1、魔芋采收与贮藏、加工二、种芋贮藏二、种芋贮藏l魔芋的用种量很大，其种芋费用在生产成本中所占比例高达30%60%。为增加种植户的收益，应尽可能做到种芋自给，并尽量减少种芋贮藏和运销的损失。种芋的生长期和贮藏期各约半年，若贮藏管理不当，会使种芋品质和利用率降低，并影响次年的生长和产量。l日本群马县农业试验总场在19741975年调查贮藏过程中不良种芋发生原因及发生率表明，栽培期施肥过多占5.2%，种芋未成熟占30.5%，挖收过晚占16.2%，挖芋至贮藏期的低温占24.0%，贮藏期的低温占12.0%，贮藏期管理不当占12.1%。贮藏期间，种芋的损失主要来自腐烂和干瘪，造成腐烂的主要原因是种芋受伤感病
2、，造成干瘪的主要原因是温度和湿度管理不当。（一）魔芋贮藏原理（一）魔芋贮藏原理 l1、贮藏期间的生理变化 魔芋球茎在收获后的贮藏期间，其生理变化过程可分为4 个阶段。l第一阶段为球茎后熟期，也是球茎的休眠初期。在此贮藏早期，球茎内部代谢旺盛，呼吸作用很强，表皮尚未充分木栓化，球茎内部的水分迅速蒸发，重量显著减低，此时由于气温较高，水汽容易积累而引起球茎腐烂。经一个多月的后熟作用，球茎表皮充分木栓化，蒸发强度和呼吸作用逐渐减弱而转入休眠状态。l第二阶段为球茎休眠期，一般12月下旬至2月下旬，球茎内各种酶的活性及呼吸作用均减弱，对温度反应不敏感，处于深休眠状态，即使条件适合也不萌芽。l第三阶段为球
3、茎休眠解除期，一般从2月下旬至3月，球茎内的葡甘聚糖酶及淀粉酶的活性几乎没有变化，过氧化氢酶活性逐渐下降，多酚氧化酶活性逐渐增强，呼吸作用较弱，此时若环境温度达到魔芋萌芽的起点温度，芽可以萌动，但并不继续伸长。l第四阶段为芽伸长期，3月以后，球茎的休眠完全解除，只要环境条件适宜，球茎便可萌芽生长，形成植株。 2、贮藏期间的消耗、贮藏期间的消耗 l魔芋贮藏期间，球茎的呼吸消耗和水分蒸发是重量减轻的主要原因，而且这种减轻在贮藏中是不可避免的。贮藏温度过高、湿度过低以及球茎机械损伤等均增大这种损耗，甚至使球茎干瘪。贮藏期间受软腐病侵染会造成严重的损失，病菌侵染球茎后，呼吸作用加强，细胞破坏，组织软化
4、腐烂，从而失去利用和加工价值。为此，贮藏期间应严防球茎感病和异常温度及过湿条件的影响。 （二）安全贮藏的条件（二）安全贮藏的条件 l魔芋贮藏的效果与贮藏期中温度、湿度和通气状况等环境条件有着密切的关系，而正确的田间管理、适时挖收及做好贮藏前的预处理是安全贮藏的前提。l1、适时小心挖收 种芋必须在叶倒伏10天以上，待叶柄基部与球茎的离层老化，球茎充分成熟，含水量下降时才能挖收，以增强其耐贮性。为避免低温损害，最迟挖收期应在5日平均气温不低于5以前。l种芋受伤引起软腐细菌感染，是造成贮藏期间腐烂及栽后发病的最主要原因。刚挖收的球茎特别是挖收过早、个体肥大的球茎因含水量高、皮厚肉脆，极易外伤内裂，导
5、致软腐病侵入，引起腐烂。因此，从挖收起就应特别注意避免种芋受伤，并选择晴天进行挖收、搬运和入藏工作。2、预干燥与愈伤处理、预干燥与愈伤处理 l贮藏前的预处理是贮藏成败的关键环节。若未经预干燥即进行贮藏，几日后便有软腐病病菌滋生，并从伤口进入球茎内部，发生腐烂。预干燥的目的是除去球茎表面水分，使表皮木栓化和伤口愈合，同时也减少内部含水量，使球茎脆性降低。预干燥的方法是晴天挖收球茎后在田间晒一天，除去泥土，摊放于能通风避雨的地方，在1520下进行风干。风干方法及时间根据球茎重量减少程度决定，一般要求重量减少15%左右，二年生球茎风干1520d，三年生球茎可延长23d，根状茎风干510d。这时球茎表
6、皮已木栓化，伤口已愈合，内部脆性减低，利于贮藏。如加温到30并通风的条件下，则只需35d伤口即可愈合，达预干燥要求。 l3、分选分级及消毒 将畸形、主芽损坏、感病及品种不符的球茎剔除，并根据种类、年龄及球茎大小进行分类、分级，以便种芋贮藏期管理。凡挖收时受伤，或有腐烂迹象者，应用托布津液喷洒消毒，晾干后才入藏。l4、温度与湿度 魔芋球茎在20以上高温贮藏，球茎顶芽会过分伸长，并开始生根，形成“老化芽”，不但损耗球茎的养分，且对低温的抗性也大大削弱，严重时有低温枯死现象。同时，魔芋过早发芽生根会因根系的枯死而导致软腐病菌侵入，对生长发育带来不利影响。贮藏温度低于5，球茎发生冻伤而变为褐色，如遇更
