陽 淑， 郝艷玲， 牟婷婷

(1.成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院， 四川 成都 611130；2.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院， 四川 成都 610066)

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紫色馬鈴薯營養(yǎng)成分分析與質(zhì)量評價(jià)

陽 淑1， 郝艷玲1， 牟婷婷2

(1.成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院， 四川 成都 611130；2.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院， 四川 成都 610066)

對紫色馬鈴薯基本營養(yǎng)成分進(jìn)行了分析，采用氮氨基酸評分標(biāo)準(zhǔn)模式、雞蛋蛋白模式和模糊識別等方法對其營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行了評價(jià)。結(jié)果表明，紫色馬鈴薯鮮味氨基酸含量(239.82 g·kg-1)、氨基酸比值系數(shù)分(73.89%)、干物質(zhì)含量(283.67 g·kg-1)、粗纖維(8.34 g·kg-1)、VB1(4.30 g·kg-1)、VB2(19.00 g·kg-1)和VC(17.80 g·kg-1)以及礦質(zhì)元素Se(8.71 g·kg-1)均高于普通馬鈴薯，且差異顯著。紫色馬鈴薯比普通馬鈴薯營養(yǎng)價(jià)值更高，更具推廣價(jià)值。

紫色馬鈴薯；營養(yǎng)成分；質(zhì)量評價(jià)

馬鈴薯(SolanlumtuberostunL.)是茄科茄屬一年生草本植物,又名土豆、洋芋和山藥，是一種糧菜兼用的高產(chǎn)作物。其種植面積和消費(fèi)量僅次于小麥、玉米和水稻，位居第4位[1]；其營養(yǎng)價(jià)值高，享有“能源植物” “地下蘋果” “第二面包” “世界十大營養(yǎng)食品之一”等多項(xiàng)美稱[2]。此外，馬鈴薯還具有多種食療保健作用，被譽(yù)為“21世紀(jì)的健康食品”。[3]紫色馬鈴薯是馬鈴薯的一個(gè)變種，其薯型小巧，塊莖皮呈紫茄色，剖開后可見似維管束的紫色彩帶環(huán)型分布，色澤鮮艷，煮食香糯，“面”感強(qiáng)、滋香味好，鮮食可口，風(fēng)味獨(dú)特，被稱為七彩土豆、紫糯洋芋、袖珍洋芋等。由于紫色馬鈴薯多在云貴高原高寒冷涼山區(qū)的特殊環(huán)境(海拔較高、土質(zhì)肥沃、排水性良好、晝夜溫差大、常年云霧籠罩時(shí)間長)種植，是餐桌上少見的有機(jī)天然食品[4-6]，極具發(fā)展?jié)摿Γ蛔u(yù)為“薯中精品”，因此，紫色馬鈴薯是一種比普通馬鈴薯更具發(fā)展?jié)摿Φ募兲烊坏臒o公害綠色營養(yǎng)保健食品。紫色馬鈴薯中所含的黏體蛋白質(zhì)是一種多糖蛋白質(zhì)的混合物，能夠預(yù)防心腦血管系統(tǒng)的脂肪沉積，還可保持動脈血管的彈性，防止動脈粥樣硬化過早發(fā)生[7，8]。目前，對紫色馬鈴薯的研究在國內(nèi)外鮮見報(bào)道。本試驗(yàn)旨在分析和評價(jià)紫色馬鈴薯的基本營養(yǎng)和功能成分，更好地了解紫色馬鈴薯的理化特性和營養(yǎng)價(jià)值，為紫色馬鈴薯的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)和高值化利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

紫色馬鈴薯(purple potato，簡寫P-P)試驗(yàn)材料為會東烏洋芋， 取自四川省涼山彝族自治州甘洛縣彝家山寨農(nóng)牧科技有限公司，為當(dāng)年生紫色馬鈴薯塊莖，系地區(qū)特產(chǎn)，色彩鮮艷，質(zhì)好,味甘甜,口感好。該種生長在大霧較多、氣溫較低的高山冷寒氣候地區(qū)。 普通馬鈴薯(General potato，簡寫G-P)品種為岷薯4號，來自青白江岷山科技有限公司。2個(gè)樣品的種植條件基本一致。樣品收集后，各隨機(jī)挑選100個(gè)，清洗，自然風(fēng)干，去皮，TQP同泰馬鈴薯切割器，切割果肉為統(tǒng)一大小(1 cm×1 cm)塊樣，送相同部位的塊樣進(jìn)行測定。

