王輝 牟琴 聶廷

摘要：為獲得口感、質(zhì)地良好的甘薯脆片，從全國(guó)眾多資源中選取常見白薯、紅薯、紫薯共12個(gè)甘薯品種，測(cè)定影響甘薯脆片的主要營(yíng)養(yǎng)成分含量以及不同品種甘薯經(jīng)過熱泵干燥并油炸后甘薯脆片的質(zhì)構(gòu)、色差值、含油率等，然后對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析和主成分分析。結(jié)果顯示：不同品種間淀粉、總糖、還原糖含量及含水率差異顯著，甘薯脆片硬度與含水率、還原糖含量及含油率呈極顯著負(fù)相關(guān)，L*值與含水率、含油率以及還原糖含量呈負(fù)相關(guān)。通過主成分分析法提取出3個(gè)主成分可以解釋甘薯脆片品質(zhì)的 81.751%，可較好反映甘薯脆片品質(zhì)的絕大部分信息，含水率、還原糖含量及硬度等是影響甘薯脆片品質(zhì)的主要因子，用這3個(gè)主成分代替原來的13個(gè)品質(zhì)因子對(duì)甘薯脆片進(jìn)行綜合評(píng)判，篩選出品種間適宜加工甘薯脆片的紅薯為紅薯407，其次是紅薯ZYKS;紫薯為紫薯F404，其次是紫薯 13-27-2;白薯為商19。

關(guān)鍵詞：品種;甘薯脆片;相關(guān)性分析;主成分分析;加工適宜性

中圖分類號(hào)：TS215;S531.09?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A? 文章編號(hào)：1002-1302（2020）06-0173-07

我國(guó)是世界甘薯（Dioscorea esculenta） 第一生產(chǎn)大國(guó)，是我國(guó)繼水稻、小麥、玉米之后的第四大糧食作物，世界衛(wèi)生組織（WHO）、美國(guó)公共利益科學(xué)中心（CSPI）等對(duì)數(shù)十種常見蔬菜的研究結(jié)果表明，甘薯含有豐富的食用纖維、糖、維生素和礦物質(zhì)等人體必需的重要營(yíng)養(yǎng)成分[1-4]，被譽(yù)為世界第七大重要作物，在發(fā)展中國(guó)家被譽(yù)為第5位熱量的主要來源物質(zhì)和第3位最具有價(jià)值的產(chǎn)品[5]。

近年來，貴州甘薯企業(yè)數(shù)量逐年增加，對(duì)甘薯品種的需求愈發(fā)凸顯，甘薯種植主要分布在貴州遵義、銅仁、黔東南等地區(qū)。甘薯脆片作為休閑食品的一種，也屬于貴州民間的一道特色佳肴，擁有巨大的市場(chǎng)潛力與廣闊的發(fā)展空間[6]。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，特別是中國(guó)第一特區(qū)萬山特區(qū)老百姓有著幾百年吃甘薯脆片的傳統(tǒng)，以萬山特產(chǎn)劉姐薯片為首帶動(dòng)當(dāng)?shù)馗适硪?guī)?；N植、加工，年產(chǎn)值可達(dá)2 000萬元，由于品種以及肉色甘薯品質(zhì)不同，加工成甘薯的脆片顏色、質(zhì)地也有所不同[7]。張宛平發(fā)現(xiàn)，淀粉分子在油炸工程中糊化形成脆片的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)骨架，水分得以蒸發(fā)、遷移，油炸后的山藥脆片膨化度高[8]。王沛等分析發(fā)現(xiàn)，不同原料蘋果脆片的含水率與還原糖含量呈極顯著正相關(guān)，脆度和粗纖維含量呈顯著負(fù)相關(guān)，含水率低的脆片中粗纖維含量較高，其脆度較差[9]。呂健等通過建立桃脆片綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)判別函數(shù)模型，得出桃脆片綜合品質(zhì)可用還原糖含量、復(fù)水比、L*值、粗蛋白含量和膨化度等5項(xiàng)核心指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)[10]。李臣等通過主成分分析了甘薯香味在甘薯品種間存在顯著性差異，淀粉、氨基酸和粗脂肪含量變化量對(duì)甘薯香味貢獻(xiàn)最大[11]。