7、严重的寒冷或长期在0下，球茎组织也会被冻死。若入藏前球茎未经预干燥处理，水分多，抗低温能力更弱，受低温冻寒更严重。l为了防止“老化芽”的形成及低温冻害的发生，贮藏温度必须保持在810，最高不超过20。种芋贮藏后期，可控温在1220，并适当增湿，以促进顶芽萌发。提高空气湿度能减少球茎水分自然损耗，但湿度太高又会引起腐烂而造成重大损失，尤其是在高温（3032）、高湿（90%以上）条件下，软腐病特别容易蔓延。魔芋球茎贮藏的适宜空气相对湿度为80%，不能高于90%，也不能低于60%，长时间低于60%易造成球茎干瘪。l球茎在贮藏期仍不断进行新陈代谢作用，分解养分，释放热能和水分，使贮藏环境的温度和湿度增
8、高，而温度和湿度的过度增高对贮藏不利。调节温度和湿度的最简单方法是通风，通风的时间根据需要灵活掌握。l日本为周年提供鲜芋作全成分凝胶食品，将球茎贮藏于0下，虽球茎被冻死，不能作种，但葡甘聚糖及其它成分无损，这与种芋贮藏的要求和采取的方法完全不同。（三）贮藏的方法（三）贮藏的方法l1、保温库贮藏 冬季温度经常在0以下的地方，企业大规模经营良种种芋时，应建保温通风贮藏库，达到库房能保持魔芋球茎贮存的温度并通风良好。库房内设堆放架，每架分10层左右，层间留约20cm的距离以利通风，每层用金属条、木条或竹条等钉在架上放置种芋12层，或先放能通风的塑料盘或浅竹篓再放种芋。架间应留工作走道，日本多在库中央
9、建一火炉。当库内温度降到近0时，必须及时升温，有条件时宜用电热装置并配换气扇。湿度过低时，洒水增湿。2、简易室内保温贮藏、简易室内保温贮藏 l（1）河沙堆藏 农户常在室内地上铺一层河沙，放一层球茎或根状茎，以34层为宜，上面和四周用干谷草覆盖保温。l（2）悬挂贮藏 用箩筐垫谷壳，装种芋，每层间及上面均盖谷壳，悬挂烟囱旁保温。应注意留一定距离，以防温度高，灼伤种芋或使球茎失水过度，影响萌芽。l（3）楼板堆藏 在农户灶房内的竹楼或木楼板上，先放谷壳，再堆一层种芋，加一层谷壳，共堆放34层。 l3、宿地越冬保种 在冬季有霜冻、土温达0以下、不种冬季作物的地方，在未发生病害、准备留种的地块上，待植株自
10、然倒苗以后，立即用稻草、麦草或玉米杆加茅草、树叶等能保温的材料覆盖土面，加盖干细土一层，厚度依低温程度而定，一般为1020cm，最上覆盖地膜。据秦巴山区的经验，海拔700m地带只需将魔芋种植畦培土起垄即可，海拔900m地带在培土起垄后再盖玉米杆，海拔1100m地带除培土起垄，还必须加盖地膜。这种宿地越冬保种方法是近年来芋农通过实践摸索出来的简单易行的保种方法，它的最大优点是不挖收、搬运种芋、不造成受伤，只要能掌握好覆盖厚度，就达到保温要求，是一种农户保种的好方法。l4、室外堆藏 在冬季无冻害的地方，选地势高燥、土壤疏松、排水流畅、背风向阳的地方，先在地面垫玉米或高梁杆，摆放种芋一层，撒疏松干燥
11、泥土掩盖，再放一层种芋，如此重复堆放几层，最后撒上轻松干土后，用薄膜封严保温，周围挖排水沟让降水畅流，晴天敞开薄膜通气，雨天盖严薄膜防进水。春暖后，加强通风换气。 l5、地窖保温贮藏 在土层坚硬的山坡挖建地窖，其容量为贮藏量的2倍，种芋入窖前必须密闭窖门。用福尔马林加入高锰酸钾溶液进行薰蒸消毒24h，或用稻草、茅草加硫磺将地窖猛烧一遍并密闭窖门3天。冬季低温期间紧密窖门，但门上应留一通气孔。春季气温回升后，要早开窖门通风换气，加强检查，及时剔除烂芋，并在烂芋部位撒石灰、草木灰消毒。 l（四）贮藏期间的管理 l合理的贮藏期管理是种芋贮藏成功的关键，根据贮藏环境条件及球茎生理状态不同，贮藏各期的管
12、理措施也有不同。 l1、前期管理 贮藏初期球茎呼吸作用旺盛，热量释放大，水分蒸发强烈，而此时外界温度较高，易造成高温高湿环境而发生软腐病，故应注意通风换气，以散热降湿，使贮藏温度稳定在710，相对湿度稳定在70%80%，并随时检查剔除腐烂变质球茎，在周围撒石灰防止病情蔓延。 l2、中期管理 此期较长，球茎呼吸及蒸腾作用减弱，外界温度低，种球茎易遭受冷害，应采取保温防寒为主的管理措施，保持温度不低于5，最低不能达0，有条件的可适当加温。l3、后期管理 立春（2月上旬）以后，气温逐渐回升，但冷暖多变，这时球茎的休眠期已解除，温度较高能促进萌芽，低温则使芽受冻害，宜控制在1012，相对湿度80%左右
13、，这种条件既可起到催芽作用，又可防止“老死芽”的形成。应加强检查，剔除腐烂变质球茎，周围撒石灰。第二讲第二讲 魔芋球茎的化学成分及其葡甘聚糖魔芋球茎的化学成分及其葡甘聚糖 l一、魔芋球茎的化学成分一、魔芋球茎的化学成分 l魔芋属有170种以上，种不同其球茎的化学成分也不同，主要的不同在于所含碳水化合物是以葡甘聚糖（Glucomannan，GM）为主还是以淀粉为主。淀粉在许多作物中都大量成在，而葡甘聚糖只在魔芋属的一部分种中大量含有，因此前者的经济价值远低于后者。魔芋球茎以含淀粉为主的称淀粉型魔芋，以含葡甘聚糖为主的称葡甘聚糖型魔芋，葡甘聚糖和淀粉的含量均居中的称中间型魔芋。魔芋球茎的成分如下：
