趙時珊，蔡芳，隋勇，熊添，蔡沙，鄒浩峰，周德順，陳學(xué)玲，何建軍，梅新

（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北武漢 430064）

甘薯（Ipomoea batatas Lam），又稱番薯、地瓜、山芋等，屬旋花科一年生或多年生草本塊根植物，富含維生素、蛋白質(zhì)、β-胡蘿卜素、多糖等成分[1,2]，是我國繼水稻、小麥、玉米、馬鈴薯之后的第5大糧食作物。根據(jù)FAO統(tǒng)計，2019年我國甘薯種植面積和產(chǎn)量分別為2.37×106hm2和5.20×107t，各占世界甘薯種植面積和產(chǎn)量的30.55%和56.62%，是世界上最大的甘薯生產(chǎn)國和消費國。但由于新鮮甘薯塊根體積大，組織脆嫩，水分含量較高（約為60%～80%），容易感染軟腐病和黑斑病而產(chǎn)生腐爛，往往造成甘薯資源的極大浪費，因此能保留鮮薯良好色澤與風(fēng)味的加工方式受到了食品行業(yè)的廣泛關(guān)注[3,4]。甘薯經(jīng)過清洗、切片、漂洗等工藝過程，再經(jīng)脫水干燥得到的細(xì)顆粒狀、粉末狀產(chǎn)品統(tǒng)稱為甘薯全粉。經(jīng)過干燥處理的甘薯全粉能夠較長時間地保存，且能最大限度地保持甘薯細(xì)胞顆粒的完好性，復(fù)水后的甘薯全粉具有鮮薯的風(fēng)味和口感，并包含除薯皮以外全部的干物質(zhì)，如淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素、維生素、礦物質(zhì)等[5-7]。

甘薯全粉作為中國重要的糧食、飼料和工業(yè)加工原料，對其開展品質(zhì)特性研究有利于甘薯資源的綜合利用，也是甘薯全粉加工品種選育與利用過程的重要環(huán)節(jié)。蛋白質(zhì)、淀粉、膳食纖維、花青素及β-胡蘿卜素是衡量甘薯全粉品質(zhì)的重要指標(biāo)。根據(jù)其營養(yǎng)含量的不同可分為食用型品種，用于鮮食、烤食、休閑食品加工；淀粉型品種，用于提取甘薯淀粉；以及特用型品種，用于提取色素、β-胡蘿卜素、花青素等[8]。為能更好地開發(fā)利用甘薯全粉的潛在價值，前人更從加工方法[9]、基因型[10]、測定方法[11]與環(huán)境效應(yīng)等不同角度研究甘薯全粉的品質(zhì)特性。但單憑其某一個或幾個品質(zhì)性狀評價甘薯全粉的品質(zhì)差異已不再能適應(yīng)社會的需要，且不同品種甘薯全粉間品質(zhì)差異較大，諸多的研究結(jié)果也不盡一致，一定程度上限制了甘薯全粉的實際應(yīng)用[12,13]。目前，運用主成分分析及聚類分析對甘薯全粉品種進(jìn)行品質(zhì)特性分析及分類的研究鮮有報道。該類方法可根據(jù)對象的相似性將其進(jìn)行系統(tǒng)的分類，對種類繁多的甘薯資源的合理分類具有重要意義。

本研究在比較分析19個不同品種甘薯全粉品質(zhì)特性指標(biāo)的基礎(chǔ)上，采用主成分分析篩選甘薯全粉的品質(zhì)評價指標(biāo)，并根據(jù)各類甘薯全粉中不同指標(biāo)含量的分布情況對其進(jìn)行分類，進(jìn)而通過聚類分析，對甘薯全粉的物化特性進(jìn)行分類評價，最后運用相關(guān)性分析探討甘薯全粉品質(zhì)特性指標(biāo)之間的聯(lián)系，以期為甘薯全粉資源的分類利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

