張鵬 王紅霞 吳曉運 周文智 馬秋香 陸新露
薯類三兄弟你知道嗎?馬鈴薯、甘薯還有啥?還有養(yǎng)活了世界七分之一人口的木薯?。?/p>
有段時間,一款名為“薯條三兄弟”的零食特別火,不過你知道在薯類中也有三兄弟嗎?很多人答不出來,正確答案應(yīng)該是馬鈴薯、甘薯和木薯。
不怪大家,這木薯,國人確實很少見到。
木薯它到底是什么樣的植物?和紅薯長得像嗎?憑什么能和甘薯、馬鈴薯并稱三兄弟呢?
木薯的起源與傳播
木薯是外來物種,現(xiàn)廣泛種植于熱帶及少數(shù)亞熱帶地區(qū),我國只在華南地區(qū)有栽培,而且木薯通常不用于鮮食,市場上也很少有新鮮木薯供應(yīng),因此咱們大多數(shù)人都沒見過木薯,對它感到陌生也就不奇怪了。
木薯屬于大戟科木薯屬,多年生灌木,葉片呈掌狀,輪生,葉裂片分3~7片不等,不同的木薯種葉片的顏色、形狀會有所不同。木薯的最適生長溫度為27℃~35℃,為短日照植物,需在陽光充足、無霜期8個月以上的地區(qū)生長。平時用來做木薯粉(淀粉)的就是木薯的可食用塊根。國內(nèi)現(xiàn)有的木薯品種大部分為栽培品種,經(jīng)過加工處理后,塊根均可食用。
與甘薯、馬鈴薯一樣,木薯也是起源于南美洲,薯類三兄弟中木薯為人類的糧食安全做出了重大貢獻(xiàn)。
隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)家已經(jīng)能夠建立木薯的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系,確認(rèn)木薯起源于南美洲亞馬孫流域南部地區(qū)。
考古學(xué)家發(fā)現(xiàn),早在4000多年前,在南美洲委內(nèi)瑞拉和秘魯?shù)囊恍┑貐^(qū)就出現(xiàn)了有木薯形象的巖畫,而在委內(nèi)瑞拉的多處遺址中,也發(fā)現(xiàn)了2700多年前關(guān)于食用木薯的證據(jù)。由此可見,南美洲的印第安人在4000多年前就已經(jīng)開始發(fā)現(xiàn)并食用野生木薯。
在亞馬孫南部的一些國家,如巴西、秘魯、玻利維亞等國家,也都發(fā)現(xiàn)了栽培木薯的考古學(xué)證據(jù),而這些位于亞馬孫流域的國家,很有可能就是率先馴化和栽培木薯的地區(qū)。此后,經(jīng)過漫長的時間,栽培木薯漸漸地傳入南美洲北部、中美洲及加勒比地區(qū)。在瑪雅文明的遺跡中,也發(fā)現(xiàn)了木薯的種植和食用證據(jù)。
在哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲大陸后,木薯走出美洲,被歐洲人所知曉。不過因為木薯主要在熱帶地區(qū)生長,歐洲的地理條件并不適合大范圍種植,所以木薯在歐洲并沒有大面積推廣。
但隨著歐洲在非洲進(jìn)行殖民,木薯通過葡萄牙商人首次傳播到非洲,并漸漸從非洲沿海地區(qū)傳播到非洲內(nèi)陸。由于木薯具有高產(chǎn)、耐旱、耐貧瘠的特點,以及良好的環(huán)境適應(yīng)性,十分適合在非洲地區(qū)種植。今天,木薯已成為非洲最重要的糧食來源之一。
而木薯向亞洲的傳播也有十分悠久的歷史。早在16世紀(jì),葡萄牙人就將木薯傳入印度,后來西班牙人又將木薯直接帶到菲律賓,并逐漸傳入印度尼西亞、馬來西亞等東南亞國家。