14、 l（一）水分 l魔芋鲜球茎含水分78%88%，依品种、栽培环境、收获期早晚等而不同。日本的品种比中国的含水分较低；凡栽培地空气湿度和土壤含水量高，球茎含水量较高，反之则低；挖收过早或较早的比挖收较晚的含水量更高。凡含水分高，干物质含量就相对较低。 l（二）干物质 l 魔芋干物质中的主要成分。l1、碳水化合物 约占70%80%以上，以葡甘聚糖和（或）淀粉为主。l（1）葡甘聚糖 不同的种含量差异很大，如中国的花魔芋和白魔芋葡甘聚糖含量达50%60%；田阳魔芋和西盟魔芋葡甘聚糖含量近50%；攸乐魔芋含葡甘聚糖33%，淀粉38%；勐海魔芋含葡甘聚糖39.8%，淀粉46.1%；疣柄魔芋不含葡甘聚糖，而
15、淀粉含量可达35%70%。同为花魔芋，不同地区的农家品种的葡甘聚糖含量也有差异，如重庆綦江的花魔芋含量可达59%，而福建屏南、江西景岗山的只有52%；不同海拔高度的花魔芋的葡甘聚糖含量也有差异， 如贵州省纳雍县补作乡1700m海拔处所产花魔芋的葡甘聚糖含量达60.2%，而纳雍县义忠乡1300m海拔处所产的仅含50.9%。l（2）淀粉 球茎中葡甘聚糖和淀粉含量呈负相关。葡甘聚糖型的魔芋如花魔芋含淀粉12%20%，白魔芋也含11%左右。熊绿芸分析贵州省不同地区20份花魔芋中，淀粉含量最低的为6.5%，高的达30%，平均为17.8%。l（3）纤维素与半纤维素 二者是构成细胞壁的主要成分，花魔芋球茎干
16、重中含纤维2%5%。l（4）可溶性糖 不同的种及其地方品种含量有差异，如白魔芋为1.5%（干重，下同），花魔芋为2.9%，而花魔芋的12个地方品种中，低的仅2.3%，高的达3.8%。2、含氮化合物、含氮化合物 包括蛋白质、氨基酸和生物碱。包括蛋白质、氨基酸和生物碱。 l（1）蛋白质和氨基酸 不同的种或不同产地的球茎所含粗蛋白相差较大。熊绿芸测定贵州不同地区20份魔芋材料低者5.25%，高者14.06%，平均8.73%；钱沁测定湖北宣恩花魔芋芋角中粗蛋白含量为5.6%；崔熙测定白魔芋芋角的含量为5.56%，花魔芋为7.61%；孙远明测定綦江花魔芋含量为9.82%。l花魔芋、白魔芋和东亚魔芋中检出
17、1718种水解氨基酸，其中水解氨基酸总量，花魔芋芋角为3.75%10.56%，花魔芋精粉为1.60%5.12%，白魔芋芋角为4.79%，东亚魔芋为4.88%。l花魔芋芋角中人体必需氨基酸总量为1.40%2.85%、精粉为0.35%1.50%，白魔芋芋角为1.43%。l魔芋球茎中游离氨基酸含量约为粗蛋白含量的5%左右，芋角中的含量高于精粉，表明游离氨基酸也主要存在于普通薄壁细胞中。 l（2）生物碱 贾成禹报道，花魔芋球茎中生物碱含量（干重）为1%2%，白魔芋为0.5%1.0%，并从白魔芋中初步分离出20多种组分；孙远明等测定花魔芋精粉含挥发性生物碱三甲胺，含量为0.128%，还有少量二苯胺；彭晓
18、波、刘勤晋分析花魔芋飞粉中的生物碱为一种5-甲荃咪唑的衍生物；Tona等得到花魔芋球茎的一种生物碱为多巴胺。至今魔芋的生物碱尚未完成清楚。l3、无机成分 魔芋球茎含丰富的矿物质，包括20多种无机成分，其中多种元素对人体健康有益，但不同报道的灰分总量及元素含量差别较大。l（1）灰分 含量为2.63%7.02%，比薯芋类的马铃薯、甘薯、山药、芋等高0.6倍至数倍；东亚魔芋含量最高，花魔芋居中，白魔芋最低；精粉中灰分含量低于魔芋角，更低于飞粉。 l（2）常量元素 人体必需的常量元素有钙、磷、镁、钾、钠、氯、硫等7种。魔芋的钾含量高，属高钾作物，钙含量也较高，但与草酸形成不溶性盐，人体难以吸收，营养意
19、义不大。l（3）微量元素 魔芋球茎所含无机元素种类较多，东亚魔芋含有人体必需或可能必需的微量元素，花魔芋和白魔芋仅缺少矾，个别样品中含有超标的有害元素铅、砷、锡，可能来自土壤。湖北恩施地区一些土壤中含硒量高，所种魔芋富硒。 二、魔芋葡甘聚糖二、魔芋葡甘聚糖 l魔芋葡甘聚糖（Konjac Gluoco-mannan，KGM）是魔芋的主要经济成分。l（一）结构 l魔芋葡甘聚糖的结构由一定物质的量比（花魔芋为1:1.51.78，白魔芋为1:1.69）的葡萄糖和甘露糖残基通过（13）糖苷键组成的主链，主链上每3280个糖残基有一个支链，每条支链有几个至几十个糖残基，主链上大约每19个糖残基上有一个以酯
