湯麗琴，徐玉娟，唐道邦，溫靖，余元善，卜智斌

1. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院（南昌 330045）；2. 廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部功能食品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（廣州 510610）

甘薯是僅次于水稻、玉米、小麥的主要糧食作物，也是其他作物不可比擬的保健功能植物，對(duì)中國(guó)的經(jīng)濟(jì)具有不可替代的作用。隨著人們健康意識(shí)的增強(qiáng)以及對(duì)甘薯保健價(jià)值的認(rèn)知，越來越多的甘薯營(yíng)養(yǎng)保健制品已經(jīng)進(jìn)入人們的日常生活且需求量在不斷增大。甘薯在固體飲料[1]、化妝品[2]領(lǐng)域均有應(yīng)用，但是整體發(fā)展?fàn)顩r仍落后于美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，基礎(chǔ)研究薄弱是重要的原因之一。甘薯加工不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致不必要的經(jīng)濟(jì)損失及資源浪費(fèi)，了解甘薯的營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)甘薯加工具有重要的指導(dǎo)意義。我國(guó)對(duì)不同甘薯的營(yíng)養(yǎng)成分有過研究[3-4]，但是還不夠全面。試驗(yàn)就廣東地區(qū)的湛江白、廣薯87、普薯32、越南紫薯的還原糖、總糖、淀粉、胡蘿卜素、抗壞血酸、多酚等營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定和分析，為進(jìn)一步的甘薯加工提供了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

湛江白、普薯32、廣薯87、越南紫薯，于6月份現(xiàn)摘現(xiàn)用，生長(zhǎng)期、成熟度基本一致，由廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所提供，試驗(yàn)選取去皮后的甘薯塊根部位。

甲醇，天津市富宇精細(xì)化工有限公司；濃鹽酸、濃硫酸，廣州德樹化工有限公司；福林酚、DPPH（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼），上海源葉生物科技有限公司；碳酸鈉、乙酸鈉，天津市福晨化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-1800型分光光度計(jì)，日本島津公司；LC-20AT液相色譜儀，日本島津公司；Kinetex C18柱（4.6 mm×250 mm，5 μm），美國(guó)菲羅門；SYNERGY H1多功能酶標(biāo)儀，美國(guó)伯騰儀器有限公司；K8400型蛋白質(zhì)分析儀，瑞典FOSS ANALYTICALAB；SOX416型脂肪測(cè)定儀，德國(guó)Gerhardt。

1.3 方法

1.3.1 粗脂肪的測(cè)定

參照GB 5009.6—2016。

1.3.2 粗蛋白的測(cè)定

參照GB 5009.5—2016，方法略有修改，硼酸為質(zhì)量濃度1%，其他不變。

1.3.3 水分的測(cè)定

參照GB 5009.3—2016。

1.3.4 還原糖、總糖、淀粉含量的測(cè)定

1.3.4.1 還原糖[5]、總糖[5]、淀粉[6]的提取

還原糖：各取0.5 g甘薯勻漿，加30 mL蒸餾水，在沸水浴中保溫30 min，每隔10 min攪動(dòng)1次，將勻漿轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中定容，過濾，待測(cè)。

總糖：各取0.3 g甘薯勻漿，加10 mL 6 mol/L HCl，搖勻，沸水浴中保溫20 min，冷卻，加10 mL 6 mol/L NaOH，搖勻，轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中定容，過濾，待測(cè)。

淀粉：采用酸解DNS法，方法略有改進(jìn)。各取1 g甘薯勻漿，加入8 mL 80%的乙醇溶液，在50 ℃下水浴保溫30 min，棄掉上清液，重復(fù)該操作3次。加入10 mL 6 mol/L HCl、14 mL蒸餾水，在沸水浴中保溫30 min。用碘-碘化鉀溶液檢驗(yàn)淀粉水解程度，冷卻、過濾，加40% NaOH溶液至濾液呈中性或微堿性。用蒸餾水定容至100 mL，待測(cè)。

1.3.4.2 測(cè)定方法

采用DNS比色法[6]。葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線為：y=13.303x-0.048 7；R2=0.999 2。式中：y為吸光度，x為標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液質(zhì)量濃度（mg/mL）。

