張繼明，潘艷芳，李喜宏，李麗梅，張彪

（1.國(guó)投中魯果汁股份有限公司，北京100037；2.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津300457）

適合加工濃縮汁的紅薯品種篩選

張繼明1，潘艷芳2，*，李喜宏2，李麗梅2，張彪2

（1.國(guó)投中魯果汁股份有限公司，北京100037；2.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津300457）

研究了3種紅薯主栽品種的貯藏加工特性，通過(guò)對(duì)其淀粉含量、出汁率及榨汁后還原糖含量等主要加工指標(biāo)的比較，篩選適合加工紅薯濃縮汁的品種。結(jié)果表明：在貯藏期內(nèi)，遺字138的保水性較好，但淀粉含量高且平均出汁率僅為21.51%；龍薯9號(hào)可溶性蛋白含量居三者之首，但貯藏期間品質(zhì)變化快，適于短期貯藏加工；而紅香蕉出汁率顯著高于遺字138和龍薯9號(hào)，且整體淀粉含量較低、糖含量較高，適宜加工紅薯濃縮汁。

紅薯；濃縮汁；品種；篩選

紅薯（Ipomoea.batatas LAM.）屬旋花科甘薯屬一年生或多年生草本植物，又名甘薯、番薯、地瓜、山芋或紅苕等，是世界上重要的糧食及經(jīng)濟(jì)作物[1-2]。我國(guó)作為當(dāng)今世界紅薯生產(chǎn)最大國(guó)，種植面積和總產(chǎn)量分別約占全球70%和85%，年產(chǎn)量在1億噸以上，僅次于水稻、小麥和玉米[3-4]。作為一種堿性食物，紅薯營(yíng)養(yǎng)豐富、成分平衡，食療保健及藥用價(jià)值突出，是一種理想的食品加工原料[5-8]。

紅薯可用于生產(chǎn)淀粉類(lèi)、干制品及糖制品等各類(lèi)食品，除此之外紅薯飲料的產(chǎn)業(yè)化也是目前發(fā)展的重要方向之一。其中，紅薯濃縮汁作為液態(tài)化的紅薯，可最大程度保留紅薯中的營(yíng)養(yǎng)和功效，備受消費(fèi)者青睞。目前，紅薯濃縮汁加工多集中于工藝優(yōu)化[9-10]和營(yíng)養(yǎng)成分變化[4，11]等的研究，較少考慮到對(duì)加工原料的特殊要求，導(dǎo)致加工企業(yè)缺乏適宜加工需要的專(zhuān)用品種。

根據(jù)現(xiàn)狀，本文選取同一地區(qū)3種市場(chǎng)占有率較高的紅薯，通過(guò)比較分析淀粉含量、出汁率等品質(zhì)指標(biāo)及貯藏加工性能，初步篩選出適宜紅薯濃縮汁加工用的品種，為紅薯濃縮汁加工提供重要參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與處理

3個(gè)紅薯品種：遺字138、龍薯9號(hào)、紅香蕉，2014年10月采自河北雄縣，物流運(yùn)到天津科技大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品保鮮實(shí)驗(yàn)室。挑選大小均一、薯塊色澤和硬度正常、薯形完整無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械傷的果實(shí)，裝入均勻打孔（每面3個(gè)，孔徑0.5 cm）的PE保鮮袋，每袋果重2 kg左右，在溫度為（12±2）℃、相對(duì)濕度為80%～95%的保鮮庫(kù)貯藏。分別于貯藏前（0 d）、中（60 d）、后期（120 d） 3個(gè)階段考察紅薯果實(shí)各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)，確定適宜加工紅薯濃縮汁的品種，設(shè)3個(gè)重復(fù)處理。

聚乙烯保鮮袋（PE）：由國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）提供，具體性能參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)用保鮮袋物理參數(shù)Table 1 Physical parameters of the film

1.2 試劑與儀器

氫氧化鈉、石油醚、乙醇、3，5-二硝基水楊酸、鹽酸、考馬斯亮藍(lán)G-250等：購(gòu)于天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠，均為分析純；α-淀粉酶：購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，食品級(jí)。

AUY120型電子天平：安捷倫科技有限公司；DGG-101-2電熱鼓風(fēng)干燥箱：天津市天宇實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；SY-2-6恒溫水浴鍋：天津市歐諾儀器儀表有限公司；5804R高速冷凍離心機(jī)：德國(guó)Eppendorf公司；UV-2550PC型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)：島津企業(yè)管理（中國(guó)）有限公司。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