本試驗(yàn)研究白薯、紅薯以及紫薯共12個(gè)不同品種甘薯的營(yíng)養(yǎng)成分含量的差異，測(cè)定不同品種甘薯制成甘薯脆片的質(zhì)構(gòu)、色差值以及含油率，并進(jìn)行感官評(píng)析。然后對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析和主成分分析，篩選出適宜制作甘薯脆片的品種，從而為貴州當(dāng)?shù)靥厣适泶嗥I(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料 選用甘薯品種、來源及產(chǎn)地見表1 。

1.1.2 試劑 香滿園烹調(diào)油（餐飲專用棕櫚油），嘉里糧油（防城港）有限公司;石油醚（分析純），國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。乙醇、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、3，5-二硝基水楊酸、無水亞硫酸鈉、鹽酸、酚酞均為分析純;所用水為超純水。

1.2 儀器與設(shè)備

NH310便攜式計(jì)算機(jī)色差儀，深圳市三恩時(shí)科技有限公司;TMS-PRO食品物性分析儀，美國(guó)FTC（Food Technology Corporation）公司;SOX500粗脂肪測(cè)定儀，濟(jì)南海能儀器股份有限公司;CP213電子天平、MB23含水率測(cè)定儀，奧豪斯儀器（常州）有限公司;STML7001型熱泵干燥烘房，上海濕騰電器有限公司。HHS型電熱恒溫水浴鍋，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司;CP213型分析天平，奧豪斯（上海）儀器有限公司;UV-2102C型紫外可見分光光度計(jì)，尤尼科（上海）儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 甘薯干片干燥工藝流程 新鮮甘薯→清洗→去皮→切片→汽漂→烘干→成品。

通過預(yù)試驗(yàn)最佳工藝選取無害、無芽、眼淺的新鮮甘薯，用流動(dòng)自來水清洗后去皮、切成3 mm厚度片狀，放入專用蒸鍋中汽漂4 min后轉(zhuǎn)移到烘房專用托盤中，將熱泵干燥器溫度設(shè)置到 70 ℃，放入待干燥甘薯片，干燥3 h取出待其冷卻后，裝入自封袋中。

將甘薯干片進(jìn)行油炸，得到甘薯脆片，測(cè)定其含油率、破碎力、硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性，3次平行，取平均值，a*值、b*值、L*值正反面各3次平行，取平均值。

1.3.2 甘薯含水率測(cè)定 采用常壓干燥法，參考國(guó)標(biāo)GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》[12]。

1.3.3 甘薯總糖和還原糖含量測(cè)定[13] 精確稱取一定量的甘薯置于105 ℃的烘箱中干燥至恒質(zhì)量，并確保葡萄糖為100.0 mg，用蒸餾水溶解并定容至100 mL，搖勻，制備成1.0 mg/mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別取 0、0.2、0.4、0.6、0.8、10 mL上述葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液依次加入25 mL容量瓶中，補(bǔ)足蒸餾水至 1 mL，加入3.0 mL 3，5-二硝基水楊酸（DNS）溶液，混勻，于沸水浴中加熱5 min，取出后立即冷卻，用蒸餾水定容至刻度，搖勻。以空白溶液作為對(duì)照，用1 cm比色皿在489 nm處測(cè)定吸光度值。以葡萄糖溶液濃度為橫坐標(biāo)x、吸光度值為縱坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線y，為y=0.033 1x-0019 3，r2= 0999 3。