1.3.5 多酚、花青素含量和抗氧化能力的測(cè)定

1.3.5.1 酚類物質(zhì)的提取

隨機(jī)選取4種不同新鮮甘薯，各10個(gè)，洗凈、去皮、切塊，以2.5∶1的料液比用1%的鹽酸-甲醇溶液打漿，置于-80 ℃保存?zhèn)溆?。? g甘薯勻漿，加10 mL 1%的鹽酸-甲醇溶液，低溫、避光條件下超聲20 min，以8 000 r/min離心5 min，收集上清液。重復(fù)該操作3次，合并所有上清液，過濾，定容至25 mL，用于多酚、花青素、抗氧化能力的測(cè)定。

1.3.5.2 多酚含量的測(cè)定

采用福林酚法[7]?？偡雍恳詻]食子酸當(dāng)量表示，單位為mg GAE/100 g。沒食子酸標(biāo)曲為：y=23.082x-0.019 7，R2=0.999。式中：y為吸光度，x為沒食子酸質(zhì)量濃度（mg/mL）。

1.3.5.3 花青素含量的測(cè)定[8]

采用pH示差法[8]：各取2 mL樣品提取液，分別加3 mL pH 4.5、pH 1.0緩沖液，暗室避光反應(yīng)15 min，于分光光度計(jì)中測(cè)510 nm和700 nm處的吸光度。

1.3.5.4 DPPH[9]和ORAC[10]抗氧化能力的測(cè)定

DPPH的測(cè)定[9]：取50 μL經(jīng)稀釋的各樣品溶液，加入150 μL 0.2 mmol/L DPPH溶液，混勻，室溫避光反應(yīng)20 min，于酶標(biāo)儀中測(cè)定517 nm處的吸光度。試驗(yàn)設(shè)置試劑空白組（無水乙醇）、對(duì)照組（等體積甲醇代替樣品溶液）、樣品空白組（無水乙醇代替DPPH溶液）和樣品組。樣品抗氧化能力以Trolox當(dāng)量表示，單位為μmol TE/g。

1.3.6 胡蘿卜素含量的測(cè)定[11]

各取1 g以一定比例蒸餾水?dāng)嚧虻母适韯驖{，加25 mL丙酮溶液，暗室放置2～3 h，超聲30 min，離心、過濾，于分光光度計(jì)中測(cè)定454 nm處的吸光度。

1.3.7 抗壞血酸含量的測(cè)定

1.3.7.1 樣品處理

取1 g新鮮甘薯果肉，加25 mL 0.3%偏磷酸溶液研磨，離心、過濾（整個(gè)過程保持低溫避光環(huán)境），提取液過0.22 μm濾膜。

1.3.7.2 測(cè)定方法

采用高效液相色譜法[12]進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS進(jìn)行單因素方差分析和相關(guān)分析，試驗(yàn)重復(fù)3次，結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同甘薯果肉粗脂肪、粗蛋白、水分含量

由表1可知，4種甘薯果肉的粗脂肪含量存在顯著性差異（p＜0.05），變幅為0.09%～0.21%。在粗蛋白方面，湛江白含量顯著高于其它甘薯，達(dá)到2.61%（p＜0.05）；越南紫薯粗蛋白含量則顯著低于其他甘薯，為1.44%（p＜0.05）。水分含量以越南紫薯含量最高，可達(dá)72.98%，顯著高于其它甘薯（p＜0.05）。

結(jié)果表明，4種甘薯的粗脂肪、粗蛋白、水分含量間均存在明顯差異，這可能是由甘薯的品種差異造成的。4種甘薯的粗脂肪含量均較低，可用于制備低脂食品，供減肥人士專用，這與徐夢(mèng)瑤等[13]的研究結(jié)果一致。甘薯油脂多由不飽和脂肪酸組成，有利于促進(jìn)血液循環(huán)，能夠提高腦細(xì)胞活性。甘薯的粗蛋白含量均較低，但甘薯蛋白具有良好的生物效價(jià)，其氨基酸評(píng)分明顯高于同類植物蛋白，有較好的營(yíng)養(yǎng)和保健作用，可以為人體提供優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)。水分是營(yíng)養(yǎng)成分的載體，能夠直接影響甘薯的生理活性。4種甘薯的水分含量均較高，但低于韭菜、菠菜、油菜等蔬菜，在貯藏期間可能會(huì)比較容易發(fā)芽變質(zhì)，要注意控制甘薯的貯藏環(huán)境。