水分含量采用二步干燥法[10]測(cè)定；淀粉含量采用酸水解法測(cè)定，具體參照GB/T 5009.9-2008《食品中淀粉的測(cè)定》；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)法[12]測(cè)定；還原糖含量采用3，5-二硝基水楊酸（DNS）比色法[13]測(cè)定；3種紅薯分別榨汁后比較出汁率，出汁率/%=（汁質(zhì)量-加水質(zhì)量）/原料質(zhì)量×100，榨汁工藝如下：

原料清洗→機(jī)械去皮（去皮率60%以上）→破碎[50℃以上的軟化水∶紅薯漿=0.5∶1（質(zhì)量比），粒度在2 mm～5 mm；紅薯原漿∶淀粉酶=1∶0.002 5（質(zhì)量比），在添加前稀釋成5%～20%的酶制劑溶液]→薯漿加熱（加熱到85℃以上，保溫控制2 h）→壓榨。

每組試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)重復(fù)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)取其平均值，應(yīng)用SPASS 17.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，顯著水平0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種紅薯水分含量比較

水分是保證紅薯新鮮品質(zhì)的必要條件，采后紅薯由于水分和營(yíng)養(yǎng)喪失持續(xù)供給，但蒸騰作用仍在進(jìn)行，從而使得紅薯組織水分含量不斷損耗，引起紅薯組織失重失鮮、果實(shí)褐變、軟化等一系列問(wèn)題，最終影響紅薯的長(zhǎng)期貯藏及加工。有報(bào)道稱(chēng)，果實(shí)采后失重超過(guò)5%時(shí)就會(huì)出現(xiàn)軟化萎蔫，新鮮度隨之降低[14]。3種紅薯水分含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 3種紅薯水分含量比較Table 2 Moisture content in three kinds of sweet potato

由表2可知，貯藏前遺字138、龍薯9號(hào)和紅香蕉的含水量分別為68.92%、76.57%和80.85%，3個(gè)品種差異顯著，紅香蕉含水量最高。隨著貯藏期延長(zhǎng)，遺字138的含水量變化極小，貯藏120 d時(shí)的失水率僅4.5%，與貯藏前相比差異不明顯，仍符合加工要求。而龍薯9號(hào)和紅香蕉在貯藏過(guò)程中含水量變化均較明顯，在貯藏結(jié)束時(shí)失水率分別達(dá)到6.7%和9.0%。得出龍薯9號(hào)和紅香蕉的保水性較差，如果貯藏期延長(zhǎng)，失水率會(huì)進(jìn)一步增加，如用這兩種紅薯加工濃縮汁，則需控制好貯藏時(shí)間。

2.2 3種紅薯淀粉含量比較

紅薯中淀粉含量的多少對(duì)制備濃縮汁產(chǎn)品極其重要，在制備過(guò)程中，淀粉殘留多將導(dǎo)致性質(zhì)成分極不穩(wěn)定，容易因淀粉老化而導(dǎo)致沉淀問(wèn)題。3種紅薯淀粉含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 3種紅薯淀粉含量比較Table 3 Starch content in three kinds of sweet potato

由表3可知，貯藏初期，淀粉含量遺字138（14.47%）＞龍薯9號(hào)（12.32%）＞紅香蕉（11.14%），3個(gè)品種差異顯著。采后貯藏60、120 d后，3種紅薯淀粉含量均表現(xiàn)為緩慢降低的趨向。到貯藏末期時(shí)，遺字138淀粉含量下降了13.6%，但仍保持最高且與另外兩個(gè)品種含量差異顯著。因此，遺字138淀粉含量多，且在貯藏過(guò)程中能較好保持紅薯淀粉含量穩(wěn)定，有利于紅薯淀粉類(lèi)產(chǎn)品的加工，而不利于濃縮紅薯汁的加工。

2.3 3種紅薯可溶性蛋白含量比較

可溶性蛋白質(zhì)含量是紅薯品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，有些甚至是組成果實(shí)中多種酶類(lèi)的重要部分，同時(shí)參與多種生理生化代謝過(guò)程的調(diào)控[15]。3種紅薯可溶性蛋白含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 3種紅薯可溶性蛋白含量比較Table 4 Soluble protein content in three kinds of sweet potato