1.2 方法

1.2.1 基本營養(yǎng)成分分析方法 粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、淀粉、還原糖含量等參考國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定：粗蛋白質(zhì)參照GB/T 5009.5—2003；粗脂肪參照GB/T 5009.6—2003；淀粉參照GB/T 5009.9—2003；還原糖參照GB/T 5009.7—2003；鈣參照NY/T 1653—2008；鎂參照GB/T 5009.90—2003；硒參照GB/T 5009.93—2003；鉀參照GB/T 5009.91—2003；鐵參照GB/T 5009.90—2003；銅參照GB/T 5009.13—2003；鋅參照GB/T 5009.14—2003；錳參照GB/T 5009.90—2003；VB1參照GB/T 5009.84—2003；VB2參照GB/T 5009.85—2003；Vc參照GB/T 5009.81—2003；氨基酸參照GB/T 5009.124—2003。

各指標(biāo)重復(fù)測定3次，結(jié)果取平均值。

1.2.2 營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)方法 根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)和聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)于1973年建議的每克氮氨基酸評分標(biāo)準(zhǔn)模式(g·kg-1，干基)和中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所1991年提出的雞蛋蛋白模式(egg protein pattern,簡寫EPP)，氨基酸評分(amino acid score, 簡寫AAS)、化學(xué)評分(chemical score, 簡寫CS)和必需氨基酸指數(shù)(essential amino acid index,簡寫EAAI) 分別按以下公式計(jì)算[9]：

AAS=樣品中氨基酸含量(g·kg-1)/[FAO/WHO評分模式中同種氨基酸含量(g·kg-1)]

CS=樣品中氨基酸含量(g·kg-1)/雞蛋蛋白質(zhì)中同種氨基酸含量(g·kg-1)

EAAI=[(PThr/SThr)×(PVal/SVal)×…×(PMet/SMet)]1/n×100

式中：n為參與比較的必需氨基酸個(gè)數(shù)；P為樣品中必需氨基酸含量/(g·kg-1)；S為雞蛋蛋白質(zhì)中對應(yīng)的必需氨基酸含量/(g·kg-1)。

氨基酸比值系數(shù)(ratio coefficient of amino acids, 簡寫RC)和比值系數(shù)分(score of ratio coefficient of amino acids , 簡寫SRC )參考朱圣陶[10]的方法確定。

生物價(jià)(biological value，BV)參考OSER[11]的方法，計(jì)算公式為：BV=1.09×EAAI11.7

營養(yǎng)指數(shù)(nutritional index，NI)參考CRISAN等[12]的方法，計(jì)算公式為：NI=(EAAI)(PP)/100，PP=蛋白質(zhì)的百分含量。

模糊識別法[13]根據(jù)蘭氏距離法定義評價(jià)對象(ui，i=1，2，3，…13 )的待分析蛋白質(zhì)u與標(biāo)準(zhǔn)蛋白(全雞蛋蛋白)a的貼近度(close degree，簡寫CD)p(a，uik)，其計(jì)算公式為：

式中：ak(k=1，2，…8)為標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)a的8種EAA含量，uik為第i個(gè)評價(jià)對象的第k種EAA含量，最后按貼近度(CD)值大小順序排列。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用數(shù)據(jù)分析軟件SAS 8.1對所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均數(shù)比較分析，采用軟件中t測驗(yàn)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)， 結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，相同字母表示差異不顯著，字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫色馬鈴薯與普通馬鈴薯的營養(yǎng)成分比較

紫色馬鈴薯和普通馬鈴薯基本營養(yǎng)成分和礦質(zhì)營養(yǎng)成分測定和分析結(jié)果見表1。

通過比較分析，發(fā)現(xiàn)紫色馬鈴薯中Zn,Fe和Mn等含量明顯低于普通馬鈴薯，在脂肪、淀粉、 固形物以及K含量等方面則略低于普通馬鈴薯。但是紫色馬鈴薯的干物質(zhì)含量、纖維含量、Se含量、維生素VB1和VB2和VC含量均明顯高于普通馬鈴薯，P和Ca的含量也高于普通馬鈴薯， 而在人體所需的營養(yǎng)成分中，高粗纖維有利于幫助胃、腸蠕動，促進(jìn)吸收作用；維生素廣泛參與人體代謝，對維持機(jī)體健康十分重要；B族維生素是氨基酸代謝及糖代謝中多種酶的輔助因子，缺乏維生素B1和B2會出現(xiàn)糖代謝不完全、疲勞、肌肉萎縮、口角炎、舌炎、視力下降、白內(nèi)障等癥狀；而硒(Se)是人正常生理活動所必需的一種微量元素，具有抗氧化[14]、抗疲勞[15]、抗心血管疾病[16]、提高機(jī)體免疫力[17]等重要功能，本研究所測Se值均比普通馬鈴薯高，說明紫色馬鈴薯對Se的吸收能力強(qiáng)，對Se具有一定的富集能力。

