木薯食品加工的現(xiàn)狀及前景展望

羅春芳,楊 龍,歐珍貴,羅亞紅

(貴州省農(nóng)業(yè)科學院 亞熱帶作物研究所，貴州 興義 562400)

木薯(ManihotesculentaCrantz)屬于大戟科木薯屬,是世界三大薯類作物之一,有“淀粉之王”、“地下糧倉”之美譽,起源于熱帶美洲,主要分布在非洲、南美洲、亞洲等的巴西、尼日利亞、泰國和中國等100多個國家的熱帶和亞熱帶地區(qū)[1]。木薯用途廣泛,被廣泛應用于工業(yè)、食品和飼料,主要用于能源、飼料、食品、制糖、醫(yī)藥、紡織、造紙、化工、降解塑料等行業(yè),深加工產(chǎn)品多達3000種[2]。在國外,木薯早已成為除水稻和玉米外的第三大食物來源[3-4],是非洲、南美洲等熱區(qū)8億多人的主食[5],已被用于餅干[6]、蛋糕[7]、嬰幼兒食品[8-9]等加工。而長期以來木薯在我國被定義為非糧能源作物,較少食用,主要用于飼料、淀粉和酒精的生產(chǎn)[10]；直到近年來,隨著消費者對多樣化和高質(zhì)量食品的需求增加,木薯又以綠色、生態(tài)、美味、健康等特點吸引人們的眼球。作為食物,木薯加工的方法可能受到消費者的歷史、文化和社會經(jīng)濟等因素的影響,不同地區(qū)各具特色[11]。因此,總結(jié)國內(nèi)外木薯食用的現(xiàn)狀及經(jīng)驗,分析其存在的問題,并提出解決對策,有利于調(diào)整木薯產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變木薯產(chǎn)業(yè)新經(jīng)濟的增長方式,對保障熱區(qū)糧食安全、豐富人們飲食文化、提高木薯產(chǎn)值等有重要意義。

1 木薯的食用價值及保健功能

1.1 木薯的食用價值

木薯營養(yǎng)豐富,食用價值較高,除富含淀粉,鉀、鈣、鎂、鐵等礦質(zhì)元素外,還含有一定的蛋白質(zhì)、β-胡蘿卜素和維生素,其營養(yǎng)價值優(yōu)于或不亞于甘薯和馬鈴薯[12]。近年來,隨著人們消費觀念、健康觀念的轉(zhuǎn)變,食療養(yǎng)生與食品安全已成為我國大眾關(guān)注的話題。在木薯種植過程中幾乎不使用農(nóng)藥,不存在農(nóng)藥殘留問題[13-14],因此木薯是一種安全、富有營養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)雜糧。我國食用木薯品種的主要營養(yǎng)成分見表1。

1.2 木薯的保健功能

木薯屬于大戟科植物,此科植物可做藥用,其具有廣譜抗癌、抗菌、保肝和抗炎等功效。木薯生產(chǎn)的副產(chǎn)物蘊含著可觀的生物活性物質(zhì),其保健功效主要有健腦、健脾、和胃、潤腸、養(yǎng)陰補虛、抗衰老、抗輻射、養(yǎng)顏護膚和抑癌抗瘤[17]。木薯葉片中含有豐富的黃酮類化合物和類胡蘿卜素,據(jù)報道,黃酮類化合物具有抗腫瘤、抗病毒、調(diào)節(jié)血脂、消除氧自由基等生理活性[18-19]；煮熟的木薯葉可以治療膀胱炎[20];此外,木薯鮮薯中含有豐富的賴氨酸、精氨酸和亮氨酸等,具有促進人體發(fā)育、增強免疫功能、提高中樞神經(jīng)組織功能等作用;鮮薯中豐富的維生素C是很好的抗氧化劑,能防癌、治療壞血病及預防動脈硬化；同時,木薯塊莖因富含淀粉、膳食纖維等,特別是富含高直鏈淀粉,對糖尿病和結(jié)腸癌具有預防和輔助治療效果,它還具有防止膽結(jié)石形成及降低膽固醇的作用,在防止肥胖食品方面具有很重要的應用價值[21]。

表1 我國主要食用木薯品種(種質(zhì))塊根的營養(yǎng)成分

2 國內(nèi)外木薯食品加工現(xiàn)狀

2.1 我國木薯食品開發(fā)