由表4可知，3個(gè)品種紅薯可溶性蛋白質(zhì)的含量差異顯著，且在貯藏中、后期均降低，其中遺字138和紅香蕉兩個(gè)品種下降趨勢(shì)緩慢，貯藏120 d后分別降低了0.3 mg/g和0.31 mg/g。整個(gè)貯藏期，以龍薯9號(hào)的可溶性蛋白含量最高，為3.21 mg/g～4.02 mg/g，顯著高于其它兩組（P＜0.05），但下降趨勢(shì)卻最快，到貯藏結(jié)束含量下降了20.15%。結(jié)果表明，龍薯9號(hào)可溶蛋白含量最高，但降解快、不穩(wěn)定，適用于短期貯藏加工。

2.4 3種紅薯出汁率比較

紅薯中汁液與纖維類(lèi)組織比較不好分離，因此出汁率的多少對(duì)紅薯果實(shí)的利用率將產(chǎn)生直接影響，也被作為加工濃縮汁首要參考的因素。不同品種紅薯出汁率比較如圖1所示。

圖1 3種紅薯出汁率比較Fig.1 Juice yield in three kinds of sweet potato

由圖1可知，3種紅薯出汁率在貯藏過(guò)程中均有所降低，貯藏120 d平均出汁率遺字138為21.51%，龍薯9號(hào)為32.25%，紅香蕉的出汁率為40.55%。貯藏初期、中期、末期3種紅薯出汁率始終存在顯著差異，且紅香蕉＞龍薯9號(hào)＞遺字138。因此，就出汁率指標(biāo)作為主要參考條件時(shí)，紅香蕉與其他兩個(gè)品種相比占一定優(yōu)勢(shì)。

2.5 3種紅薯汁還原糖含量比較

還原糖是果蔬汁中最重要的參數(shù)之一，尤其是還原糖對(duì)人體的健康有益。該指標(biāo)對(duì)果蔬汁飲品的質(zhì)量控制和果蔬汁飲品質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)建立具有重要意義。不同品種紅薯榨汁后還原糖含量比較如圖2所示。

圖2 3種紅薯汁還原糖含量比較Fig.2 Reducing sugar content in three kinds of sweet potato juice

由圖2可知，貯藏初期，還原糖含量遺字138為1.92%，龍薯9號(hào)為4.45%，紅香蕉達(dá)5.76%，3個(gè)品種差異顯著，以紅香蕉含量最高。貯藏60 d后，3種紅薯榨汁后還原糖含量均有緩慢上升趨勢(shì)，可能與淀粉經(jīng)果實(shí)自身淀粉酶水解成部分還原糖有關(guān)。貯藏后期，果實(shí)進(jìn)入品質(zhì)衰老期，果塊呼吸加劇，大量營(yíng)養(yǎng)成分急劇消耗，還原糖含量下降較明顯。整個(gè)貯藏階段，紅香蕉榨汁后的還原糖含量始終顯著高于其余兩個(gè)品種，在120 d時(shí)含量仍達(dá)到5.76%，比遺字138和龍薯9號(hào)達(dá)到峰值時(shí)的含量還要高。因此，就榨汁后的還原糖含量而言，紅香蕉品質(zhì)較好。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)對(duì)遺字138、龍薯9號(hào)和紅香蕉3種紅薯進(jìn)行品質(zhì)特性研究，通過(guò)對(duì)其貯藏初期、中期及末期3個(gè)關(guān)鍵階段的含水量、出汁率、淀粉含量、可溶性蛋白以及分別榨汁后的還原糖含量的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)不同品種紅薯貯藏特性上存在一定差異。鮮薯適宜的品質(zhì)參數(shù)有利于提高紅薯加工產(chǎn)品的內(nèi)在品質(zhì)，用于加工紅薯濃縮汁品種一般要求含水量、可溶性蛋白、還原糖等含量高，淀粉含量適中，儲(chǔ)藏性好[10]。其中，遺字138水分、淀粉含量保持較好，但出汁率最低，適宜加工紅薯淀粉類(lèi)產(chǎn)品。龍薯9號(hào)和紅香蕉感官特性較好，但龍薯9號(hào)貯藏期間品質(zhì)變化大，適用于短期貯藏加工。綜合以上分析，由于出汁率是最重要的指標(biāo)，紅香蕉的出汁率顯著多于遺字138和龍薯9號(hào)，并且淀粉含量較低，水分及糖含量較高，且整體加工特性較佳，因此選出紅香蕉為制備紅薯濃縮汁的最佳品種。

