楊德平

(恩施職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程系，湖北恩施 445000)

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馬鈴薯加工產(chǎn)品硒含量及加工中硒分布特性研究

楊德平

(恩施職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程系，湖北恩施 445000)

摘要[目的]探究馬鈴薯塊莖在加工中微量元素硒的分布特性，為生產(chǎn)開發(fā)富硒馬鈴薯產(chǎn)品提供理論和實踐依據(jù)。[方法]選擇高硒土壤中生產(chǎn)的馬鈴薯塊莖，按傳統(tǒng)工藝加工薯片和淀粉，測定加工產(chǎn)品和副產(chǎn)品含硒量，分析硒回收率和流失率。[結(jié)果] 以蒸汽加熱方式脫水加工薯片硒回收率較高，達到39.63%，比水煮脫水加工薯片高近5個百分點，但有超過60%的硒流失；加工的淀粉含硒量只有原料塊莖鮮基含硒量的9%，淀粉加工硒回收率僅為13.91%。[結(jié)論] 通過傳統(tǒng)的加工工藝不可能生產(chǎn)出富硒馬鈴薯淀粉，加工富硒馬鈴薯薯片也有必要改進傳統(tǒng)的加工工藝。

關(guān)鍵詞馬鈴薯；富硒；淀粉；薯片

馬鈴薯(Solanumtuberosum)屬茄科(Solanaceae)茄屬(Solanum)，塊莖富含淀粉、蛋白質(zhì)、多種維生素和礦質(zhì)養(yǎng)分，是一種糧、菜、飼料及工業(yè)原料兼用型高產(chǎn)高效作物。馬鈴薯加工的產(chǎn)品很多，產(chǎn)業(yè)鏈長，加工增值十分顯著。我國是世界上馬鈴薯種植面積最大的國家，總產(chǎn)量約占全世界1/5[1-2]。硒作為人體必需的微量元素與人體健康關(guān)系密切。研究表明，硒具有增強免疫力、防癌、抗衰老、預(yù)防心血管疾病、維持正常生育功能等作用；很多地方病如克山病、大骨節(jié)病、克汀病等都與人體硒元素的缺乏有關(guān)。我國是一個缺硒大國，有72%地區(qū)缺硒或少硒，2/3的人口存在不同程度的硒攝入量不足。湖北恩施州是全球罕見的高硒區(qū)，有約2萬hm2的富硒土壤，恩施市被譽為“中國硒都”、“世界硒都”[3]。

馬鈴薯作為一種健康食品越來越受到人們青睞，是人體通過食物補硒的重要來源。恩施州馬鈴薯栽培面積常年在12萬hm2以上，開發(fā)富硒馬鈴薯產(chǎn)品是硒資源利用的重要途徑，同時恩施豐富的硒資源又為馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了獨特的優(yōu)勢，研究開發(fā)富硒馬鈴薯及加工產(chǎn)品前景廣闊。馬鈴薯加工產(chǎn)品的硒含量與加工原料硒含量的關(guān)系以及加工后硒在各種加工產(chǎn)品和副產(chǎn)品中的分布特性在國內(nèi)還未見報道，筆者就馬鈴薯粗加工的2種主要產(chǎn)品——薯片和淀粉進行研究，以期為進一步開發(fā)馬鈴薯富硒產(chǎn)品提供理論和實踐依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試樣品及取樣方法所取原料馬鈴薯品種為目前恩施地區(qū)栽培的主要馬鈴薯品種米拉，又名馬爾科，該品種干物質(zhì)平均含量25.60%，淀粉含量17.50%～18.20%。

取樣地點在湖北恩施市紅土鄉(xiāng)三元村一處高硒區(qū)沙壤地塊，檢測土壤含硒量為9.81 mg/kg。集中劃取地塊一小區(qū)，挖取當(dāng)年栽培馬鈴薯塊莖約12 kg，洗凈泥土，晾干表面水分。在其中隨機抽取500 g用于檢測馬鈴薯鮮薯含硒量，將其余馬鈴薯留取10 kg，均等分成各5 kg 2份，分別用于加工馬鈴薯薯片和淀粉。

1.2產(chǎn)品加工方法先將洗凈的10 kg馬鈴薯削皮，將削皮馬鈴薯均等分成2份，一份用作加工薯片，另一份用作加工淀粉，同時將削下的薯皮曬干備檢測。

1.2.1薯片加工方法。為了比較不同加熱脫水方法對馬鈴薯片含硒量的影響，將薯片加工中的加熱脫水方式設(shè)置2個處理：A為水煮加熱脫水，B為蒸汽加熱脫水。加工步驟如下：將削皮馬鈴薯切片；將馬鈴薯片均等分成2份，一份水煮加熱脫水，一份蒸汽加熱脫水；將2份馬鈴薯片曬干，備檢測。

