，30（6）：135-138。[2] 李作美、邵杰。荸荠皮中生物活性物质的研究进展[J]。中国食物与营养。2009。
[11] 贾冬英、曹冬冬、姚开。荸荠皮提取物对DPPH自由基清除活性[J]。天然产物研究与开发。2007，19（5）：745-747。
[12] 李婕姝、贾冬英、姚开。荸荠皮多糖体外清除自由基活性的研究[J]。氨基酸和生物资源。2008，30（4）：7-9。
[13] 江文、李杨瑞、杨丽涛。荸荠球茎主要性状观察及营养品质分析[J]。中国蔬菜。2009-2。
[14] 李鹏、范桂侠、隋世强。果胶的提取和应用[J]。科技信息。2009。
[15] 周国林、柯卫东、彭静。对种质资源中10份荸荠材料主要性状的观察[J]。长江蔬菜。1999。
[16] 魏丹。荸荠果皮膳食纤维提取工艺的研究[D]。合肥工业大学。2007。
5