20、链结合的乙酰基（图9-1）。魔芋葡甘聚糖分子量因魔芋品种、产地、加工方法及原料的贮藏时间不同而变化，一般为20200万道尔顿。贾成禹研究，花魔芋为100万道尔顿，白魔芋为110万道尔顿。l图9-1 魔芋葡甘聚糖的化学结构l（二）理化性质l1、流变性 葡甘聚糖易分散于水，不溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙醚等有机溶剂。其水溶胶为非牛顿流体，或称假塑性液体，即有剪切变稀的性质。l=KDn 为剪切应力，K为稠度系数，n为流动指数，D为剪切速率。l魔芋葡甘聚糖水溶液的表观粘度随剪切速率的增加而降低。K值和n值是评价魔芋葡甘聚糖质量的两个重要指标，K值越大，n值越小，其质量越优。l2、葡甘聚糖溶胶的稳定性 葡甘
21、聚糖溶胶的粘度随着温度的上升逐渐下降，冷却后又上升，但不能回升到加热前的水平。葡甘聚糖溶胶不能长时间耐80以上的高温，如葡甘聚糖溶胶置121下保温0.5h，粘度下降约50%。l葡甘聚糖溶胶在pH值39之间粘度较稳定。当pH值在11.5以上或3以下时，粘度很快下降，表示溶胶中葡甘聚糖分子结构及其相互作用发生了变化。l魔芋精粉纯度越高，其溶胶的稳定性越好。经过纯化处理的精粉溶胶可在室温下放置几天，粘度无明显变化，而许多干法生产的精粉，由于含较多的杂质和细菌，其溶胶在30下，数小时就出现粘度下降，进而发酵变臭。 l3、增稠性 葡甘聚糖是一种优秀的增稠剂，这是由于葡甘聚糖分子量大，水合能力强和不带电荷
22、等特性所决定的。1%魔芋精粉溶胶的粘度达数千毫帕斯卡秒（mPas）以上，高的达20万mPas，几乎比所有天然增稠剂的粘度高。与黄原胶、瓜尔胶、刺槐豆胶增稠剂相比，它属于非离子型，受食品体系中盐的影响很小。l葡甘聚糖与黄原胶、淀粉等增稠剂有协同增稠作用。若在1%黄原胶溶液中加入0.020.03%的魔芋精粉，其粘度增加23倍，在食品中应用，可减少增稠剂的使用量，从而降低成本。 l4、成膜性 葡甘聚糖溶液具有良好的成膜特性，其特点是用量低，强度高，透明性好。单一的葡甘聚糖膜具有水溶性，在碱性加热条件下制成的膜耐水性强，在冷、热水中及酸碱中均稳定。l5、胶凝性 l（1）热稳定凝胶 我国传统的魔芋豆腐就
23、属于热稳定性凝胶，而且是不可逆性凝胶。其加工原理是葡甘聚糖分子链上的乙酰基团在水中或弱酸条件下能阻止葡甘聚糖长链相互靠近，不能形成凝胶，而在碱性（pH值910以上）条件下，并加热脱去乙酰基团，分子间形成氢链，而使葡甘聚糖长链互相聚合，形成热稳定凝胶，在200下都不能破坏其凝胶，故称不可逆凝胶。l（2）热可逆凝胶 热可逆凝胶即在形成凝胶后，在常温下保持凝胶状态，当加热时转变为液态。葡甘聚糖（魔芋胶）与黄原胶、卡拉胶、古兰胶等有强烈的协同作用，在一定条件下能形成热可逆凝胶。 第三讲第三讲 芋片及魔芋粉加工的原理和技术芋片及魔芋粉加工的原理和技术 l一、芋片（角）加工一、芋片（角）加工l魔芋鲜球茎含
24、水量达80%85%，且皮薄肉脆，极易受伤导致腐烂，挖收后应尽快送到烘烤厂进行脱水初加工，才能保住质量，成为商品原料，同时也便于包装远运销售。l芋片（角）加工的质量要求为：含水量减到15%以下；色泽保持白色，一般白色为上等品，灰白色为次等品，灰黑色为等外品；含SO2量不能超标，日本进口一般不能超过0.9g/kg，中国的行业标准规定普通魔芋粉的SO2含量2.00g/kg，纯化魔芋粉0.5g/kg；纯度要求无泥沙，毛发等杂物，保持芋片清洁。l芋片加工的工序是：魔芋鲜球茎除去芽、根清洗去皮切片或块护色干燥检验包装成品。 l（一） 清洗去皮 l现多已选用机械化方法。常用设备有以下几种：l1、旋转滚筒式清
25、洗去皮机 旋转的滚筒内壁有螺旋导板或其它波状凸起物，当鲜芋在筒内翻滚时，鲜芋之间及鲜芋与筒壁间相互摩擦而达清洗去皮的效果。l 2、刷式清洗去皮机 鲜芋在机内被旋转的刷子带动而翻滚，靠刷洗和摩擦作用而完成清洗去皮。l较常用的是将旋转滚筒与旋转刷子组合使用，其工效可较高，但目前存在的问题是因球茎形状不圆整，芽窝深，去皮的损失较大，达3%10%以上，且在水中冲洗的时间长，去皮后露出的葡甘聚糖粒子被溶胀损失。 （二）切片（二）切片 l目前的设备要求切片厚度为510mm。适合于鲜芋切片的设备有离心式切片机、盘刀式切片机，但近年来多使用往复切片机。鲜芋在料斗内利用自身的重力压在刀片上，靠刀片往复直线运动而