19個品種鮮薯均由湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所提供，分別為鄂薯11、徐薯22、湘薯99、漯薯10號、渝薯15、湘薯203、徐薯41、濟(jì)農(nóng)1039、蘇薯32、萬薯10號、浙71847、浙薯70、蘇薯36、Q7007、寧紫8號、漯紫4號、濟(jì)農(nóng)51、贛紫C702、贛紫6號。利用直接干燥粉碎法將其制備成甘薯全粉。制備方法如下：鮮薯經(jīng)清洗、去皮后，切成2 mm厚的薄片，于0.6%檸檬酸、0.09% Vc及0.03%亞硫酸鈉的復(fù)合護(hù)色劑中浸泡護(hù)色45 min，再置于50～60 ℃的烘箱內(nèi)干燥，粉碎過100目篩于常溫儲藏備用[4]。

直鏈淀粉試劑盒，默克化學(xué)試劑有限公司；硫酸、鹽酸、石油醚、無水乙醇、硫酸銅、硫酸鉀、硼酸、氫氧化鈉、乙酸鉛等均為分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

電子分析天平，賽多利科學(xué)儀器（北京）有限公司；臺式高速冷凍離心機，長沙平凡儀器儀表有限公司；SHB-III循環(huán)水式真空泵，鄭州長城儀器有限公司；紅外智能消化爐，上海沛歐分析儀器有限公司；K9840自動凱士定氮儀，海能儀器有限公司；GZX-9240 MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；磁力攪拌振蕩箱，VELP試劑有限公司；722N可見分光光度計，上海儀電儀器有限公司；示差量熱掃描儀，METZSCH公司。

1.3 方法

1.3.1 基本成分測定

參照國標(biāo)方法進(jìn)行測定，其中灰分、蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪、膳食纖維含量分別參照GB 5009.4-2016、GB 5009.5-2016、GB5009-2016、GB/T 5009.6-2016、GB 5009.88-2014測定，直鏈淀粉含量采用Megazyme品牌的K-AMYL直鏈淀粉試劑盒測定，具體測定方法見試劑盒。支鏈淀粉含量由計算法求得：支鏈淀粉=總淀粉-直鏈淀粉。

1.3.2 化學(xué)成分測定

1.3.2.1 花青素

花青素含量采用pH差值法測定[14]。稱取1 g樣品，加入15 mL酸化乙醇（60%乙醇+1%鹽酸=200:1），超聲波40 ℃、45 kHz條件下提取1 h，再以8000 r/min離心5 min，收集上清液。各吸取1 mL上清液到標(biāo)為A管、B管的10 mL比色管中，再于A管中加入4 mL pH 1.0緩沖液（稱取7.455 g的氯化鉀，以1 moL/L的鹽酸緩沖溶液溶解并定容至1 L)、B管中加入4 mL pH 4.5緩沖液（稱取8.2 g的醋酸鈉，以1 mol/L的冰醋酸緩沖溶液溶解并定容至1 L），混勻后暗室避光反應(yīng)15 min，于分光光度計測定510 nm和700 nm處的吸光度，按照公式（1、2）計算花青素的含量：

式中：

A510和A700——樣品分別在510、700 nm處的吸光度；

MW——花青素-3-葡萄糖苷的分子量（449 g/mol）；

DF——稀釋因子；

Ve——提取體積，mL；

ε——花青素-3-葡萄糖苷的消光摩爾系數(shù)，29600；

M——稱取的樣品質(zhì)量。

1.3.2.2 可溶性糖

可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定[15]。葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線為：

式中：

y——吸光度；

x——葡萄糖質(zhì)量濃度，mg/mL。

樣品吸光度的測定：稱取1 g樣品，加入50 mL的85%乙醇，45 ℃水浴10 min，過濾取濾液1 mL，以去離子水作空白，冰水浴中冷卻備用。加入5 mL蒽酮試劑（稱取0.2 g的蒽酮溶于100 mL的80%硫酸，避光保存?zhèn)溆茫兴〖訜?0 min后冷卻，于分光光度計中測定620 nm處的吸光度，按照公式（3）計算可溶性糖的含量：

13.2.3β-胡蘿卜素

β-胡蘿卜素含量采用丙酮比色法測定[16]。β-胡蘿卜素標(biāo)曲為：

式中：

y——吸光度，

x——β-胡蘿卜素質(zhì)量濃度，μg/mL。

樣品吸光度的測定：稱取1 g樣品，以料液比1:3加入去離子水混勻，加入25 mL丙酮溶液，暗室放置2～3 h，45 kHz超聲30 min，離心、過濾，于分光光度計測定454 nm處的吸光度，按照公式（4）計算β-胡蘿卜素的含量：