1.2.2淀粉加工方法。將削皮馬鈴薯用機器磨成漿；將馬鈴薯漿用清水漂洗，過濾沉淀，得到馬鈴薯淀粉和粉渣； 將淀粉和粉渣分別曬干，備檢測。

加工原料及加工后得到的產(chǎn)品、副產(chǎn)品的質(zhì)量如表1所示。薯片加工產(chǎn)品與副產(chǎn)品干重之和與原料馬鈴薯鮮重之比為22.27%，淀粉加工該比值為17.14%。這是因為馬鈴薯在加工淀粉的過程中經(jīng)過漂洗，水溶性物質(zhì)流失較多。

1.3硒含量檢測方法馬鈴薯及其加工產(chǎn)品、副產(chǎn)品含硒量的檢測儀器為原子熒光分光光度計(型號AFS9700)，具體按GB5009.93-2010標(biāo)準(zhǔn)進行檢測。馬鈴薯塊莖為鮮基含量，其他加工產(chǎn)品或副產(chǎn)品為干基含量。

表1　加工原料及加工產(chǎn)品、副產(chǎn)品的質(zhì)量

注：薯片A處理為水煮加熱脫水，薯片B處理為蒸汽加熱脫水。

1.4硒分布特性分析為了分析馬鈴薯加工后的硒分布特性，計算馬鈴薯加工產(chǎn)品及副產(chǎn)品含硒量占原料馬鈴薯塊莖含硒總量的比例，并計算硒回收率和流失率。硒回收率和流失率計算公式如下：

硒流失率=1-硒回收率

2結(jié)果與分析

2.1加工產(chǎn)品含硒量分析加工馬鈴薯原料塊莖、加工產(chǎn)品及副產(chǎn)品含硒量檢測結(jié)果如表2。

表2　加工原料、產(chǎn)品和副產(chǎn)品含硒量

根據(jù)食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB28050-2011D 的規(guī)定：固體食品中硒達到0.15 kg/mg為富含硒食品或富硒食品，而湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的糧食類富硒產(chǎn)品硒含量是0.20～0.50 mg/kg，蔬菜類(干基)富硒產(chǎn)品含硒量亦是0.20～0.50 mg/kg[4]。如果按照湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)，由于該馬鈴薯品種塊莖有約75%的水分，所以鮮基含硒量只需標(biāo)準(zhǔn)含硒量的1/4，即0.05 mg/kg就已達富硒產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。由表2可以看出，原料馬鈴薯塊莖的含硒水平是富硒標(biāo)準(zhǔn)臨界值的3倍多，但加工的產(chǎn)品只有薯片達到富硒標(biāo)準(zhǔn)，淀粉的含硒量很低，遠遠達不到富硒水平。在副產(chǎn)品中薯皮含硒量最高，是鮮馬鈴薯含硒量的2.35倍，這是因為加工中薯皮中硒基本沒有流失。產(chǎn)品、副產(chǎn)品含硒量與原料含硒量比值可以作為馬鈴薯加工富硒產(chǎn)品的相關(guān)參數(shù)。從表2 可以看出，蒸汽加熱脫水和水煮加熱脫水加工的薯片該比值分別為1.66和1.40，而淀粉僅為0.09，說明以傳統(tǒng)工藝加工馬鈴薯淀粉很難生產(chǎn)出富硒產(chǎn)品。在薯片加工中，以蒸汽加熱脫水的方式加工的薯片含硒量較高，比水煮加熱含硒量高18.60%，說明改進加工工藝對于生產(chǎn)馬鈴薯富硒產(chǎn)品有特別重要的意義。

2.2加工后硒分布特性分析

2.2.1加工產(chǎn)品硒分配比例。淀粉加工產(chǎn)品及副產(chǎn)品含硒量占原料馬鈴薯塊莖總硒(折合每1 kg)的比例如下：塊莖總硒量0.161 0 mg/kg,加工淀粉類產(chǎn)品質(zhì)量0.082 kg,硒總量0.001 2 mg,比例0.76%；加工粉渣副產(chǎn)品質(zhì)量0.053 kg，硒總量0.007 4 mg,比例4.61%;薯皮質(zhì)量0.036 kg,硒總量0.013 8 mg，比例8.55%。

由此可以看出，加工的淀粉硒占原料馬鈴薯塊莖硒的比例很小，只占0.76%，這是因為植物硒大都以硒代氨基酸的形式結(jié)合于蛋白質(zhì)中[5],純淀粉中不含硒；副產(chǎn)品淀粉渣中該比例也只有4.61%，原料中絕大部分硒在加工中流失。因此如果按傳統(tǒng)用水漂洗的方式加工淀粉是不可能生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的富硒產(chǎn)品的。