26、完成切片。该设备切片厚薄均匀，对不同大小和形状的魔芋球茎的适应性强，允许使用削刃长的刀片，易与干燥设备配套，效果良好。（三）褐变和护色（三）褐变和护色 l魔芋芋片加工过程很易发生褐变，使芋片变成深褐色或黑色，严重降低芋片质量。魔芋褐变的原因，可能与非酶促褐变的碳氨反应即由球茎所含氨基酸与还原糖化合生成黑蛋白而成黑色有关，但主要原因是酶促褐变。魔芋球茎含充足的酚类物质和多酚氧化酶，去皮后充分与氧接触，发生褐变现象。防止褐变的主要方法如下：l1、 热处理法 多酚氧化酶在7090下失活，在7173.5的湿热条件下5min即失活。l2、 二氧化硫及亚硫酸盐处理 二者均是酶的强抑制剂。物料受SO2 10
27、mg/kg即可完全抑制酶，考虑到生产中因挥发等引起的损失，一般使用量为300600mg/kg。直接食用的食品中规定SO2残留量应小于20mg/kg。l我国目前生产中一般采用熏硫法或利用煤中所含SO2直接进入物料，并在烘烤初期控温在75以上的湿热环境中以抑制褐变。生产中因对SO2的用量控制不准确，常造成芋片及其所制成的精粉中SO2含量超标，以至在国际贸易中常被限制，这一难题必须尽早解决。 (四四)芋片干燥原理芋片干燥原理 l影响芋片干燥的主要因素有：l1、热空气温度 芋片干燥介质一般是热空气。热空气的温度影响干燥的速度及芋片的品质和色泽。温度升高，干燥加快，当温度为70左右时，干燥快，葡甘聚糖含
28、量也高；温度不够，不能很快抑制酶的活性，葡甘聚糖被消耗量大；若温度过高，引起糖分焦化，葡甘聚糖含量也降低。当热空气温度为80左右时，色泽最佳，如再升温，色泽变差。现在一般干燥设备采用多风温干燥，干燥初期风温100120，因物料湿度高，很快使风温下降，实际物料温度不高于80，在此高温下失水并定色后，到中后期风温逐渐降到低于60，芋片质量好，又省燃料。l2、热空气湿度 空气的绝对湿度与饱和湿度相差愈大，干燥能力愈强，干燥速度愈大。l3、热空气流速 热空气流速增加可增加物料中水分向外蒸发，同时带走物料表面的水汽，但流速过大，耗能过多。l4、鲜芋片厚度 随片厚减小，干燥速率提高。片厚78mm时，干燥快
29、，葡甘聚糖含量最高。l据研究芋片干燥优化工艺参数为：风温81，风速1.4m/s，片厚5mm，可作为参考。 （五）干燥设备（五）干燥设备 l目前中国的芋片干燥仍大量使用传统烘灶，优点是设备费用低，但存在严重缺点是靠辐射传热，静态干燥，费时太长（约近2天），干燥不均匀，黑片较多，熏硫难控制，含硫量超标，灰尘污染大，产品质量差。l十几年来中国的烘烤设备经历了从瓶胆式烘房燧道式干燥设备（顺流式、逆流式、对流式）振动流化床干燥设备网带式干燥设备的不断进步演化。网带式设备是借鉴日本的设备（重油为燃料），结合中国实际（烧煤）经过几年不断改进，目前已达到较满意效果。 二、魔芋粉的加工二、魔芋粉的加工 l（一）
30、定义l1、魔芋粉：以魔芋球茎为原料制成的粉，是一个不分类别，等级的统称。 l2、魔芋全粉： 魔芋球茎全组分的粉，日本称粗粉。l3、魔芋精粉及飞粉：魔芋全粉中分离出来的粗制葡甘聚糖粒子称为魔芋精粉，其余组分（以淀粉为主）构成的粉称飞粉。飞粉比重小于葡甘聚糖，干法生产时，经风分离后，淀粉及杂质等飞扬时被搜集起来成为飞粉，飞粉为副产品。 （二）魔芋精粉分类（二）魔芋精粉分类 l2002年1月公布，2月实施的魔芋粉行业标准中将魔芋精粉分为四类。l1、普通魔芋精粉 初步去掉淀粉等杂质制得的，粒度在0.1250.335mm的颗粒占90%以上的魔芋粉。l2、普通魔芋微粉 初步去掉淀粉等杂质制得的，粒度0.1
31、25mm的颗粒占90%以上的魔芋粉。l3、纯化魔芋精粉 鲜魔芋经食用酒精湿法加工或普通魔芋精粉经食用酒精提纯，葡甘聚糖含量在85%以上，粒度在0.1250.335mm的颗粒占90%以上的魔芋粉。l4、纯化魔芋微粉 鲜魔芋经食用酒精湿法加工或用普通魔芋精粉经食用酒精提纯，葡甘聚糖含量在85%以上，粒度0.125mm的颗粒占90%以上的魔芋粉。l(三)魔芋精粉加工的原理 l魔芋球茎的普通薄壁细胞主含淀粉，常称淀粉细胞，异细胞主含葡甘聚糖，呈一个完整的半透明粒子，常称葡甘聚糖粒子或精粉粒子，这两类细胞的特性相差很大。淀粉细胞小，脆性，很易破碎成粉尘，淀粉粒子直径仅0.004mm，不溶于冷水，滴I2-