式中：

A——由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的β-胡蘿卜素含量；

V——測定時取用體積；

W——樣品質(zhì)量。

1.3.3 物化特性測定

1.3.3.1 持水性

稱一定量樣品，記為M1，按料液比1:20（g/g）加入蒸餾水，室溫條件下攪拌30 min，2500 r/min，棄上清液，沉淀稱質(zhì)量，記為M2[17]。持水性按公式（5）計算：

1.3.3.2 持油性

取一定量樣品，記為M1，按料液比1:10（g/g）加入大豆油，充分混勻，室溫條件下放置1 h，1500 r/min離心10 min，殘渣稱質(zhì)量記為M2[18]。持油性按公式（6）計算：

1.3.3.3 吸水膨脹性

稱取一定量樣品M1于帶刻度試管中，記錄體積為V1，后按料液比1:10（mL/g）加入蒸餾水，充分混勻后于4 ℃放置24 h，記錄體積為V2[18]。吸水膨脹性按公式（7）計算：

1.3.4 熱力學(xué)特性測定

淀粉熱力學(xué)特性分析參照Patindol[19]的方法。稱取5±0.1 mg（干基）淀粉至鋁坩堝中，加入10 μL去離子水，加蓋密封，于室溫下平衡2 h采用DSC分析其糊化特性，空坩堝作為參比。按10 /min℃ 升溫速率將坩堝從30 ℃升溫至120 ℃，氮氣流量20 mL/min，根據(jù)吸熱曲線計算得糊化起始溫度（To）、峰值溫度（Tp）、終止溫度（Tc）及糊化焓（ΔH）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

?

本研究采用WPS office對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，SPSS 25進(jìn)行差異性分析、主成分分析、聚類分析及相關(guān)性分析，Origin 9.1繪圖，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種甘薯全粉成分分析

由表1可以看出，19個不同品種甘薯全粉的灰分、脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉、直鏈淀粉、支鏈淀粉、可溶性糖、膳食纖維、花青素和β-胡蘿卜素含量分別介于2.13%～3.37%、0.36%～1.44%、2.89%～6.11%、49.87%～ 67.50%、10.84%～19.85%、80.15%～89.16%、7.89%～ 26.69%、10.59%～14.41%、0.05 mg/g～1.16 mg/g、0.12 mg/100 g～2.24 mg/100 g之間。其中，Q7007的灰分、膳食纖維及β-胡蘿卜素含量顯著（p＜0.05）高于其他品種，分別為3.37%、14.41%、2.24 mg/100 g，而淀粉含量顯著（p＜0.05）低于其他品種，為49.87%。漯薯10號的脂肪、可溶性糖含量最高，分別為1.44%、26.69%，而渝薯15和濟(jì)農(nóng)1039的脂肪含量最低，均為0.36%。蛋白質(zhì)含量最高的品種是寧紫8號，達(dá)6.11%，而含量最低的品種是鄂薯11，為2.89%。浙71847的淀粉含量最高，花青素含量最低，分別為67.50%、0.05 mg/g，其中淀粉中支鏈淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的品種分別是濟(jì)農(nóng)51和濟(jì)農(nóng)1039，均為89.16%，而直鏈淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的品種是徐薯41，為19.85%。此外，花青素含量最高的品種是漯紫4號，含量高達(dá)1.16 mg/g，顯著（p＜0.05）高于其他品種。