2.1.1 食用木薯的歷史 我國于19世紀20年代首次引進木薯栽培,至今已有200多年的栽培歷史,主要分布在海南、廣東、廣西、云南、福建、湖南省的南部,四川和貴州省南端的河谷地帶；由于木薯具有粗生、易植、高產(chǎn)和四季可收獲食用等優(yōu)良特性,成為我國20世紀50～60年代困難時期解決熱區(qū)農(nóng)民溫飽的主糧[1]。在20世紀70～80年代,我國糧食狀況得到改善后,木薯逐漸轉(zhuǎn)為飼料和淀粉原料的角色。在20世紀90年代,木薯成為華南地區(qū)最重要的淀粉和酒精工業(yè)原料。進入21世紀,隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們生活水平穩(wěn)步提高,食物需求不僅僅滿足于數(shù)量,更注重追求“綠色、生態(tài)、安全、健康”的高質(zhì)量食品,與其他山珍野菜一樣,木薯又以營養(yǎng)美味的粗雜糧形式回歸人們的餐桌,受到越來越多人的青睞[22]。把木薯“吃起來”,讓木薯食品進入千家萬戶,已成為我國木薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“十三五”重要目標“食用化”的任務(wù)之一。

2.1.2 食用木薯品種研究簡介 面包木薯和糯米木薯是我國較早的食用木薯品種,1912年由馬來西亞引入,經(jīng)中國熱科院選育而成。面包木薯鮮薯淀粉含量達30%～32%,蒸熟的薯肉似面包,雪白可口,松軟嫩滑,故得名面包木薯。糯米木薯鮮薯淀粉含量30%～32%,薯肉有較強的糯性口感,故得名糯米木薯[22]。面包木薯和糯米木薯在20世紀50～60年代困難時期,為解決我國熱區(qū)人民的溫飽問題做出了重要貢獻。在20世紀60年代,中國熱科院從面包木薯的自然雜交種子中選育出華南6068,其鮮薯淀粉含量達30%以上,薯肉雪白松粉,食味好,是海南地區(qū)的主要食用品種[22]。隨后,中國熱科院從華南205的自然雜交種子中選育出了華南124,該品種是繼華南6068之后選育的又一優(yōu)良食用品種,其鮮薯淀粉含量為25%～28%,薯肉白色,抗寒性強,適于北移種植[23]。在20世紀90年代,廣西亞熱帶作物研究所從國際熱帶農(nóng)業(yè)中心引進木薯雜交種子SMIII3，從其實生后代中選育出了高淀粉高產(chǎn)量的新品種GB891,其鮮薯淀粉含量為30%～35%[24]。中科院華南植物研究所從國際熱帶農(nóng)業(yè)中心引進的試管苗中選育出南植199,是目前我國推廣面積較大的木薯品種,其淀粉含量在30%左右[22]。在21世紀,中國熱科院利用從海南地方收集的優(yōu)良單株,經(jīng)無性系多代選育出新品種華南9號,其口感佳，淀粉質(zhì)量上乘，薯肉為蛋黃色,兼具較佳的天然色素和芬香,淀粉含量為30%～33%,也稱蛋黃木薯,用其制作食品時,不需調(diào)色加料,即可烹飪出亮麗的金黃色,是我國目前主推的食用型木薯新品種[25]。

2.1.3 木薯食品加工現(xiàn)狀 歷史上,食用鮮薯的地方大多為貧窮落后地區(qū),對木薯食品加工較單一,多是在家庭小作坊里進行,一般通過蒸煮、煎炸、烘烤、發(fā)酵等方式,加工成熟食后直接食用,或是對木薯進行清洗、浸泡、剝皮,粉碎壓漿,過篩獲得濕淀粉后,加工成木薯食品。