32、KI液显蓝色。异细胞内含一个完整的葡甘聚糖颗粒，直径0.150.45mm，细胞的韧性及硬度极大，不易破碎，所含葡甘聚糖易溶于水。异细胞周围紧裹着普通细胞及其纤维素等，似鱼网，很难除净。l魔芋全粉包含着淀粉、葡甘聚糖和其它杂质。精粉加工的目的就是要将葡甘聚糖与淀粉和其它杂质分离，分离和提纯得越彻底，精粉的质量就越高。精粉加工有干法和湿法两大类，其加的原理如下： l1、干法加工原理 由于普通细胞的韧性及硬度小于异细胞，采用机械粉碎的方法，使普通细胞首先破碎，其中的淀粉、纤维素等杂质逐步粉碎成为颗粒细小的飞粉，而葡甘聚糖异细胞的韧性极强，在一般粉碎条件下不会破碎，且粒子大小和重量均超过淀粉等杂质，只
33、要用筛分或风力分离的方法就可将淀粉等杂质分离除去。但葡甘聚糖粒子周围紧裹着有似鱼网的普通细胞和杂质还必须经过在机械内继续碰撞、磨擦、揉搓及粒子之间的相互碰撞和磨擦才可能逐步脱离，配合机械内的风力逐步将这些杂质分离除去，得到半透明状的魔芋精粉粒子。l2、魔芋精粉湿法加工原理 湿法加工也是根据异细胞与普通细胞在韧性、硬度、颗粒大小等的差异，进行粉碎、研磨与分离。不同的是湿法使用了液体介质。水是最廉价的液体加工介质，但因葡甘聚糖遇水极易溶胀结块，不能完全用水作加工介质。因此，需要的介质应是既能抑制葡甘聚糖溶胀，又不改变葡甘聚糖性质的液体介质，称阻溶剂。在阻溶剂存在下或接触水的时间很短时，葡甘聚糖异细
34、胞仍具有较好的硬度和韧性，当受到剪切、冲击、挤压等各种机械力的作用时，不易破碎，而普通细胞很快被粉碎为颗粒微小的粒子。随着加工时间的延长和加工次数的增加，葡甘聚糖异细胞表面的普通细胞及杂质才被研磨脱落，成为微小颗粒悬浮于液体介质中，在固液分离时，通过一定孔径的滤网（布）而被除去。同时，异细胞中所存在的少量可溶性糖、粗蛋白、纤维素、矿物质元素也逐渐溶解于液体介质中，通过固液分离而被除去，使湿法生产的精粉比干法生产的更为纯净。 l阻溶剂分有机溶剂和盐类试剂两大类。有机溶剂中只有乙醇、异丙醇适作精粉加工的阻溶剂，其中乙醇价格最低也最常用。乙醇作阻溶剂，在20下有效浓度30%（v/v）。盐类试剂中只有
35、四硼酸钠（硼砂）适合作魔芋精粉湿法加工的阻溶剂，但因硼有毒，食品加工中禁用，只能用于非食品魔芋精粉加工。（四）魔芋粉加工方法（四）魔芋粉加工方法l1、普通魔芋精粉干法加工 以锤片设备加工为例。l（1）工艺流程 芋片（角）精粉机中加工风选分离研磨机中研磨风选分离筛分分级混合匀质包装入库。l（2）主要设备 目前中国以锤片式精粉加工机（MJJO）为主，其型号有300型、400型、450型、500型。为了提高精粉质量，1995年以后又推出了刮片式涡轮魔芋精粉研磨机。至此，形成了魔芋精粉干法加工设备系统，由破碎机、MJ-450型魔芋精粉加工机、400型魔芋精粉研磨机、分离罐、旋风除尘器、布袋除尘器和三元
36、振动筛等组成。（3）操作步骤）操作步骤 l 原料准备 芋片（角）的质量优劣直接影响精粉的质量，应选色白、含水量约13%15%的芋片（角），凡黑心和烘焦的不能制备特极、一级精粉。选好的芋片（角）倒在丝网板上，使小粒及杂物漏下，特别注意清除毛发等不能进入食品的混杂物，还可在网板底面固定几块磁铁，以清除金属碎渣，防止进入精粉机中。l 启动精粉机 合上配电盘上的闸刀，控制柜通电，再按说明书规定的顺序启动机器的各部分。l 投料 机器上加料指示灯亮时，将按规定称好的单次加料量的芋片（角）均匀地投入料斗内，投料时间约20S。l 粉碎研磨与出料 投料后，粉碎、研磨和分离达到预定时间后，自动卸出精粉。l研磨机中
37、研磨 将精粉输入研磨机中进一步研磨，通过抽风吸走飞粉杂质（如只要求一般的质量，可省去此步骤）。l筛分检验均质和包装 卸出的精粉倒入筛分器内进行筛分，筛网有40目、60目、80目、100目、120目和140目等几种孔径。筛网孔径大小、粒度级数依要求而定。筛分后进行质量检测，包括粘度、二氧化硫、水分、粒度。然后用混粉器将同一类的精粉进行充分混合，以保证产量的均匀性，最后进行包装。（4）提高精粉出粉率和质量的措施）提高精粉出粉率和质量的措施l 选好魔芋的种和品种 不同种的葡甘聚糖含量：白魔芋花魔芋西盟桔黄魔芋勐海魔芋；同为花魔芋，不同地区的农家品种含量有差异，万源花魔芋、綦江花魔芋和东川花魔芋的葡甘