木薯到底是何時被人們發(fā)現(xiàn),又是何時傳入中國的呢?17世紀(jì)的鄭成功時代,木薯已經(jīng)在臺灣開始傳播。但是直到19世紀(jì)初,木薯才逐漸傳入中國南部的沿海地區(qū)。清道光年間,已有史料對木薯的食用方法進(jìn)行記載。到清朝后期,木薯已在廣東一帶廣為栽培和售賣,大約在民國時期,木薯的種植擴(kuò)展到了福建。由此可見,木薯在中國的栽培和食用也已經(jīng)有數(shù)百年的歷史?,F(xiàn)今,木薯在中國南方地區(qū),如云南、廣西、海南等地有大量種植。
木薯勝在何處
首先,木薯的種植較為容易。木薯的最大優(yōu)勢是耐干旱、耐瘠薄,因此在降雨量相對較少,土地相對貧瘠的某些熱帶欠發(fā)達(dá)地區(qū)也能種植。將木薯的成熟莖稈直接插入土壤中,幾天后就會在莖上的芽點處長出幼葉,隨后在地下長出根,4~6個月即可發(fā)育為成熟薯塊。
木薯的凈光合速率和光合作用最適溫度較高,研究發(fā)現(xiàn),某些木薯種葉片內(nèi)存在與C4植物(比如玉米、甘蔗、高粱等都屬于C4植物)相似的結(jié)構(gòu),這可能是木薯不同于其他C3植物而具有較高光合效率的原因。因此,比起馬鈴薯和甘薯,木薯在高溫炎熱的夏天依然能保持很快的生長速度。在種植期間也不需要特別的看護(hù),做好除草和病蟲害防治即可。即使不施肥,木薯也能正常生長并結(jié)薯塊。
其次,木薯產(chǎn)量高,塊根淀粉含量高。由于較高的光合速率,木薯的碳水化合物積累很快并快速運輸?shù)降叵碌母校沟媚臼淼漠a(chǎn)量較其他薯類作物高出不少。中國的木薯主栽品種平均產(chǎn)量達(dá)到約30噸/公頃,產(chǎn)量最高的品種超過40噸/公頃。
而木薯素有“淀粉之王”的美稱,其塊根中的淀粉含量達(dá)25%~35%,干物質(zhì)含量均值可達(dá)約36%,纖維和木質(zhì)素含量低,非常適合提取淀粉。只要適當(dāng)處理,也非常適合作為主糧食物。
帶“毒”的地下糧倉
雖然對于國人,特別是北方地區(qū)的人來說,木薯是一種十分陌生的作物,但作為世界三大薯類之一,木薯的重要性絕不亞于它的兩個兄弟。
要知道,以木薯為主糧的人口占世界人口的七分之一,因此,它在世界糧食領(lǐng)域占有十分重要的地位。
木薯不能直接食用,原因是全株都含有毒性成分亞麻仁苦苷和百脈根苦苷,經(jīng)胃酸水解后產(chǎn)生游離的氫氰酸,使人體中毒。氫氰酸還有個名字叫氰化氫,大家可能更熟悉些。它的鉀鹽——氰化鉀,就是電視劇里常見的劇毒道具。不過放心,早在印第安人時期,人類就已經(jīng)掌握了木薯塊根去毒的方法。由于亞麻仁苦苷和百脈根苦苷容易分解,只要將塊根進(jìn)行浸泡、去皮,再經(jīng)過蒸煮或烘干、磨粉這樣的處理,就能正常食用。木薯塊根中的淀粉含量高,占干重的50%~70%,可作為主食食用,也可磨成粉作為各種糕點制作的原材料。
有人可能擔(dān)心,非洲的木薯種植量這么大,野生動物會不會誤食木薯,導(dǎo)致中毒呢?據(jù)我們所知,木薯葉片和加工過的塊根常被用來作為飼料喂養(yǎng)牲畜,但尚未有野生動物食用木薯的報道。
木薯塊根具有高淀粉、低蛋白的特性,容易提取淀粉,因此在工業(yè)上被廣泛用于制造食用級和工業(yè)級淀粉、變性淀粉,以及工業(yè)乙醇發(fā)酵。