表1 紫色馬鈴薯與普通馬鈴薯的營養(yǎng)成分含量分析

2.2 紫色馬鈴薯與普通馬鈴薯的氨基酸含量分析

在人體所含的氨基酸中，谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、賴氨酸等9種氨基酸被稱為藥用氨基酸[18]。從本研究對紫色馬鈴薯的氨基酸含量分析結(jié)果(表2)可以看出，紫色馬鈴薯和普通馬鈴薯均含有包括人體必需8種氨基酸和這9種氨基酸，其中紫色馬鈴薯中非必需氨基酸天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)含量均顯著高于普通馬鈴薯，甜味氨基酸含量也比普通馬鈴薯含量高，而兩者必需氨基酸含量沒有明顯差別。現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)研究表明，蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值與其氨基酸的組成密切相關(guān)，蛋白質(zhì)的氨基酸組成越接近人體蛋白質(zhì)的組成，其越易被人體消化吸收，營養(yǎng)價(jià)值越高[19]。本研究結(jié)果顯示，紫色馬鈴薯中的必需氨基酸與氨基酸總量比值(E/T)和必需氨基酸與非必需氨基酸的比值(E/N)值分別高達(dá)48%和95%, 均高于WHO/FAO提出的40%和60%的參考蛋白質(zhì)模式，符合理想蛋白質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)[20]。

2.3 紫色馬鈴薯與普通馬鈴薯的氨基酸比值系數(shù)和氨基酸比值系數(shù)分比較

食物中人體必需氨基酸的含量發(fā)揮著重要的作用，過量與不足都會嚴(yán)重影響蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值[21]，在蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)中，氨基酸比值系數(shù)(RC)值和氨基酸比值系數(shù)分(SRC)值是至關(guān)重要的指標(biāo)，當(dāng)食物中人體必需氨基酸的RC值越集中，SCR值越大，表明這些氨基酸在氮平衡上的正貢獻(xiàn)越大，反之，則負(fù)貢獻(xiàn)越大。由表3可以看出，紫色馬鈴薯的氨基酸RC值為0.63～1.52，普通馬鈴薯的氨基酸RC值為0.76～1.72，表明紫色馬鈴薯比普通馬鈴薯的氨基酸RC值變幅更小，更為集中。同時(shí)，紫色馬鈴薯的SRC值為73.89，高于普通馬鈴薯的SRC值67.38，更接近于FAO/WHO的標(biāo)準(zhǔn)氨基酸模式，說明紫色馬鈴薯的營養(yǎng)價(jià)值高于普通馬鈴薯。

2.4 紫色馬鈴薯與普通馬鈴薯營養(yǎng)價(jià)值和蛋白質(zhì)貼近度分析

對紫色馬鈴薯的必需氨基酸指數(shù)、生物價(jià)、營養(yǎng)指數(shù)以及與標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)貼近度進(jìn)行了分析(表4)。結(jié)果表明，紫色馬鈴薯的必需氨基酸指數(shù)EAAI、生物價(jià)BV和營養(yǎng)指數(shù)IN分別為96.6，92.3和46.8，明顯高于普通馬鈴薯的87.8，84.1和38.5，并且營養(yǎng)指數(shù)之間差異達(dá)到了顯著水平，說明紫色馬鈴薯的營養(yǎng)價(jià)值更高。對于蛋白質(zhì)含量，紫色馬鈴薯略低于普通馬鈴薯，但是與標(biāo)準(zhǔn)雞蛋蛋白質(zhì)含量相比，紫色馬鈴薯蛋白質(zhì)貼近度為0.912，高于普通馬鈴薯的0.865，由于貼近度(CD)值反映評價(jià)對象蛋白質(zhì)質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)a的接近程度，值越接近1，其蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值相對較高。這也說明紫色馬鈴薯具有更高的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值。

表2 紫色馬鈴薯與普通馬鈴薯的氨基酸含量分析

注：“▲”為鮮味氨基酸;“◆”為甜味氨基酸;“★”為苦味氨基酸;T為氨基酸總量;F為鮮味氨基酸;S為甜味氨基酸;B為苦味氨基酸;E為必需氨基酸；N為非必需氨基酸。**表示差異顯著(P>0.01)。

Note：“▲”means flavor; “◆”means sweet; “★” means bitter; T total animo acid; F stands for flavor amino acid; S for sweet amino acid; B for bitter amino acids; E essential amino acid to human; N nonessential amino acid. ** indicates significant difference at the 1% probability level

表3 紫色馬鈴薯與普通馬鈴薯的氨基酸比值系數(shù)和氨基酸比值系數(shù)分比較

注：表中的R為氨基酸比值，RC為氨基酸比值系數(shù)。

Note：R,RCrepresent ratio of amino acids, ratio coefficient of amino acids.