根據(jù)前人對甘薯全粉的研究可知，甘薯全粉的灰分、脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉、可溶性糖、膳食纖維、花青素、β-胡蘿卜素含量分別介于1.89%～3.25%、0.59%～ 1.21%、2.69%～5.56%、51.46%～62.60%、15.71%～ 25.13%、10.14%～14.7%、2.83～10.35 mg/100 g、2.43～ 2.45 mg/100 g之間[5,20-22]。而湯麗琴、張夢瀟等對鮮薯的研究顯示，鮮薯的灰分、粗脂肪、粗蛋白、淀粉、膳食纖維、花青素、可溶性糖及β-胡蘿卜素含量分別介于1.78%～3.08%、0.09%～0.21%、1.44%～2.61%、16.51%～22.66%、3.65%～6.02%、1.75～3.36 mg/g、6.23%～29.34%、0.01～7.31 mg/100 g之間[23-25]。各研究中的甘薯全粉成分含量分布與本分析結(jié)果相似。但對比甘薯全粉與鮮薯的研究結(jié)果可知，鮮薯中的花青素和β-胡蘿卜素含量較甘薯全粉高，原因可能是因為鮮薯經(jīng)削皮切片后，薯肉大面積的暴露在空氣中，具有強抗氧化活性的β-胡蘿卜素及花青素在發(fā)揮抗氧化作用時發(fā)生了降解反應(yīng)，另外，漂洗、加熱等加工方式也會導(dǎo)致其含量的流失[26]。但相較于鮮薯，同等質(zhì)量的甘薯全粉中絕大部分都是干物質(zhì)，灰分、脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉、膳食纖維含量也相對更高。因此，將鮮薯加工成甘薯全粉，并不會過度破壞其營養(yǎng)價值，反而有利于運輸和長期儲存。

2.2 不同品種甘薯全粉成分主成分分析

表2 不同品種甘薯全粉主成分方差貢獻(xiàn)率 Table 2 Variance contribution rate of principal components of sweet potato powder from different varieties

采用主成分分析法對19個品種甘薯全粉的灰分、脂肪、蛋白質(zhì)、花青素、β-胡蘿卜素、淀粉、直鏈淀粉、支鏈淀粉、可溶性糖、膳食纖維10種成分進(jìn)行分析。從表3可知，該4個特征值3.25、1.77、1.41、1.10皆大于1，累計貢獻(xiàn)率為75.24%，已綜合甘薯全粉成分的大量數(shù)據(jù)信息，故可反應(yīng)總體特征。因此，選取其作為甘薯全粉的主成分進(jìn)行下一步分析。

表3 不同品種甘薯全粉主成分載荷矩陣數(shù)值 Table 3 Principal component load matrix values of sweet potato powder from different varieties

2.3 不同品種甘薯全粉主成分分析分類

為了更直觀地鑒定19種甘薯全粉的綜合質(zhì)量，使得優(yōu)良的甘薯品種得以推廣，采用因子綜合得分對主成分得分進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。甘薯全粉品質(zhì)指標(biāo)的各主成分因子成分得分系數(shù)表見表4，可進(jìn)一步得出甘薯全粉主成分得分及綜合評分，其中Z1、Z2、Z3、Z4、Z綜分別為因子1、因子2、因子3、因子4和綜合因子，A1～A10分別代表19種甘薯全粉灰分、脂肪、蛋白質(zhì)、花青素、β-胡蘿卜素、淀粉、直鏈淀粉、支鏈淀粉、可溶性糖、膳食纖維標(biāo)準(zhǔn)化后數(shù)據(jù)。

表4 不同品種甘薯全粉營養(yǎng)品質(zhì)主成分分析得分系數(shù)表 Table 4 Score coefficient of principal component analysis of nutritional quality of sweet potato powder from different varieties

綜合得分=因子1的方差貢獻(xiàn)率×因子1的得分+因子2的方差貢獻(xiàn)率×因子2的得分+因子3的方差貢獻(xiàn)率×因子3的得分+因子4的方差貢獻(xiàn)率×因子4的得分。

表5 不同品種甘薯全粉成分主成分評價結(jié)果 Table 5 Principal component evaluation results of sweet potato powder from different varieties