木薯的適應(yīng)性強(qiáng)且產(chǎn)量高,因此木薯生產(chǎn)的淀粉成本低,黏度和穩(wěn)定性好,是現(xiàn)今工業(yè)生產(chǎn)淀粉及變性淀粉的主要原料。工業(yè)乙醇生產(chǎn)的主要原料是淀粉,而木薯的高淀粉含量、低雜質(zhì)、低成本的特性就成為乙醇發(fā)酵的最適原料。
為什么國人很少吃木薯
既然木薯種植容易產(chǎn)量高,為什么在日常老百姓的餐桌上卻較為少見呢?這其中有多個因素導(dǎo)致木薯的推廣受限。
首先,木薯的栽培往往限于熱帶地區(qū)和少數(shù)亞熱帶地區(qū)。這一對種植地區(qū)的限制,導(dǎo)致僅僅在我國華南地區(qū)種植木薯,而在長江以北地區(qū)就無法大規(guī)模種植木薯。這一限制既是因為木薯生長有賴于日光照強(qiáng)度和時長,也與木薯對低溫的敏感有關(guān)。
除此之外,木薯塊根在食用前需進(jìn)行去毒處理,這限制了木薯大范圍的推廣。研究顯示,中國的木薯主栽品種中,氫氰酸含量最低的為華南9號,塊根中平均每公斤氫氰酸含量為36毫克,而14個主栽品種中所含的氫氰酸均值為278.3 mg/kg。要知道,對人來說,氫氰酸的致死劑量為1 mg/kg(體重)。也就是說,以一個50公斤的成年人來計算,如果食用未經(jīng)處理的木薯塊根超過200克即有生命危險。
普通民眾對木薯不夠熟悉,這樣的特殊性可能導(dǎo)致民眾在不知如何去毒的情況下對木薯敬而遠(yuǎn)之,從而進(jìn)一步限制了木薯進(jìn)入老百姓的餐桌。因此,向民眾普及簡單易操作的木薯塊根去毒方法非常重要。
最大的局限還在于木薯的塊根儲藏和運輸難度。木薯塊根在收獲后的48小時之內(nèi),由于鮮薯塊根內(nèi)的活性氧大量生成,加上次生代謝產(chǎn)物的積累和微生物的繁殖,會發(fā)生生理性變質(zhì)。木薯塊根初期變質(zhì)的發(fā)生相當(dāng)迅速,最初出現(xiàn)深藍(lán)色污點,緊接著迅速出現(xiàn)大面積污點,次級變質(zhì)則主要是由微生物侵染導(dǎo)致的進(jìn)一步腐爛。這都會嚴(yán)重影響到木薯塊根收獲后的儲存和運輸環(huán)節(jié)。
木薯的未來
盡管木薯的推廣由于國內(nèi)糧食產(chǎn)業(yè)的環(huán)境和其自身特點的原因受到一些限制,但隨著工業(yè)技術(shù)及育種技術(shù)的發(fā)展,木薯在食品及工業(yè)中的應(yīng)用仍然是極具潛力的。
經(jīng)過育種學(xué)家及分子生物學(xué)家不斷努力,國內(nèi)已有了高糖、高淀粉含量、產(chǎn)后耐儲存的木薯主栽品種。
隨著對清潔能源的需求日益提高,木薯淀粉發(fā)酵的乙醇將會有越來越大的需求。由于工業(yè)加工的淀粉不受植株本身性質(zhì)及次生代謝成分的影響,以木薯為原料的工業(yè)淀粉生產(chǎn)前景將越來越寬廣。
在食品工業(yè)領(lǐng)域,市場上已經(jīng)大量使用木薯粉及木薯加工而成的變性淀粉,超市貨架上也隨處可見木薯粉的銷售。有的超市已經(jīng)開始售賣木薯薯片,口感并不比馬鈴薯薯片差,而大家常在甜品店見到的芋圓,其實也是因為添加了木薯粉才變得Q彈順滑。我們平時吃的晶瑩剔透的像露水一樣的西米露,主要也是用木薯粉加工的。
越來越多的食品加工研究將目光鎖定在木薯粉加工而成的面包、蛋糕、餅干、月餅等,而木薯粉中含有膳食纖維,同時去除了木薯本身所含的有毒成分,相信這種“粗糧粉”將越來越受到市場的歡迎。