彩色甘薯不同品種中基本物質及功能成分分析

劉水英　李新生　江?！〉?/p>

摘要：以不同品種的彩色甘薯為試驗材料，采用紫外可見分光光度法、高效液相色譜法、參照食品安全國家標準等方法測定該系列彩色甘薯所含的基本物質及功能成分。分析結果可知，10種彩色甘薯鮮樣中水分含量為58.52%～7326%，維生素C含量為26.14～94.87 μg/g；干樣中總糖含量為27.58～33.30 mg/g，還原糖含量為6.56～18.82 mg/g，淀粉含量為31.13～69.86 mg/g；粗脂肪含量占干粉質量1.93%～2.88%，花青苷含量為0.098 7～4.357 8 mg/g，總黃酮含量為1.87～18.03 mg/g，脫脂后的彩色甘薯干粉中B族維生素含量：維生素B1為28.13～10170 μg/g、維生素B2為28.37～138.21 μg/g、維生素B6為20.73～354.54 μg/g。結果表明，彩色甘薯中各種基本物質及功能成分的含量與甘薯品種、生長條件、氣候環境、栽培條件等諸多因素有關；當生長環境及栽培條件相同時，不同品種甘薯中相同基本物質或功能成分不同，同一品種甘薯中不同基本物質或功能成分的含量不同。在供試薯樣中的水分、總糖及脂肪的含量在甘薯品種間差異不顯著，不同品種甘薯中水分、總糖及脂肪含量基本一致。而薯樣中花青苷、總黃酮、維生素C、維生素B1、維生素B2、維生素B6在不同品種甘薯中的含量差異較大，尤其是花青苷、總黃酮、維生素B6。

關鍵詞：彩色甘薯；品種；基本物質；功能成分

中圖分類號： S531.01文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）01-0303-03

收稿日期：2014-03-03

基金項目：陜西省科技統籌創新工程計劃（編號：2014KTCL02-18）。

作者簡介：劉水英（1987—），女，陜西漢中人，碩士研究生，主要從事應用生物化學方向的研究。E-mail：snutlsy@163.com。

通信作者：李新生，教授，主要從事生物資源開發應用的研究。E-mail：lxs9@tom.com。甘薯（sweet potato）屬旋花科甘薯屬，別稱山芋、紅芋、地瓜、紅苕，為多年生或1年生蔓生草本植物。因其具有抗旱、耐貧瘠、易栽培、高產穩產、適應性強等特點，在我國主要糧食作物中占據相當重要的地位，僅次于水稻、小麥和玉米[1]。我國甘薯資源豐富，種植面積和總產量均居世界首位[2-4]。彩色甘薯是甘薯品種中一個重要的分支，在我國甘薯產業中占據很重要的地位[5-6]，除了含有普通甘薯所具有的淀粉、膳食纖維、碳水化合物、糖類物質等基本成分外，還富含天然色素——花青苷[7-8]，以及微量元素、B族維生素、維生素C、胡蘿卜素、視黃醇、糖蛋白[9-10]、去氫表雄（甾）酮及不飽和脂肪酸等多種功能因子?！侗静菥V目》記載 “補虛乏，益氣力，健脾胃，強腎陰，功效同薯蕷”。

近年來，隨著人們物質生活水平的提高和健康基本物質及保健意識的不斷增強，甘薯的用途逐漸從原來的單純食用轉變為加工為主、食飼兼用[11]。伴隨著甘薯產業化的發展及產后加工的深入，急需選擇出與加工相適應的甘薯品種，如鮮食型、高糖型、高色素型、髙淀粉型、保健型、兼容型品種。迄今為止，雖然有對甘薯[11-12]及彩色甘薯基本物質成分[13-18]的報道，但還很不系統。仍有很多區域及地方的甘薯品種的化學基本物質成分尚不清楚[19-20]，嚴重制約了甘薯的綜合利用及產品開發。

本研究從食品加工的角度出發，根據相關食品安全國家標準及相關衛生標準對10種不同品種彩色甘薯的基本理化數據和基本物質成分進行了系統分析與檢測，旨在為彩色甘薯品種的選育、栽培、品質分析，以及彩色甘薯不同品種產品深加工及在食品加工領域的應用提供科學、合理依據，為進一步提高甘薯資源的附加值及其資源綜合開發利用，推動地方區域經濟發展提供科學依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