2.2 不同甘薯果肉還原糖、總糖、淀粉含量

由表2可知，不同甘薯還原糖含量差別明顯，普薯32的還原糖含量顯著高于其他甘薯，為9.2 g/100 g FW；越南紫薯則顯著低于其他甘薯，為3.13 g/100 g FW（p＜0.05）。由表2還可以看出，越南紫薯總糖含量最低，為13.16 g/100 g FW，廣薯87與普薯32的總糖無明顯差異，其他甘薯差異顯著（p＜0.05）。普薯32和越南紫薯的淀粉含量沒有明顯差異，但與湛江白、廣薯87差異顯著（p＜0.05），湛江白的淀粉含量最高，為22.66 g/100 g FW。

碳水化合物是甘薯果肉的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，說明甘薯的含熱量較高。還原糖、總糖、淀粉含量會(huì)影響甘薯制品的口感，通常受果實(shí)發(fā)育成熟度及栽培措施影響較大。卻志群等[5]在白心和紫心甘薯中測(cè)定出分別為21.30%和16.05%的總糖含量以及11.69%和7.94%的還原糖含量，與試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果不同，這可能是因?yàn)楦适淼钠贩N不同。甘薯中的還原糖通過美拉德反應(yīng)影響甘薯產(chǎn)品的色澤以及食用口感，是構(gòu)成甘薯風(fēng)味的關(guān)鍵物質(zhì)，普薯32在加工成小甘薯食品方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。甘薯總糖含量的高低會(huì)直接影響甘薯食品的加工品質(zhì)，含量越低，加工品質(zhì)越高，在這一方面，越南紫薯具有明顯優(yōu)勢(shì)。4種不同甘薯的淀粉含量變幅為16～23 g/100 g FW，這和邵虹[14]得出每百克鮮薯中含淀粉10～30 g的研究結(jié)果一致。唐忠厚等[15]研究表明白肉品種甘薯一般以高淀粉為主要品質(zhì)特性，研究中的湛江白有較高含量的淀粉，適用于制作成粉絲、粉條等食品以及作為工業(yè)能源原料。

表1 4種不同甘薯營(yíng)養(yǎng)特性指標(biāo)比較

表2 4種不同甘薯營(yíng)養(yǎng)特性指標(biāo)比較

2.3 不同甘薯果肉花青素、多酚含量

由表3可知，越南紫薯果肉中的花青素含量最高，為26.32 mg/100 g FW，其他甘薯基本不含花青素。4種甘薯的多酚含量均差異顯著（p＜0.05），其中越南紫薯含量顯著高于其他品種，可達(dá)110.82 mg GAE/100 g FW。

花青素的基本骨架是C6-C3-C6，具有消除活性氧和清除自由基的作用。目前，甘薯中被發(fā)現(xiàn)的花青苷類色素有甲基花青素和花青素。花青素是越南紫薯呈現(xiàn)鮮亮紫紅色的主要原因，與同類天然色素相比，甘薯中的花青素更穩(wěn)定。結(jié)果表明，越南紫薯的花青素含量較高，可用于生產(chǎn)花青苷類浸膏、軟膠囊等。Zhang等[16]研究結(jié)果表明酚類物質(zhì)在一定程度上能夠達(dá)到保護(hù)肝臟的目的。唐忠厚等[15]的研究表明紫肉甘薯多酚含量高于白肉和黃肉品系，研究結(jié)果與之一致。越南紫薯中的酚類物質(zhì)與其他營(yíng)養(yǎng)成分相比，其含量相對(duì)較高。酚類物質(zhì)是甘薯最具營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健價(jià)值的活性成分，其含量很大程度上決定了甘薯保健價(jià)值的高低，在這一方面，越南紫薯有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，越南紫薯是理想的健康食品，在保健食品研制方面具有良好的發(fā)展前景。