將4個主成分大小依次排序，可權(quán)衡各因子在每個品種中所處的位置與分量。由表3、表4分析得知，因子PC1主要綜合了蛋白質(zhì)、β-胡蘿卜素、支鏈淀粉、膳食纖維的信息，而淀粉和直鏈淀粉的信息較少，其中得分前三的品種排序為Q7007＞贛紫C702＞寧紫8號。因子PC2主要綜合了灰分、直鏈淀粉、可溶性糖的信息，而支鏈淀粉的信息較少，其中得分前三的品種排序為徐薯41＞Q7007＞徐薯22。因子PC3主要綜合了淀粉的信息，可溶性糖的信息則較少，其中得分前三的品種排序為浙71847＞渝薯15＞湘薯99。因子PC4主要綜合了脂肪和花青素的信息，其中得分前三的品種排序為漯紫4號＞漯薯10號＞Q7007。綜合各因子得分得出，排名前三的品種依次為Q7007＞贛紫C702＞寧紫8號。此外，由圖1可以看出，主成分分析根據(jù)各營養(yǎng)指標(biāo)含量的分布將19個品種分成了7類，其中Q7007被單獨歸為一類，其灰分、脂肪、可溶性糖、膳食纖維及β-胡蘿卜素含量均較高，分別為3.37%、1.35%、23.92%、14.41%及2.24 mg/100 g，但淀粉含量較低，僅有49.87%。而贛紫C702與寧紫8號同屬為一類，該類甘薯全粉的蛋白質(zhì)、支鏈淀粉、花青素含量均較高，平均分別為5.93%、87.12%、0.37 mg/g。

圖1 不同品種甘薯全粉主成分分析散點圖 Fig.1 Scatter diagram of principal component analysis of sweet potato powder from different varieties

2.4 不同品種甘薯全粉物化特性分析

2.4.1 不同品種甘薯全粉持水性

持水性的高低是衡量甘薯全粉加工品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，可影響到食品的嫩度、多汁性、柔軟性。從圖2可以看出，不同品種甘薯全粉的持水性介于2.24～4.64 g/g之間，其中濟(jì)農(nóng)51的持水性為4.64 g/g，顯著（p＜0.05）高于其他品種，而蘇薯36的持水性為2.24 g/g，顯著（p＜0.05）低于其他品種。馮悅研究發(fā)現(xiàn)，12種甘薯全粉的持水性在2.82～3.24 g/g之間浮動，變化范圍與本分析結(jié)果接近，并表明持水性越大，所制成的食品保濕效果越好，更有利于感官品質(zhì)的穩(wěn)定[27]；陳萬東研究表明，持水能力的大小主要受品種差異的影響，但也受離心機轉(zhuǎn)速與蒸煮溫度等外界因素的影響。當(dāng)轉(zhuǎn)速比較低時，可以增加淀粉內(nèi)部羥基與淀粉分子的結(jié)合力，而顯示高的持水力，反之顯示低的持水力。另外，持水力也可隨著蒸煮溫度的升高而增強，當(dāng)溫度升高時，淀粉結(jié)晶區(qū)膠束中弱的氫鍵遭到破壞而形成空隙，水分子則侵入內(nèi)部與淀粉分子的氫鍵結(jié)合，因此持水性增高[28]。

圖2 不同品種甘薯全粉持水性（g/g） Fig.2 Water holding capacity of sweet potato powder from different varieties (g/g)

2.4.2 不同品種甘薯全粉持油性

從圖3可以看出，不同品種甘薯全粉持油性介于0.7～1.79 g/g之間，其中Q7007的持油性最好，為1.79 g/g，而濟(jì)農(nóng)1039的持油性最差，為0.7 g/g。其中，甘薯全粉持油性的變化范圍接近于馮悅[27]的研究結(jié)果（0.83～2.14 g/g），但高于段欣[5]的研究結(jié)果（0.62～ 0.68 g/g）。宋秀潔[29]認(rèn)為，甘薯全粉持油性的差異主要受品種本身蛋白質(zhì)的來源、加工條件及溫度的影響。其中，持油性與品種本身的非極性尾端蛋白質(zhì)含量成正比，而其含量可隨著加工溫度的不同而發(fā)生變化。由于鮮薯制備成甘薯全粉需要經(jīng)過切片、漂洗、干燥及粉碎等多道程序，其中高溫條件下干燥會破壞蛋白質(zhì)-水之間形成的氫鍵，可將原來被掩蓋的一些疏水基團(tuán)暴露于表面，從而提高蛋白質(zhì)與油的結(jié)合能力，吸油能力因此得到提高[28]。此外，β-胡蘿卜素含量也可反映出樣品的持油能力，含量越高，持油能力越好，這主要因為β-胡蘿卜素屬于脂溶性物質(zhì)，因此對油脂具有良好的保留效果[30]。