表4 紫色馬鈴薯與普通馬鈴薯的必需氨基酸營養(yǎng)價(jià)值和蛋白質(zhì)貼近度比較

3 結(jié)論與討論

與普通馬鈴薯相比，紫色馬鈴薯含有普通馬鈴薯所沒有的色素，顏色呈紫色，更能吸引消費(fèi)者的視覺和味蕾，并且它的淀粉顆粒系橢圓形，顆粒分布均勻，蒸煮后具有糯質(zhì)性，“面”感強(qiáng)、滋香味好的優(yōu)良品質(zhì)[22-24]。本研究表明，紫色馬鈴薯的干物質(zhì)和礦質(zhì)元素硒均高于普通馬鈴薯，這與前人研究結(jié)果一致[22]。硒是人體必需的微量元素之一,具有抗氧化、調(diào)節(jié)甲狀腺激素,維持人體正常的免疫功能和生育功能, 預(yù)防克山病等重要作用[23]；而馬鈴薯塊莖的干物質(zhì)含量高低直接關(guān)系到加工制品的質(zhì)量、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益[24]。說明紫色馬鈴薯不僅具有重要的營養(yǎng)價(jià)值，還具有更適宜的加工性能。

而在本研究中，紫色馬鈴薯氨基酸成分比普通馬鈴薯更為全面，鮮味氨基酸含量高，必需氨基酸的SRC值比普通馬鈴薯高，3種維生素含量，粗纖維含量均高于普通馬鈴薯，并且富含礦物質(zhì)元素等，說明紫色馬鈴薯比普通馬鈴薯具有更高的營養(yǎng)價(jià)值、保健功能及推廣價(jià)值。但是，這在前人研究之中并未做全面分析。本研究還證明了紫色馬鈴薯的食用口感好，人體必需氨基酸含量高。

本研究對紫色馬鈴薯與普通馬鈴薯的必需氨基酸營養(yǎng)價(jià)值和蛋白質(zhì)貼近度進(jìn)行了比較 ，其中還就兩者的必需氨基酸指數(shù)EAAI、生物價(jià)BV和營養(yǎng)指數(shù)IN進(jìn)行了分析和比較，將兩者進(jìn)行區(qū)別和劃分，詳述了紫色馬鈴薯的營養(yǎng)功用。本研究認(rèn)為，紫色馬鈴薯的蛋白質(zhì)營養(yǎng)比普通馬鈴薯更高，加之前人研究中的紫色馬鈴薯富含天然色素，具有普通馬鈴薯所沒有的醫(yī)療效應(yīng)，紫色馬鈴薯會更具有廣闊的前景和推廣價(jià)值。

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(責(zé)任編輯：常思敏)

Analysis and evaluation of nutritional ingredients of purple potatoes

YANG Shu, HAO Yanling, MU Tingting

(1.Chengdu Vocational College of Agricultural Science and Technology, Chengdu 611130, China; 2.Sichuan Academy of Agricultural Sciences, Chengdu 610066, China)

The basic nutritional ingredients of purple potatoes were analyzed, and their nutritional values were evaluated by adopting the model of nitrogen amino acid score standard, egg protein patterns and fuzzy recognition method. The results show that the flavor amino acid content of purple potato is 239.82 g·kg-1, amino acid ratio coefficient score is 73.89%, dry matter content 283.67 g·kg-1, crude fiber 8.34 g·kg-1, VB14.30 g·kg-1, VB219.00 g·kg-1, VC17.80 g·kg-1and Se 8.71 g·kg-1, which are all higher than those of other general potatoes. Moreover, the difference was significant. In conclusion, this research reveals that purple potato was richer in nutrients, and is of a higher nutritional value and promotional value than general potatoes.

purple potato; nutritional ingredients; nutritional evaluation

2015-03-25

四川省省級示范性高等職業(yè)院校建設(shè)項(xiàng)目(1104-02)

陽 淑(1965-)，女，四川彭州人，副教授，主要從事園藝專業(yè)教育及科研工作。

1000-2340(2015)03-0311-05

S 532

A