近年來,在國家木薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系團隊的努力下,從最初的試產(chǎn)試銷階段,逐步走向正規(guī)化、規(guī)模化生產(chǎn),逐漸形成了獨具特色的木薯全粉等系列食品的產(chǎn)業(yè)鏈[2]。隨著食用型木薯新品種華南9號的育成,食用型木薯重煥新機,以華南9號等食用木薯品種為原料,湖南農(nóng)業(yè)大學研制出木薯粉條,廣西大學研制出木薯面包、餅干糕點[26],中國農(nóng)業(yè)科學院研制出木薯葉膨化食品[17],國家木薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系團隊研制出木薯全粉面包、木薯月餅、木薯粽子、木薯飲料、木薯餃子、木薯湯圓等系列產(chǎn)品。中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院把具有熱帶作物特色的木薯食材與中國博大精深的傳統(tǒng)烹飪文化結(jié)合,編撰了中英文對照的《中國木薯食譜》[27],薈萃了12大類88種木薯烹飪技法,開拓了木薯成為新時期的特色糧食作物,既豐富了中國的傳統(tǒng)飲食文化,也填補了國際木薯食譜無文的空白。中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院還承辦了多期國際木薯培訓班,對非洲、東南亞、尼日利亞、南美、泰國、印度等農(nóng)業(yè)部門的學員進行木薯種植、加工、烹飪等技能培訓,其中烹飪木薯食品獲得商務(wù)部、UNDP和國際熱帶農(nóng)業(yè)中心(CIAT)有關(guān)高級官員的一致好評。食用木薯的國際培訓和傳播,為服務(wù)國家科技外交和支撐熱帶農(nóng)業(yè)“走出去”戰(zhàn)略作出了重要貢獻[1]。2017年12月,中國熱科院建成木薯(全)粉小型加工中試生產(chǎn)線,該生產(chǎn)線的建成是國內(nèi)真正意義上第一條木薯加工完整的生產(chǎn)線,真正實現(xiàn)小型產(chǎn)業(yè)化加工,對木薯食用化的發(fā)展具有重要的推動作用。

2.2 國外木薯食品加工現(xiàn)狀

目前,全世界平均有60%以上的木薯被當作糧食。作為一種食物,木薯塊根與土豆類似,主要成分是淀粉,可以當配菜與其他食物一起烹飪,事實上,木薯可以在許多菜肴中替代土豆,也可以用烹飪土豆的方式烹制木薯，可以煮、搗碎、油炸或烘烤等。由于木薯塊根可以留在地里數(shù)月甚至數(shù)年后還可食用,所以木薯對非洲人民而言是糧食安全的重要保障[28],約87.0%的木薯用來加工食品[21]；木薯葉是他們的主要蔬菜來源,平均每人每天消費500 g[29]；拉丁美洲的當?shù)厝讼矚g用木薯葉為主要原料做成“Manicoba”特色食品,其營養(yǎng)豐富,很受歡迎。在西非,特別是在尼日利亞和塞拉利昂,木薯被磨碎、壓榨、發(fā)酵和油炸,然后與沸水混合形成濃稠的糊狀,作為Eba或Garri的原料。在中非,有一種很受歡迎的烤木薯,是把木薯浸入鹽水中泡幾天,然后用小火烤熟,類似于烤馬鈴薯[30]。

雖然木薯的烹飪方法因受到文化差異和飲食習慣的影響,因不同地區(qū)而異,但普遍方法是蒸煮和油炸。在去除薯外皮后,將薯肉切成小塊浸泡于水里數(shù)個小時后,瀝干,油炸,撒上辣椒鹽混合物,就變成一種很普通的街頭小吃。木薯葉也可被浸泡并煮沸,清除毒素后,作為蔬菜食用,被桑戈語稱為Gozo,剛果語稱Sakasaka,斯瓦希里語和林加拉語稱為Mpondu,其味道類似于菠菜。印尼46.4%～46.6%的木薯用于食物消費,將新鮮塊根用水煮、油炸或發(fā)酵著吃,將木薯粉制成餅干和一些傳統(tǒng)食品,也可以通過發(fā)酵來制作Tapai和Getuk蛋糕,或?qū)⒛臼淼矸壑瞥晌r味咸餅干或添加到油酥糕點中。在饑荒或糧食短缺的時候,木薯被用來代替大米[31]。泰國等國家則用木薯原料開發(fā)蝦片、粉條、糕點、面包、餅干等,除供國內(nèi)食用外,還作為特色食品出口。在尼日利亞,木薯食品很受歡迎,常被用來制作Garri, Garri是一種用奶油和發(fā)酵的木薯粉制成的食物,略帶酸味,它是尼日利亞東南部的一種美食[30]。在加納,在所有的根莖作物中,甚至在所有的糧食作物中,木薯是加納消費者最喜愛的作物,它也可以被乳酸發(fā)酵加工成Agbelima。在古巴,木薯是菜肴的主料,除了做成烤面包之外,它還可以做各種配菜。煮熟的木薯被油炸后,稱為Yuca frita(類似于炸薯條),是做點心或配菜的原料,傳統(tǒng)的古巴油炸餅都是家庭用Yuca糊做的[33]。巴西的木薯菜肴很有特色,與米飯和大豆一樣,木薯是許多巴西人的基本食物,其中Farofa是較常見的巴西食品,這道菜是用各種肉和木薯一起燉成糊狀,味道鮮美爽口。在剛果民主共和國,木薯葉被熱水浸泡后,用研缽搗碎,然后煮沸；在煮沸的過程中,不用鍋蓋,在攪拌的同時加入食用油、洋蔥、魚等材料,做成的菜被稱為Mpondu,被剛果語和斯瓦希里語稱為Saka,其非常有營養(yǎng)；還有一種稱為Chikwangue的食物,是將木薯粉煮沸,直到濃縮成糊狀,然后用其來制作面包,用香蕉或其他葉子包裹進行發(fā)酵,它的保質(zhì)期很長,是一種長途旅行的首選食物[30]。

