生氰糖苷又称氰苷,是一类含有氰基的氨基酸衍生物,属于植物的次生代谢产物。含有生氰糖苷的木薯是重要粮食作物。木薯中的生氰糖苷主要为亚麻苦苷和百脉根苷,其与木薯中β-葡萄糖苷酶接触后,会被降解成氢氰酸,引起机体中毒。

  生氰糖苷是木薯产品最关键的安全指标之一。CAC制定了关于降低木薯和木薯产品中氢氰酸的操作规范《CAC/RCP73-2013》,而目前国内木薯产品的减控技术规程仍然空缺。针对木薯生氰糖苷的潜在危害性,在前期的风险评估研究基础上,提出了木薯生氰糖苷风险防控建议,为实际生产提供指导依据。

  


  种植、采收


  不同品种的木薯中生氰糖苷含量差异较大。根据食品法典委员会标准,可分为甜木薯(氢氰酸含量50mg/kg)。苦木薯的食用风险更高,若食用苦木薯则更高的加工水平是必不可少的。根据《NYT1520-2007木薯》,目前国内主要的食用品种为SC9(蛋黄木薯)、面包木薯、GR891等。

  木薯中生氰糖苷含量随着种植环境和收获时间而变化。通常来说,干旱易使木薯生氰糖苷积累更多,种植期间严重干旱的环境应通过适度灌溉等方法避免或减少影响,并且应避免高湿度的环境。

  收获应在适当的时候进行。研究表明,晚收获的木薯中生氰糖苷含量会增加。用于制备木薯产品的木薯块根应在收获后尽快加工。

  


  加工


  合理、有效地加工可以将氰化物含量降低至安全浓度。目前国内常用的加工方式有浸泡、磨粉、干燥、蒸、煮、炸、烤等。不同的加工方式对应不同类型的木薯产品,比较典型的有木薯粉、木薯淀粉、木薯脆片,以及家庭烹饪的鲜食木薯。以下是不同木薯产品在加工单元中需要关注的关键控制点。

  木薯粉:木薯粉是最常见的木薯产品之一,通常是由鲜木薯先经粉碎、后经干燥或先干燥后粉碎形成的。粉碎的方式有切片、刨丝、磨碎等,粉碎过程是生氰糖苷发生降解的重要阶段,粉碎程度越大,细胞裂解程度越高,生氰糖苷和水解酶的接触越充分,酶解过程越充分。木薯浆渣经多次粉碎、混合均质能够促进降解程度。先粉碎再干燥优于先干燥再粉碎,因为干燥之后往往亚麻苦苷酶已失活,再进行粉碎不能发生有效地水解作用。实际检测结果表明,先干燥再粉碎后的木薯粉中往往含有超标的氰化物(>10mg/kg)。

  木薯淀粉:木薯淀粉需要经过多次的水洗过程,生氰糖苷的水溶性好,在水环境中生氰糖苷与酶的作用也更加充分,经干燥后,木薯淀粉中生氰糖苷残留量很低甚至无检出。

  木薯脆片:木薯脆片有两种不同的类型,分别是油炸木薯片和膨化木薯片。两种工艺通常都需要进行预煮、烫漂、浸渍处理,预煮、烫漂过程伴随生氰糖苷的热降解,浸渍过程影响木薯细胞壁裂解,浸渍参数如溶液种类(糖、盐)、料液比、浸渍温度、浸渍时间,对减控效果影响较大。但往往木薯脆片加工过程中,预煮、烫漂、浸渍处理时间较短,生氰糖苷去除效果较差,不建议使用苦木薯为原料。

  家庭烹饪的鲜食木薯:蒸或煮是家庭烹饪木薯最常采用的方式。研究表明,水煮30分钟约能去除一半的结合态生氰糖苷和几乎全部的游离态氢氰酸。水煮过程发生细胞壁裂解,生氰糖苷大部分转移至汤汁中,结合态生氰糖苷在胞内和水中发生热降解及酶解。通过减小木薯的切块体积、增大水的比例,能够提高结合态生氰糖苷的去除率。蒸的方式生氰糖苷去除效果要差,因为缺少浸渍传质作用。

  不同加工方式的减控效果比较:木薯加工前,通常会进行浸泡预处理,短时间的浸泡对木薯中结合态生氰糖苷的去除并无显著效果,需要长达一周的浸泡时间才能有较好的去除效果,但此时木薯经过发酵,产生酸味,对风味有很大影响。因此浸泡可作为一种辅助的前处理手段,需要结合其他的加工方式。湿法磨碎被认为是最有效快速的减控方法,磨碎程度越大,细胞裂解程度越高,生氰糖苷和水解酶的接触越充分,酶解过程越充分。干燥过程通过升温可以使木薯中游离氢氰酸快速蒸发去除,但结合态生氰糖苷热稳定性较好,需要延长干燥时间及控制干燥温度和湿度来提高生氰糖苷的去除率。发酵是利用木薯内源亚麻苦苷酶以及外源微生物来水解生氰糖苷,长时间及酸性环境使得生氰糖苷去除效果很好,但这种方法通常在非洲国家使用,我国目前还少有适应这种发酵风味。

  需要注意的是,在加工前应将木薯的内皮、外皮去除干净,因为木薯内外皮中含有高浓度的生氰糖苷。生氰糖苷的去除程度也跟时间紧密相关,适当延长加工时间可改善减控效果。近年来一些研究表明,通过一些辅助方式,如添加酶制剂,采用超声波、微波等加工技术,也可以提高减控效率。

                            农业农村部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室(杭州)


来源:农民日报


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2020年06月03日

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