由表6可知，前3個(gè)主成分的初始特征值均大于1，其中主成分1的方差貢獻(xiàn)率為56.343%，主成分2的方差貢獻(xiàn)率為16.093%，主成分3的方差貢獻(xiàn)率為9.315%，累積方差貢獻(xiàn)率為81.751%，解釋了絕大部分信息。因此提取前3個(gè)主成分代替原13個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)甘薯脆片品質(zhì)，達(dá)到降維的目的。根據(jù)綜合評(píng)價(jià)的需要，故采用前3個(gè)主成分來代替原來的13個(gè)指標(biāo)變量。

2.5 不同品種甘薯脆片品質(zhì)綜合評(píng)判

為了消除不同單位和數(shù)據(jù)的影響，須對(duì)各指標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理， 轉(zhuǎn)化成均值為0、標(biāo)準(zhǔn)差在主成分分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)綜合得分模型計(jì)算不同品種甘薯脆片的綜合得分，結(jié)果如表8所示，綜合得分越高，說明該品種的甘薯脆片綜合品質(zhì)越好。由表8可知，在主成分1的y1中，紅薯407的得分最高，為2.57分，其次是紅薯ZYKS，為2.09分，再次是紫薯F404，為1.02分;由表7知，主成分2中含水率、還原糖含量以及含油率的影響最顯著，說明紅薯407、紫云紅心薯、紫薯含水率、還原糖含量以及含油率在12個(gè)甘薯品種中表現(xiàn)較優(yōu)。其次是主成分2中b*值、L*值以及主成分3中a*值的載荷值較大，說明紅薯407、紅薯ZYKS、紫薯F404色澤較其他品種顏色更佳，而甘薯脆片顏色是一個(gè)影響甘薯脆片出產(chǎn)率的重要因素。經(jīng)綜合分析可知，紅薯中紅薯407在綜合排名中排名第一，最適宜制作為甘薯脆片，其次是紅薯ZYKS;紫薯中紫薯F404綜合排名最高，適宜制作為甘薯脆片，其次是紫薯13-27-2;白薯中商19綜合得分最高，適宜制作為甘薯脆片。

3 討論與結(jié)論

不同品種及肉色的甘薯的主要營(yíng)養(yǎng)成分含量及化學(xué)組成不同，加工制成的甘薯脆片也存在一定差異，表現(xiàn)在產(chǎn)品的色澤、風(fēng)味、外觀以及口感等多方面，通過試驗(yàn)得出，不同品種及肉色甘薯之間的淀粉、總糖、還原糖含量及含水率差異顯著，將不同品種甘薯制成甘薯脆片產(chǎn)品后質(zhì)構(gòu)分析、色差及含油率也呈現(xiàn)一定的差異性。通過相關(guān)性分析得出，甘薯脆片硬度與含水率、還原糖含量及含油率呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），L*值與含水率、含油率以及還原糖含量呈負(fù)相關(guān)，含水率與總糖含量和還原糖含量呈極顯著正相關(guān)，與淀粉含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。再通過主成分分析法提取出3個(gè)主成分，可以解釋甘薯脆片品質(zhì)的 81.751%，它們的貢獻(xiàn)率分別為56.343%、16.093%和 9.315%。在此分析結(jié)果基礎(chǔ)上建立主成分綜合得分模型，對(duì)不同品種的甘薯脆片品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)分，篩選出適宜加工甘薯脆片的品種，紅薯中紅薯407在綜合排名中排名第一，最適宜制作為甘薯脆片，其次是紅薯ZYKS;紫薯中紫薯F404綜合排名最高，適宜制作為甘薯脆片，其次是紫薯13-27-2;白薯中商19綜合得分最高，適宜制作為甘薯脆片。由于甘薯原料的品質(zhì)不僅受品種的影響，還與生長(zhǎng)地區(qū)的地質(zhì)條件、生長(zhǎng)季節(jié)等因素有很大關(guān)系，加之感官評(píng)價(jià)的主觀性，故分析結(jié)果也會(huì)存在差異。在今后的研究中，應(yīng)擴(kuò)大采樣范圍，加強(qiáng)研究的深入性，使研究結(jié)果更具有實(shí)用價(jià)值，從而為甘薯脆片加工企業(yè)提供有效的依據(jù)。

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