10種不同品種彩色甘薯，均由陜西省漢中市農業技術推廣中心提供，樣品采自陜西省漢中市漢臺區洋縣龍亭鎮彩色甘薯種植基地。不同品種（品系）彩色甘薯及其外觀特征見表1。

表1彩色甘薯不同品種及塊根的外觀特征

品種塊根外觀特征浙紫1號薯塊紡錘或長紡錘形，薯皮紫色、表皮光滑，薯肉紫色均勻紫薯1號薯塊紡錘或長紡錘形，薯肉呈紫色至深紫色秦薯5號薯塊長紡錘形，紫紅皮，淡黃肉秦薯7號薯形為紡錘形，黃皮橘紅肉，薯皮光滑秦薯8號薯塊長紡錘形、光滑無條溝，紫紅皮，橘紅肉密選1號薯塊紡錘形、較光滑，紫紅皮，淡乳黃肉徐薯27薯塊紡錘形，薯皮紅色、光滑，薯肉白色，薯干白色紅心431薯塊紡錘形，薯皮紅色，薯肉偏粉偏黃色香黃薯塊紡錘形，薯皮紅色，薯肉淡黃色較均勻心香薯塊紡錘形，薯皮淡紅色，薯肉乳白色均勻

由于甘薯中某些組分不穩定、易氧化變質，故先取部分鮮樣進行水分、維生素C等的測定；其余鮮薯洗凈、切片（2～3 mm 厚）、55 ℃烘干、粉碎過80目篩（烘干后含水量<5%），于密封干燥避光陰涼處保存、備用。

1.2儀器與試劑

Waters高效液相色譜儀帶紫外檢測器（美國Waters公司）；UV-2550型紫外-可見分光光度計（日本島津儀器公司）；SHIMADZU AUY220 萬分之一電子天平（日本島津公司）；KQ100-DA超聲波清洗機（昆山市超聲儀器有限公司）；LC-800型低速臺式離心機（科大創新股份有限公司）；101-1型電熱鼓風干燥箱（北京科偉永興儀器有限公司）；HH-S4型數顯恒溫水浴鍋（北京長風儀器儀表有限公司）；中草藥萬能粉碎機（天津市泰斯特儀器有限公司）等。濃H2SO4、濃HCl、C2H5OH、NaNO2、Al（NO3）3、NaOH、KOH、Na2SO4等（分析純，上海國藥集團）；鋅粉、蒽酮、石油醚（沸程30～60 ℃）、2，4-二硝基苯肼、草酸、硫脲等（分析純，天津市富宇精細化工有限公司）；甲酸（色譜純，天津科密歐化學試劑有限公司）；甲醇、乙腈、三氯甲烷、正己烷等（色譜純，霍尼韋爾公司）維生素C（CAS NO. 50-81-7、C6H8O6、相對分子質量176.13，天津一方科技有限公司，純度≥99%）；維生素B1、維生素B2、維生素B6標準品（Sigma公司）。endprint

1.3測定方法

粗脂肪的測定：參考GB/T 14772—2008《食品中粗脂肪的測定》采用索氏提取法；水分測定：參考GB 5009.3—2010《食品中水分的測定》；還原糖測定：參考GB/T5009.7—2008 《食品中還原糖的測定》中的直接滴定法；總糖測定：參考蒽酮-硫酸比色法；淀粉測定：參考GB/T 5514—200《糧油檢驗 糧食、油料中淀粉含量測定》；維生素C測定：參考GB/T 5009.86—2003《蔬菜、水果及其制品中總抗壞血酸的測定（熒光法和2，4-二硝基苯肼法）》中的2，4-二硝基苯肼法；花青苷測定：參考QB 1228-91 《食品添加劑紅米紅》采用紫外-可見分光光度法進行測定，以矢車菊素-3-葡萄糖苷為標準品，采用標準曲線法，以吸光度D對花青苷濃度做標準曲線，于波長為530 nm處測定；總黃酮測定：參照常規甘薯中總黃酮的測定法[21-24]。

B族維生素測定：包括維生素B1、維生素B2、維生素B6 的測定。（1）維生素樣品前處理。稱取一定量的干粉樣品，采用索氏提取法除去粗脂肪（取適量樣品用濾紙包好后裝入索氏提取管中，圓底燒瓶中加入150 mL石油醚，在60 ℃水浴中提取2 h），將脫脂后的樣品揮發干。（2）精確稱取一定量的上述樣品，加入1%甲酸溶液并定容到25 mL棕色容量瓶中，室溫下超聲提取30 min，冷卻后倒出上清液，再加入1%甲酸定容，超聲提取，重復操作2次。（3）合并3次提取液，用雙層濾紙抽濾得澄清提取液，并用1%甲酸定容至100 mL棕色容量瓶中，用0.2 μm過濾器過濾，用高效液相標準曲線法在對應波長處測定B族維生素的含量[25]。

2結果與分析

2.1營養物質含量

不同品種彩色甘薯中所含基本物質見表2。由表2看出：10種彩色甘薯中水分含量為鮮質量的58.52%～7326%，其中紅心431含水量最高，紫薯1號含水量最低；干樣中總糖含量為27.58～33.30 mg/g，其中秦薯8號最低，香黃次之，紫薯1號中含量30.90 mg/g，浙紫1號含量最高；干樣中還原糖含量為6.56～18.82 mg/g，秦薯8號含量最高，秦薯7號次之，紫薯1號中含量最低；干樣中淀粉含量為 31.13～69.86 mg/g，浙紫1號含量最高，紫薯1號次之，秦薯7號和徐薯27含量相當，秦薯5號含量最低；粗脂肪含量占干粉質量的1.93%～2.88%，紫薯1號中粗脂肪含量最低，香黃含量最高。