表3 4種不同甘薯營(yíng)養(yǎng)特性指標(biāo)比較

2.4 不同甘薯果肉胡蘿卜素、抗壞血酸含量

由表4可以看出，越南紫薯和湛江白的胡蘿卜素含量無明顯差異，普薯32的含量顯著高于其它甘薯，達(dá)8.73 g/100 g FW（p＜0.05）。在抗壞血酸方面，4種甘薯均存在顯著性差異（p＜0.05），變幅為6.6～27.7 mg/100 g FW，其中普薯32的抗壞血酸含量最高。

甘薯中的胡蘿卜素可轉(zhuǎn)化成維生素A，較易安全地被人體吸收，具有延緩衰老的功效。Sullivan等[17]以熱帶作物作為對(duì)比，已經(jīng)證實(shí)甘薯是提取胡蘿卜素的首選食品。余華等[18]測(cè)定了不同甘薯的胡蘿卜素含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)橘紅色品系甘薯胡蘿卜素含量遠(yuǎn)高于黃色和紫色，試驗(yàn)研究結(jié)果與之一致。普薯32的顏色主要來源于胡蘿卜素，其顏色越紅，表明胡蘿卜素含量越高，這和甘薯的色澤測(cè)定結(jié)果一致?？箟难崾侨梭w生命活動(dòng)的重要物質(zhì)，能夠結(jié)合有毒物質(zhì)將其轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)而排出體外。甘薯的抗壞血酸含量較為豐富，相當(dāng)于胡蘿卜的2倍、白菜的3倍、西紅柿的4倍，但是抗壞血酸的化學(xué)性質(zhì)較不穩(wěn)定，容易在光照和加熱時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)而流失。目前鮮有關(guān)于保護(hù)甘薯抗壞血酸的研究，后期可進(jìn)一步對(duì)此進(jìn)行探討。綜上可知，普薯32有更好的保護(hù)視力和增強(qiáng)人體免疫力的作用，是鮮食及加工成果汁果酒的較好品種。

表4 4種不同甘薯營(yíng)養(yǎng)特性指標(biāo)比較

2.5 不同甘薯果肉抗氧化能力

由表5可知，4種甘薯的DPPH無明顯差異，越南紫薯最高，達(dá)8.32 μ mol TE/g FW。湛江白和普薯32的ORAC無明顯差異，但其他甘薯之間存在顯著性差異（p＜0.05），越南紫薯的ORAC抗氧化能力最高，達(dá)31.88 μmol TE/g FW。兩種抗氧化能力的測(cè)定結(jié)果一致，即越南紫薯＞廣薯87＞湛江白＞普薯32。

DPPH和ORAC常被用于測(cè)定果蔬類食品的抗氧化能力。Teow等[19]對(duì)不同肉色甘薯的DPPH和ORAC進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明紫薯的清除率最高，研究結(jié)果與之一致，這可能與越南紫薯含有豐富的酚類物質(zhì)有關(guān)。試驗(yàn)表明，4種甘薯在DPPH的測(cè)定中無明顯差異，而在ORAC中存在差異，這可能是因?yàn)镈PPH僅溶于甲醇、乙醇等有機(jī)溶劑，而ORAC的反應(yīng)體系為水系。據(jù)有關(guān)報(bào)道，DPPH自由基和生物分子之間的反應(yīng)可能導(dǎo)致嚴(yán)重的組織損傷或細(xì)胞死亡，氧自由基及其衍生物可能通過破壞DNA和細(xì)胞膜而破壞細(xì)胞，因此越南紫薯可以作為清除人體內(nèi)多余自由基的保健食品。

表5 4種不同甘薯抗氧化能力比較

3 結(jié)論

研究通過對(duì)4種不同甘薯的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行測(cè)定分析，發(fā)現(xiàn)同一地區(qū)的不同品種甘薯的營(yíng)養(yǎng)成分存在較大的差異性，并且越南紫薯的抗氧化活性顯著高于其他甘薯。所以，在研究甘薯的營(yíng)養(yǎng)成分組成和含量時(shí)要重點(diǎn)考慮品種帶來的差異，有利于優(yōu)異品種的選育和保留。相對(duì)于其他甘薯，越南紫薯有更好的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值，具有較大的開發(fā)前景。僅對(duì)越南紫薯的多酚類物質(zhì)含量進(jìn)行了測(cè)定，后期可對(duì)越南紫薯中多酚化合物的代謝路徑以及功能活性多酚單體進(jìn)行深入研究。