38、聚糖含量高于其它地方品种。l 提高鲜芋的成熟度 成熟度对精粉的出粉率及其质量的影响较大，未成熟的鲜芋含水量高，葡甘聚糖积累未达高峰，出精粉率较低。从芋角外观看，凡表面很饱满，并有葡甘聚糖粒子凸起则出粉率高；若芋角收缩，表面无葡甘聚糖粒子凸起或凸起很少很微则出粉率低；芋角在手中有沉甸感的出粉率高，有轻飘感的出粉率低。l控制好芋角含水量 若芋片（角）含水量高于16%,不但出粉率低，且影响精粉保存，若低于11%，出粉率虽高，但精粉的光泽度较差，外观较粗糙。加工原料的含水量以13%15%为宜，既能保证出粉率和精粉粒子的良好外观，又能通过加工过程的水分散发，使精粉含水量达10%左右，符合国内外标准的要求
39、。判断芋片（角）含水量的简单办法：手捏感觉扎手的较干；将芋角抛下，响声脆的较干，响声沌的含水量较高；敲击芋片（角），易呈粉末状较干，成块状含水量较高。l精粉机参数对精粉出粉率及质量的影响 如机器结构空间过大，不但增长加工时间，且不利于杂质的去除，如机器间隙过小，易使温度过高，使精粉受热变黄，甚至焦化。机器内衬若用铸铁或用未经调质淬火处理的钢件，其硬度不够，加工的精粉易发污，不光亮，色泽不好。l精粉与飞粉分离系统和风量是否匹配对精粉质量和出粉率的影响 在分离轮叶片尺寸一定时，风量过大，可能将精粉抽走，风量过小，飞粉排不尽；在风量一定时，分离叶片过宽，飞粉排不出，叶片过窄，可能将精粉抽走，间隙过小
40、则飞粉排不尽。l加料量和加工时间对精粉出粉率和质量的影响 在其它因素不变时，若加料多，加工时间短，出粉率虽高，但杂质去除不彻底；若加料少，加工时间过长，精粉质量虽提高，但出粉率降低。为保证较高的出粉率和提高精粉质量，可采用短时间内在精粉机内加工两遍，并严格控制加料量，然后在研磨机中加工。 l2、魔芋微粉干法加工 普通魔芋精粉粒度分布在5080目，溶胀慢，在室温水中完全溶胀需4h以上，给工业应用带来不便，因而必须发展干法微粉加工。微粉加工中，由于葡甘聚糖粒子的韧性极强，热稳性差，常出现不能有效将葡甘聚糖粒子粉碎细化，或虽能细化但粘度大幅度下降，成为次品或废品，且加工成本高。目前，较为成功的干法加
41、工微粉的技术路线有高压预处理-粉碎、机械研磨、深冷粉碎、气流粉碎等。l（1）深冷粉碎 为防止强烈冲击粉碎增温对葡甘聚糖的损害，将普通精粉在液氮（-196）中浸泡冷却结冻，用冲击式或销棒式粉碎设备，以高回转打板强力粉碎和特殊的分级机构，排出的微粒经旋风分离器捕集 l（2）耙式气流粉碎 将物料定量送入喷射器，经混合加速后，以400m/s以上气流速度高速反复冲击在旋转耙上以实现微粉碎。l（3）高压预处理-粉碎 这是一个较新的技术路线，由山东淄博圆海正粉体设备有限公司、清华大学材料粉体工程研究室和华南农业大学食品学院共同研究开发完成的“魔芋超细粉碎生产工艺系统设备”。在常温下对魔芋精粉颗粒利用静态力量
42、进行高压预处理，使精粉粒子的内应力超过精粉粒子韧性极限，粒子产生裂纹或破裂，再经过多次粉碎，使物料进一步破碎，最后采用专用分级机对其微粉进行分选，达到要求粒度的颗粒作为产品收集。没有达到粒径要求的颗粒再次返回粉碎区继续粉碎，物料采用闭路风力负压输送系统，能自动将葡甘聚糖与飞粉分离。该法生产的微粉粒度为120250目（0.1250.061mm）。该系统工艺简单，操作方便，能连续生产，产品细度可根据要求在很宽的范围内进行调整，成本低，仅500元/t。产品葡甘聚糖含量略有提高，粘度、凝胶性等保持良好，色度和透明度有所提高，溶解速度比普通魔芋精粉提高5倍以上，是目前较新较实用的技术路线和其设备。l3、
43、魔芋普通精粉湿法加工 葡甘聚糖粒子含有10%以上的杂质，干法难以去除，湿法能除去细胞表面和内部的可溶性杂质；湿法使葡甘聚糖粒子在液体介质中膨胀，撑破普通细胞的包裹，使葡甘聚糖粒子与普通细胞的联系松散，易于分离而不需长时间的粉碎研磨，可减少葡甘聚糖的损失，因而精粉收率比干法约高3个百分点左右，湿法加工有两类，即有机湿法和无机湿法，发展的方向是有机湿法。l（1）有机湿法l工艺流程 鲜魔芋球茎清洗、去皮（切分）护色粉碎（脱溶剂除杂）研磨脱溶剂除杂（洗涤）干燥（干研磨）分筛均质检验包装。 l主要设备 洗清去皮及切分设备；粉碎研磨设备；分离设备；真空干燥设备；蒸发器和冷凝器。l湿法加工工艺la、 鲜芋清
44、洗去皮lb、 切分与护色 若使用砂轮磨粉碎研磨，须先用切块机将去皮后的鲜芋切成小块，若用剪断滚筒型粉碎机不须切块。护色用有效SO2浓度为25100mg/L的亚硫酸盐溶液，一般在第一次粉碎介质中加入使用。不同亚硫酸盐的有效SO2含量见表10-1。l表10-1 亚硫酸系列化合物中有效SO2含量 名称分子式有效SO2（5%）液态SO2SO2100亚硫酸（6%）H2SO36.0亚硫酸钠Na2SO37H2O25.42无水亚硫酸钠Na2SO350.84亚硫酸氢钠NaHSO361.59焦亚硫酸钠Na2S2O557.65低亚硫酸钠Na2S2O473.56lc、粉碎研磨与分离 阻溶剂乙醇溶液浓度若过低，葡甘聚糖