圖3 不同品種甘薯全粉持油性（g/g） Fig.3 Oil holding capacity of sweet potato powder from different varieties (g/g)

2.4.3 不同品種甘薯全粉吸水膨脹性

從圖4可以看出，不同品種甘薯全粉吸水膨脹性介于1.74～3.79 mL/g之間，其中徐薯22的吸水膨脹性為3.79 mL/g，顯著（p＜0.05）高于其他品種，而濟(jì)農(nóng)1039的吸水膨脹性為1.74 mL/g，顯著（p＜0.05）低于其他品種。吸水膨脹性是食品加工的重要指標(biāo)之一，尤其對于通過曬干及風(fēng)干等方式進(jìn)行保存的食品，通常都具有較好的吸水膨脹性，復(fù)水后可恢復(fù)它原本的狀態(tài)。蔡沙等[18]研究表明，食品中存在的親水基團(tuán)越多，吸附及保留水分的能力越強，吸水膨脹性則越好，但吸水膨脹性也會隨著樣品種類、加熱溫度及外界溶液濃度的改變增加或減少。有研究表明，樣品吸水膨脹的能力會隨著溫度的升高呈下降趨勢，但對于一些加熱時會發(fā)生凝膠作用的蛋白質(zhì)，其所形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能容納大量的水，可阻止可利用水分的轉(zhuǎn)運，從而會顯示較高的吸水膨脹性[26]。

圖4 不同品種甘薯全粉吸水膨脹性（mL/g） Fig.4 Water absorption swelling of sweet potato powder from different varieties (mL/g)

2.5 不同品種甘薯全粉物化特性聚類分析

圖5 不同品種甘薯全粉物化特性聚類分析圖 Fig.5 Cluster analysis of physicochemical characteristics of sweet potato powder from different varieties

根據(jù)聚類分析結(jié)果顯示，可以將19個品種分為4個類型。第一個類型為湘薯203、萬薯10號、鄂薯11、蘇薯32、寧紫8號、贛紫6號、贛紫C702共7個品種。該類甘薯持水及吸水膨脹性中等，持油性較差，可作為低脂肪、低熱量食物添加物[5]。第二個類型為渝薯15、漯紫4號、濟(jì)農(nóng)51共3個品種。相較于其他參試品種，其顯示了較高的持水力和較低的持油力，適合應(yīng)用于面包、饅頭、面條及低脂食品中，可減少脂肪的攝入量，并在存儲過程中更好防止產(chǎn)品中水分的過度揮發(fā)，以增進(jìn)營養(yǎng)價值，改善產(chǎn)品風(fēng)味[27]。第三個類型包括浙71847、浙薯70、漯薯10號、徐薯41、濟(jì)農(nóng)1034，該5個品種顯示了較低的持水、持油和吸水膨脹能力，適合進(jìn)行壓縮餅干、脫水薯類以及酥脆類產(chǎn)品的開發(fā)，對保持產(chǎn)品風(fēng)味和延長產(chǎn)品貨架期有積極的作用[5,27]。第四個類型為湘薯99、Q7007、蘇薯36、徐薯22共4個品種，其具有較高的持油和吸水膨脹能力，可廣泛應(yīng)用于蛋黃制品、肉制品及蛋糕等重油食品中，能很好的賦予食品誘人的外觀及滋味[5]。