表2不同品種甘薯營養物質含量比較

品種水分

（%）糖分（mg/g）總糖還原糖淀粉粗脂肪

（%）浙紫1號65.2033.3038.2869.862.41紫薯1號58.5230.8966.5669.481.93秦薯5號65.9130.3417.7031.132.71秦薯7號71.1431.07818.6269.282.33秦薯8號65.2527.58018.8240.122.40密選1號64.2530.16810.8858.502.56徐薯2769.1028.53711.0169.242.31紅心43173.2629.1618.6968.132.12香黃63.3428.50810.2853.812.88心香64.7030.91311.2050.932.49

2.2主要功能成分含量

不同品種彩色甘薯主要功能成分含量見表3。由表3可以看出，干樣中花青苷含量為0.098 7～4.357 8 mg/g，其中紫薯1號中花青苷含量最高，浙紫1號次之，紅心431含量最低；干樣中總黃酮含量為1.87～18.03 mg/g，密選1號最低，香黃次之，秦薯7號為11.90 mg/g，紫薯1號含量最高。甘薯鮮樣中維生素C含量為26.14～94.87 μg/g，秦薯5號含量最高，浙紫1號次之，紫薯1號含量為51.42 μg/g，徐薯27最低；脫脂后的彩色甘薯干粉中B族維生素含量為：維生素B1 28.13～101.70 μg/g，徐薯27中的維生素B1的含量最低，約為紫薯1號的28%；維生素B2為28.37～138.21 μg/g，浙紫1號中維生素B2的含量最低，紫薯1號中的含量最高；維生素B6為20.73～354.54 μg/g，紫薯1號和徐薯27中維生素B6的含量最高。

3結論與討論

參照相關食品安全國家標準，采用紫外-可見分光光度表3不同品種（系）甘薯功能成分含量比較

品種花青苷含量

（mg/g）總黃酮含量

（mg/g）維生素含量（μg/g）維生素C維生素B1維生素B2維生素B6浙紫1號1.358 92.65486.510 298.1728.3735.21紫薯1號4.357 818.02551.420 1101.70138.21338.15秦薯5號0.159 63.57294.871 834.2354.6520.73秦薯7號0.254 111.90332.412 676.01101.2353.16秦薯8號0.126 82.55842.703 364.5137.09109.47密選1號0.250 71.87241.794 045.0285.3434.68徐薯270.214 52.45226.136 228.1349.02354.54紅心4310.098 75.67844.420 838.8336.5848.53香黃0.167 81.93032.349 535.8046.34116.51心香0.142 62.28135.457 752.3268.25132.98

法、高效液相色譜法等分析了陜西南部甘薯主要栽培區的彩色甘薯不同品種中的水分、總糖、還原糖、淀粉、粗脂肪、花青苷、總黃酮、維生素C、B族維生素（維生素B1、維生素B2、維生素B6）等基本物質及功能成分。結果表明，彩色甘薯中各種基本物質及功能成分的含量與甘薯品種、生長條件、氣候環境、栽培條件等有關；當生長環境及栽培條件相同時，不同品種甘薯中相同基本物質或功能成分不同，同一品種甘薯中不同基本物質或功能成分的含量不同。endprint

薯樣中的水分、總糖及脂肪的含量與甘薯品種差異性的關系不顯著，不同品種甘薯中水分、總糖及脂肪含量基本一致。而薯樣中花青苷、總黃酮、維生素C、維生素B1、維生素B2、維生素B6在不同品種甘薯中的含量差異較大，尤其是花青苷、總黃酮和維生素B6。浙紫1號、紫薯1號中的花青苷遠高于其他供試品種，紫薯1號和徐薯27中的維生素B6明顯高于其他供試品種。從基本物質及功能成分的角度分析，秦薯5號、秦薯7號、紫薯1號、浙紫1號中的總黃酮、維生素C、維生素B1、維生素B2、維生素B6相對其他品種甘薯中的含量較高，還原糖、脂肪含量相對較低，屬于保健型甘薯，在功能性食品及保健品方面具有更大的開發潛力。浙紫1號、紫薯1號中花青苷的含量比其他供試薯樣中的都高，屬于高色素型甘薯，在天然植物色素提取方面具有極大的應用前景。秦薯7號、秦薯8號中的還原糖含量相對其他供試薯樣更高，屬于高糖型甘薯，更適合于鮮食。秦薯5號中的淀粉含量在所有供試薯樣中最低，屬于低淀粉型，更適合于中老年人及糖尿病患者食用。密選1號、徐薯27、紅心431、香黃和心香屬于兼容型甘薯。

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