不同地區(qū)的木薯食品各有特色,但主要分為未發(fā)酵產(chǎn)品和發(fā)酵產(chǎn)品,表2和表3分別是世界上某些地區(qū)用木薯塊根加工成的一些傳統(tǒng)發(fā)酵和未發(fā)酵的木薯食品。

表2 未發(fā)酵的木薯產(chǎn)品

表3 發(fā)酵的木薯產(chǎn)品

注:表2、表3均引自文獻[34-35]。

3 木薯食品加工存在的問題及解決對策

3.1 木薯食品加工存在的問題

3.1.1 缺乏宣傳,對木薯食品的認識不夠 木薯主要生長在我國熱帶、亞熱帶地區(qū),在非木薯種植區(qū),很少有人認識木薯,更談不上吃木薯；而在木薯種植區(qū),自20世紀80年代以來,木薯主要被用于飼料、淀粉和酒精的生產(chǎn),較少被食用,因此,人們對木薯的營養(yǎng)價值、食用價值缺乏了解,相關(guān)政府部門也沒有認識到食用木薯是新興產(chǎn)業(yè),更沒有意識到食用木薯在糧食安全、食品安全、營養(yǎng)健康、特色美味等方面的重要作用。

3.1.2 科研支撐不足,對木薯食品的研究薄弱 一是原料不足,缺乏具有高營養(yǎng)價值的木薯品種。目前,在我國育成的十幾個食用木薯品種中,只有2～3個用于推廣,而這些食用木薯品種雖然富含淀粉和礦質(zhì)元素,但其蛋白質(zhì)和胡蘿卜素含量較低,滿足不了多樣化的食用及加工品種要求,缺乏營養(yǎng)價值高、風味和口感都較好的新品種。二是鮮薯及其食品貯藏保鮮技術(shù)研究薄弱,未解決鮮薯易變質(zhì)和食品保鮮期短的問題,制約了木薯食品加工業(yè)的發(fā)展。三是我國木薯食品處于初級研發(fā)、試產(chǎn)試銷階段,缺乏相關(guān)的木薯食品加工和產(chǎn)品品質(zhì)評價體系標準,缺乏對木薯食品的營養(yǎng)成分、口感、風味、消化和保健等的評價標準。木薯食品加工的基礎(chǔ)研究比較薄弱,難以發(fā)揮產(chǎn)品加工對食用木薯產(chǎn)業(yè)的帶動作用。

3.1.3 加工技術(shù)含量低,木薯食品未形成產(chǎn)業(yè)化 目前,我國木薯產(chǎn)品的加工組織化程度低,主要由科研機構(gòu)和一些農(nóng)戶運用木薯鮮薯烹飪食品為主,處于產(chǎn)品初級研發(fā)、試產(chǎn)試銷階段,食用木薯加工業(yè)發(fā)展嚴重滯后,缺乏相關(guān)企業(yè)的帶動,商品率低,產(chǎn)品附加值不高,產(chǎn)業(yè)鏈短,經(jīng)濟效益低,市場競爭力不強,難以形成規(guī)模化生產(chǎn)。