2.6 甘薯全粉熱力學(xué)特性分析

從表6可以看出，不同品種甘薯全粉的To、Tp、Tc、ΔH分別介于73.47～83.00 ℃、80.63～88.10 ℃、86.87～92.90 ℃、0.79～3.37 J/g之間。其中，徐薯22的To、Tp、Tc分別為83.00、88.10及92.33 ℃，顯著（p＜0.05)高于其他品種，蘇薯32的To、Tp、Tc分別為73.47、81.03及87.60 ℃，顯著（p＜0.05)低于其他品種。此外，浙71847的ΔH最高，浙薯70的ΔH最低，分別為3.37、0.79 J/g。甘薯全粉的糊化特性與淀粉的種類、粒徑大小、加熱溫度、直鏈淀粉及支鏈淀粉的含量及比例密切相關(guān)。每種淀粉的糊化溫度不相同，其中小顆粒淀粉的糊化溫度高于大顆粒淀粉，這主要是因為小顆粒淀粉的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為緊密，更不容易被糊化。吳偉都等[31]研究表明，淀粉組織結(jié)構(gòu)的緊密程度可能受直鏈淀粉含量的影響。為了證實這一觀點，李玥[32]對不同直鏈淀粉含量的淀粉進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)直鏈淀粉含量越高的淀粉，糊化溫度越高。而ΔH一般反映了淀粉糊化過程中顆粒分子順序損失所產(chǎn)生熱能的情況，與分子內(nèi)結(jié)晶度密切相關(guān)。顧芳婷研究表明，ΔH會隨著淀粉結(jié)晶度的升高而增加，并發(fā)現(xiàn)支鏈淀粉鏈長增加時會導(dǎo)致結(jié)晶度升高，破壞其結(jié)晶區(qū)雙螺旋結(jié)構(gòu)則需要大量的熱能，因此會增加淀粉糊化時的焓值[33]。

表6 不同品種甘薯全粉熱力學(xué)特性分析 Table 6 Thermodynamic characteristics of sweet potato powder from different varieties

2.7 甘薯全粉理化特性的相關(guān)性分析

由表7可以看出，甘薯全粉的蛋白質(zhì)含量與吸水膨脹性呈顯著負(fù)相關(guān)，與持水性、ΔH、To呈弱性正相關(guān)?；ㄇ嗨睾颗c持水性、ΔH呈顯著正相關(guān)，與持油性呈弱性負(fù)相關(guān)。β-胡蘿卜素含量與持油性呈顯著正相關(guān)，與吸水膨脹性、持水性、ΔH、To均呈弱性正相關(guān)。直鏈淀粉含量與To、ΔH呈正相關(guān)。除此之外，灰分、脂肪、支鏈淀粉、可溶性糖及膳食纖維含量與物化特性之間的關(guān)系均不顯著。

表7 不同品種甘薯全粉理化特性相關(guān)性分析 Table 7 Correlation analysis of physical and chemical properties of sweet potato powder from different varieties

3 結(jié)論

3.1 19個不同品種甘薯全粉之間品質(zhì)特性差異較大。通過主成分分析法對其營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)分析得出，綜合得分排名前三的品種依次為Q7007＞贛紫C702＞寧紫8號。其中Q7007的灰分、脂肪、可溶性糖、膳食纖維及β-胡蘿卜素含量均較多數(shù)品種甘薯全粉高，故單獨歸為一類；而贛紫C702及寧紫8號的蛋白質(zhì)、支鏈淀粉、花青素含量均較高，故歸為一類。聚類分析根據(jù)各品種性能相似將其細(xì)分為4類，Ⅰ類：7個品種，持水、吸水膨脹性中等，持油性差；Ⅱ類：3個品種，持水性好，持油性差；Ⅲ類：5個品種，持水、持油和吸水膨脹性均較差；Ⅳ類：4個品種，持油和吸水膨脹性好。此外，徐薯22的糊化溫度最高，蘇薯32的糊化溫度最低；而ΔH最高的品種是浙71847，最低的品種是浙薯70。

3.2 相關(guān)分析表明，甘薯全粉的營養(yǎng)品質(zhì)與物化特性之間存在著緊密聯(lián)系，其中直鏈淀粉含量與To呈正相關(guān)；蛋白質(zhì)含量與吸水膨脹性呈顯著負(fù)相關(guān)，與ΔH、To呈顯著正相關(guān)；而花青素、β-胡蘿卜素含量則分別與持水性、持油性呈顯著正相關(guān)。因此，可根據(jù)不同品種甘薯全粉的營養(yǎng)品質(zhì)、物化特性對其進(jìn)行加工利用，并根據(jù)其性狀相關(guān)選育優(yōu)良的甘薯品種，對甘薯資源的推廣和綜合利用具有重要的意義。