45、溶解，在加工过程中损失，且降低成品的溶解性；若浓度过高，增加成本，且对除去水溶性杂质有影响。乙醇溶液与物料平衡后的乙醇浓度不宜低于30%。乙醇溶液的用量一般为鲜芋重的13倍。若用剪断滚筒式粉碎，则将鲜芋与酒精溶液按适当比例加入筒体内，粉碎至精粉粒子分散后，再送入砂轮磨中进一步粉碎。若用砂轮磨粉碎，则需将切分的魔芋与酒精溶液分别按比例同步加入，磨间距离调至恰当，使精粉粒子完全分开，并得到充分研磨。l分离多采用离心过滤分离方式，即将上面浆状物装入有150300目滤网的离心机转鼓内，使可溶性物质及小颗粒杂质在离心力的作用下穿过滤网随溶剂分离出去，魔芋精粉粒子留在滤网内。用30以上的酒精溶液洗涤滤网内
46、的魔芋精粉粒子，再离心分离。 ld、干燥 湿魔芋精粉的含湿量在70%100%以上，采用低温真空干燥法对去除乙醇气味和保证精粉质量的效果最好，若采用热风气流干燥，进风温度应在120以上，由于魔芋粉颗粒较大，含湿量高，每次干燥过程时间短（仅几秒），所以一次不能完全干燥而需重复几次，在缓舒一段时间后复烘一次，利于去除残余乙醇。l以下流程与干法相似。l提高湿法产品质量和降低成本的措施。la、全加工过程中废乙醇均采用回收使用。lb、在初粉碎时，可用水代替乙醇，以节省成本，但要求粉碎与分离在短时间（1min）内完成，即在葡甘聚糖粒子还未充分溶胀前完成，分离后的粗精粉必须立即送入阻溶剂中，以阻止葡甘聚糖继续
47、溶胀。否则，精粉将结块，使后续工序困难，并可能造成葡甘聚糖溶解损失。因此，需要使用专用粉碎机和连续式脱水机等设备。lc、魔芋精粉湿法加工最忌葡甘聚糖粒子溶胀，甚至形成溶胶，使产品的溶解性严重下降，且造成葡甘聚糖损失，因此不要为节省成本而过度降低乙醇的浓度和用量。ld、使用后的乙醇溶液悬浮有大量的淀粉、纤维素、少量的葡甘聚糖和其它可溶性杂质，较粘稠，自然沉降极慢，若加热又起泡，给乙醇回收带来一定困难。因此，在回收前需采用沉淀剂处理或加热处理，再进行离心分离。分离液送入回收装置回收乙醇，以降低生产成本。l（2）无机湿法 其工艺与有机湿法基本相同，在切分护色后，按鲜芋重量比1:12加入含00.3mo
48、l/L氢氧化钠的0.020.1mol/L四硼酸钠溶液中，在砂轮磨或其它粉碎研磨机中粉碎、研磨，然后用过滤式离心机脱去溶液及部分小粒杂质。滤饼含有一定量的硼和其它杂质，可采用研磨洗涤法，即按滤渣重量加入5倍以上的水，研磨后离心脱水，重复12次，至水洗液PH7.28.5，葡甘聚糖仍呈松散状态为止，并离心脱水。此时，滤饼中仍含有少量的四硼酸钠和氢氧化钠，会影响葡甘聚糖的溶解度和粘度。应测定其残留碱量，计算用酸量，以0.10.3mol/L盐酸溶液均匀加入以中和其碱，然后干燥至规定含水量。l4、纯化魔芋精粉加工 普通魔芋精粉仍含杂质，而有浓厚鱼腥味，若能提纯，可将葡甘聚糖含量从70%左右提高到85%至9
49、0%，甚至更高，粘度可提高50%。鱼腥气味是由三甲胺、樟脑等多种不同化学物质所构成，其中三甲胺易溶于水，樟脑等溶于乙醇；杂质中的可溶性糖、无机盐类及部分含氮化合物溶于水或低浓度乙醇，淀粉、纤维素在水或低浓度乙醇中易吸胀，就易与精粉粒子分离。因此，孙远明等进行“水洗醇浸”实验成功后，在90年代初开始用于纯化魔芋精粉加工。其纯化方法有以下几种：l（1）逆流洗涤法 以30%或浓度更高的乙醇或异丙醇溶液为冼涤剂，采用逆流洗涤装置，精粉物料通过螺旋推进器前进，而洗涤剂逆向流动，使出口端的物料始终接触干净的溶剂，洗涤效果好，省溶剂。洗涤后的物料转入200300目滤袋的离心机内离心分离，最后真空干燥或气流干
50、燥。l（2）搅拌洗涤法 魔芋精粉放入搅拌罐内，加入物料重量24倍的30%或浓度更高的乙醇或异丙醇亲水性有机溶剂，搅拌洗涤515min，转入200300目滤袋的离心机内，脱去溶剂，再用12倍乙醇或异丙醇溶剂冲洗一次，离心脱去溶剂，再用同样溶剂冲洗一次，离心脱去溶剂，最后干燥。l（3）研磨洗涤法 将精粉的悬浮液倒入磨浆机或其它研磨设备进行研磨洗涤。还可调节磨盘间距使精粉抛光。l5、纯化魔芋微粉加工 此种加工实际是以上四种加工方法的综合应用。l（1）工艺流程 魔芋精粉浸泡离心分离洗涤旋液分离微细研磨离心分离干燥筛分分级包装。废乙醇液回收。l（2）设备 纯化魔芋微粉加工设备与魔芋精粉湿法相似，但研磨设