3.2 解決對策

3.2.1 加強宣傳,提高人們對食用木薯的認識 一方面,充分利用便利的網(wǎng)絡(luò)、電視、廣播、報紙、科普書籍等平臺,加大對木薯食品的宣傳力度,強化人們對食用木薯的食用價值和發(fā)展前景的認識,讓食用木薯的糧食安全、食品安全及特色食品的發(fā)展方向得到社會認同,從而爭取政府的政策和財政支持,發(fā)展壯大我國的食用木薯產(chǎn)業(yè);另一方面,圍繞國際合作交流平臺與基地建設(shè),從服務(wù)國家政治與外交大局出發(fā),結(jié)合國際合作交流、境外研發(fā)基地、科技援外和培訓等項目,形成多渠道、寬領(lǐng)域、深層次的農(nóng)業(yè)“走出去”發(fā)展格局,從而提高我國食用木薯科技在國際上的地位和影響力[1]。

3.2.2 加強科技支撐,強化木薯食品研究 一是加強食用木薯新品種的選育,廣泛收集引進國外的食用木薯種質(zhì)資源,選育高產(chǎn)、高淀粉、高蛋白質(zhì)、高胡蘿卜素、食味優(yōu)的木薯新品種,以滿足不同類型營養(yǎng)保健的食用鮮薯需求及現(xiàn)代食品加工對原料品質(zhì)的要求。二是進行木薯食品營養(yǎng)強化研究,針對目前食用木薯蛋白質(zhì)和類胡蘿卜素含量低的問題,可以探索通過在木薯食品中添加動物蛋白或植物蛋白來緩解,例如,通過添加大豆粉、棕櫚油或微生物等來增加木薯食品的營養(yǎng)價值。三是研究木薯采后生理腐爛機理,加快研發(fā)貯藏保鮮技術(shù),延長鮮薯和食品的保質(zhì)期。四是加快建立木薯食品加工和產(chǎn)品品質(zhì)評價體系標準,以及加強木薯產(chǎn)品的品牌建設(shè),搞好產(chǎn)品的包裝設(shè)計與企業(yè)的形象策劃。

3.2.3 加強木薯食品技術(shù)的研究,讓木薯食品走向市場 借鑒國內(nèi)外先進的馬鈴薯和甘薯的加工經(jīng)驗和技術(shù),加強研發(fā)木薯膨化薯片、油炸薯片、烤薯片,各式薯糕、薯條、薯餅、薯脯、薯絲等休閑小食品,延長加工產(chǎn)業(yè)鏈,細化木薯食品加工行業(yè)標準,有效延伸產(chǎn)業(yè)鏈,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營,積極推動食用木薯向現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)化、高度加工化、技術(shù)現(xiàn)代化方向發(fā)展,發(fā)揮木薯作為“未來糧食”的全部潛力。采取公司(合作社)+基地+農(nóng)戶、分銷商(超市、餐館等)的模式,以木薯食品加工業(yè)為紐帶,架起農(nóng)戶與市場的橋梁,形成按需種植、按需加工的訂單農(nóng)業(yè)；建設(shè)一批集種植、加工、銷售于一體的特色木薯產(chǎn)品生產(chǎn)基地,實現(xiàn)木薯食品產(chǎn)品化、規(guī)范化、品牌化、市場化,最終帶動人們把木薯吃起來。

4 木薯食品的發(fā)展前景

隨著居民生活水平的不斷提高,消費者正在從吃飽、吃得安全向吃得營養(yǎng)、吃出健康轉(zhuǎn)變,人們更加關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)、營養(yǎng)和飲食健康,人民對美好生活的向往為優(yōu)質(zhì)木薯食品的供給、轉(zhuǎn)型升級提供了新機遇。木薯粉在世界上最流行的用途是制作面包、蛋糕和糕點等烘焙食品；此外，作為烘焙和糕點行業(yè)的原料,木薯粉作為小麥粉的替代品,可用于制作增稠劑、面條、調(diào)味料、面包、嬰兒食品、糖果和加工肉等，例如巴西和尼日利亞已制定政策,將10%的木薯粉加入到小麥面粉中制作面包,該政策的實施減少了小麥面粉的進口,促進了高質(zhì)量木薯粉的生產(chǎn),同時極大地增加了木薯的種植面積[36]。在我國,木薯食品是新興產(chǎn)業(yè),具備天然、安全、營養(yǎng)、健康的特點,符合當前人們追求的養(yǎng)生理念。因與馬鈴薯、甘薯等食品加工相比,木薯加工業(yè)還存在一定的差距,所以,其隱藏的巨大的商機將為社會帶來較大的經(jīng)濟增長點,發(fā)展前景十分廣闊。