[1]張文濤,李喜宏,潘艷芳,等.紅薯的高氧前處理對(duì)其濃縮汁品質(zhì)的影響[J].食品工業(yè)科技,2016(12)：108-112

[2]李鵬霞,王煒,胡花麗,等.低溫貯藏下兩種甘薯的品質(zhì)變化研究[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2009(4)：73-75

[3]鄧學(xué)良,周文化,付希.甘薯食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況與前景分析[J].糧食與飼料工業(yè),2009(5)：15-16

[4]肖瓊.甘薯濃縮汁加工過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)成分變化的研究[D].西安：陜西科技大學(xué),2013

[5]Bovell Benjamin A C.Sweet Potato：A Review of its Past,Present, and Future Role in Human Nutrition[J].Advances in Food and Nutrition Research,Academic Press,2007,52：1-59

[6]楊月欣,王光亞,潘興昌.中國(guó)食物營(yíng)養(yǎng)成分表2002[M].北京：北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社,2004

[7]夏春麗,于永利,張小燕.甘薯的營(yíng)養(yǎng)保健作用及開(kāi)發(fā)利用[J].食品工程,2008(3)：28-31

[8]Fulgoni V L,Keast D R,Slavin J L,et al.Nutritional Contribution of White Potatoes,French Fries,and Sweet Potatoes in the Diets of U. S.Adults：NHANES,2003-2006[J].Journal of the American Dietetic Association,2009,109(9)：28

[9]李政浩,羅倉(cāng)學(xué).甘薯濃縮汁加工過(guò)程中液化和糖化的工藝研究[J].食品工業(yè)科技,2010(2)：212-214

[10]李昭.紅薯濃縮汁工藝優(yōu)化及糖類(lèi)物質(zhì)分析[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué),2011

[11]萬(wàn)玉煒,牛麗影,陳計(jì)巒.加工過(guò)程中紫薯汁化學(xué)成分變化分析[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2015,41(8)：186-191

[12]曲春香,沈頌東,王雪峰,等.用考馬斯亮藍(lán)測(cè)定植物粗提液中可溶性蛋白質(zhì)含量方法的研究[J].蘇州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2006(2)：82-85

[13]趙凱,許鵬舉,谷廣燁.3,5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定還原糖含量的研究[J].食品科學(xué),2008(8)：534-536

[14]王靜.失水對(duì)果蔬采后成熟衰老的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2015 (16)：269-272

[15]鄧麗莉,潘曉倩,生吉萍,等.考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定蘋(píng)果組織微量可溶性蛋白含量的條件優(yōu)化[J].食品科學(xué),2012(24)：185-189

Screening on Varieties of Sweet Potato for Processing Concentrated Juice

ZHANG Ji-ming1，PAN Yan-fang2，*，LI Xi-hong2，LI Li-mei2，ZHANG Biao2
（1.SDIC Zhonglu Fruit Juice Co.，Ltd.，Beijing 100037，China；2.College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457，China）

The storage and processing characteristics of three major planting varieties of sweet potatoes were studied.By comparing their main processing indicates such as the starch content，juice yield and reducing sugar content after extracting juice，the suitable one for processing concentrated juice was elected.Results showed that Yizi 138 maintained relatively stable moisture content，but its starch content was highest and average juice yield was only 21.51%during the storage period.The soluble protein content of Longshu 9th ranked first in three，but it was unstable and fell fast.So Longshu 9th was suitable for short-term processing.However，the juice yield of red banana was significantly higher than another two species，and boasted of lowest starch content and highest sugar content.Therefore red banana was suitable for processing sweet potato concentrated juice.

sweet potato；concentrated juice；variety；screening

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.12.001

2016-09-25

國(guó)家科技支撐計(jì)劃（2015BAD16B00）；天津市科技計(jì)劃項(xiàng)目（14RCHZNC00107；15YFYSNC00010）

張繼明（1968—），男（漢），工程師，本科，主要從事食品加工企業(yè)管理工作。

*通信作者：潘艷芳，女，在讀博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。