薯片加工產(chǎn)品及副產(chǎn)品含硒量占原料馬鈴薯塊莖總硒(折合每1 kg)的比例如表3所示。

表3　薯片加工產(chǎn)品和副產(chǎn)品含硒量占原料總硒的比例

由表3可以看出，2個加工薯片含硒量占原料塊莖總硒的比例分別為26.17%和31.02%，以蒸汽加熱脫水方式加工的馬鈴薯片比例較高。馬鈴薯加工后薯片的質(zhì)量占所有產(chǎn)品、副產(chǎn)品質(zhì)量的90%以上，硒分配在薯片中的比例也顯然偏低，這說明傳統(tǒng)的薯片加工方式導(dǎo)致硒流失較多。

2.2.2加工后硒回收率和流失率。計算薯片和淀粉加工的硒回收率和流失率見表4。

表4　加工后硒回收率和流失率

由表4可以看出，在淀粉加工中，硒的回收率很低，只有13.91%，絕大部分硒在加工中流失。淀粉加工中要經(jīng)過漂洗后沉淀的過程，水溶性硒會全部流失，因此要加工馬鈴薯富硒淀粉必須改進傳統(tǒng)的淀粉加工工藝。薯片加工中硒回收率相對較高，2個薯片加工的硒回收率分別為39.63%和34.78%，以蒸汽加熱方式脫水較水煮方式加熱脫水高，二者相差近5個百分點。但無論哪種脫水方式，有超過60%硒仍然被流失，這是因為水溶性硒有很大一部分會經(jīng)過加熱脫水的方式流失。因此，應(yīng)用傳統(tǒng)的薯片加工工藝只有在原料馬鈴薯塊莖含硒量較高的條件下，才能生產(chǎn)出符合含硒標(biāo)準(zhǔn)的富硒產(chǎn)品，改進馬鈴薯薯片加工工藝對于開發(fā)生產(chǎn)馬鈴薯富

硒產(chǎn)品也是很必要的。

3結(jié)論與討論

試驗得出，馬鈴薯淀粉加工中硒回收率僅為13.91%，淀粉干基含硒量只有原料馬鈴薯塊莖鮮基含硒量的9%，所以通過傳統(tǒng)的加工工藝不可能生產(chǎn)出富硒馬鈴薯淀粉產(chǎn)品，只有改進加工工藝，使水溶性硒能夠存留在淀粉產(chǎn)品中才有可能生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的富硒產(chǎn)品。

在薯片加工中，以蒸汽加熱方式脫水加工馬鈴薯硒回收率較高，達到39.63%，比水煮脫水加工高近5個百分點，其含硒量是原料馬鈴薯塊莖鮮基含硒量的1.66倍。利用這種加工工藝也有超過60%的硒流失，只有原料馬鈴薯塊莖含硒量較高的條件下才有可能生產(chǎn)出符合含硒標(biāo)準(zhǔn)的富硒產(chǎn)品，因此進一步改進薯片的加工工藝是很必要的。

該研究的材料取自高硒土壤中的馬鈴薯塊莖，含硒量較低的馬鈴薯塊莖在加工中硒在產(chǎn)品中的分布情況是否有變化需要進一步研究論證。開發(fā)生產(chǎn)馬鈴薯富硒產(chǎn)品是一個系統(tǒng)工程，要從生產(chǎn)和加工2個方面入手。有報道稱，馬鈴薯不同品系對硒的吸收和富集能力差異很大[6]，在生產(chǎn)上應(yīng)選擇塊莖富集硒的能力強的品種，采用富硒技術(shù)(如施硒肥)，提高塊莖含硒量；在加工中應(yīng)改進加工工藝減少硒的流失，以提高加工產(chǎn)品含硒量。該研究為生產(chǎn)馬鈴薯富硒產(chǎn)品提供了一個初步的理論和實踐依據(jù)。

參考文獻

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Study on the Selenium Content of Potato Processed Products and the Distribution of Selenium in Processing

YANG De-ping(Department of Bioengineering, Enshi Technical College, Enshi, Hubei 445000)

Abstract[Objective] In order to provide theoretical and practical basis for the production and development of selenium-enriched potato products, to explore the distribution characteristics of trace element selenium in processing potato tuber. [Method] To select potato tubers produced in high selenium soil, and processed into potato chips and amylum in the traditional way, then determine the selenium content of the products and by-products, analyze the selenium recovery rate and loss rate. [Result] The recovery rate of selenium was higher when the steam heating method was used for the processing, nearly 5 percent higher than the delydration by boiling water, which reached 39.63%, but there are still more than 60% of the selenium was lost, the selenium content of starch is only 9% of the amount of selenium in the tubers, and the recovery rate of the processing is only 13.91%. [Conclusion] Selenium-enriched potato amylum could not produce by traditional processing technology, the processing of selenium-enriched potato chips is also necessary to improve the traditional processing technology.

Key wordsPotato; Selenium enrichment; Amylum; Potato chips

收稿日期2015-11-26

作者簡介楊德平(1965- )，男，湖北恩施人，副教授，從事作物栽培和富硒農(nóng)產(chǎn)品的研究。

基金項目恩施職業(yè)技術(shù)學(xué)院科技基金資助項目(2015A01)。

中圖分類號S 532

文獻標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2015)36-147-02