马铃薯加工产品硒含量及加工中硒分布特性研究

杨德平

(恩施职业技术学院生物工程系，湖北恩施 445000)



马铃薯加工产品硒含量及加工中硒分布特性研究

杨德平

(恩施职业技术学院生物工程系，湖北恩施 445000)

摘要[目的]探究马铃薯块茎在加工中微量元素硒的分布特性，为生产开发富硒马铃薯产品提供理论和实践依据。[方法]选择高硒土壤中生产的马铃薯块茎，按传统工艺加工薯片和淀粉，测定加工产品和副产品含硒量，分析硒回收率和流失率。[结果] 以蒸汽加热方式脱水加工薯片硒回收率较高，达到39.63%，比水煮脱水加工薯片高近5个百分点，但有超过60%的硒流失；加工的淀粉含硒量只有原料块茎鲜基含硒量的9%，淀粉加工硒回收率仅为13.91%。[结论] 通过传统的加工工艺不可能生产出富硒马铃薯淀粉，加工富硒马铃薯薯片也有必要改进传统的加工工艺。

关键词马铃薯；富硒；淀粉；薯片

马铃薯(Solanumtuberosum)属茄科(Solanaceae)茄属(Solanum)，块茎富含淀粉、蛋白质、多种维生素和矿质养分，是一种粮、菜、饲料及工业原料兼用型高产高效作物。马铃薯加工的产品很多，产业链长，加工增值十分显著。我国是世界上马铃薯种植面积最大的国家，总产量约占全世界1/5[1-2]。硒作为人体必需的微量元素与人体健康关系密切。研究表明，硒具有增强免疫力、防癌、抗衰老、预防心血管疾病、维持正常生育功能等作用；很多地方病如克山病、大骨节病、克汀病等都与人体硒元素的缺乏有关。我国是一个缺硒大国，有72%地区缺硒或少硒，2/3的人口存在不同程度的硒摄入量不足。湖北恩施州是全球罕见的高硒区，有约2万hm2的富硒土壤，恩施市被誉为“中国硒都”、“世界硒都”[3]。

马铃薯作为一种健康食品越来越受到人们青睐，是人体通过食物补硒的重要来源。恩施州马铃薯栽培面积常年在12万hm2以上，开发富硒马铃薯产品是硒资源利用的重要途径，同时恩施丰富的硒资源又为马铃薯产业的发展提供了独特的优势，研究开发富硒马铃薯及加工产品前景广阔。马铃薯加工产品的硒含量与加工原料硒含量的关系以及加工后硒在各种加工产品和副产品中的分布特性在国内还未见报道，笔者就马铃薯粗加工的2种主要产品——薯片和淀粉进行研究，以期为进一步开发马铃薯富硒产品提供理论和实践依据。

1材料与方法

1.1供试样品及取样方法所取原料马铃薯品种为目前恩施地区栽培的主要马铃薯品种米拉，又名马尔科，该品种干物质平均含量25.60%，淀粉含量17.50%～18.20%。

取样地点在湖北恩施市红土乡三元村一处高硒区沙壤地块，检测土壤含硒量为9.81 mg/kg。集中划取地块一小区，挖取当年栽培马铃薯块茎约12 kg，洗净泥土，晾干表面水分。在其中随机抽取500 g用于检测马铃薯鲜薯含硒量，将其余马铃薯留取10 kg，均等分成各5 kg 2份，分别用于加工马铃薯薯片和淀粉。

1.2产品加工方法先将洗净的10 kg马铃薯削皮，将削皮马铃薯均等分成2份，一份用作加工薯片，另一份用作加工淀粉，同时将削下的薯皮晒干备检测。

1.2.1薯片加工方法。为了比较不同加热脱水方法对马铃薯片含硒量的影响，将薯片加工中的加热脱水方式设置2个处理：A为水煮加热脱水，B为蒸汽加热脱水。加工步骤如下：将削皮马铃薯切片；将马铃薯片均等分成2份，一份水煮加热脱水，一份蒸汽加热脱水；将2份马铃薯片晒干，备检测。

1.2.2淀粉加工方法。将削皮马铃薯用机器磨成浆；将马铃薯浆用清水漂洗，过滤沉淀，得到马铃薯淀粉和粉渣； 将淀粉和粉渣分别晒干，备检测。

加工原料及加工后得到的产品、副产品的质量如表1所示。薯片加工产品与副产品干重之和与原料马铃薯鲜重之比为22.27%，淀粉加工该比值为17.14%。这是因为马铃薯在加工淀粉的过程中经过漂洗，水溶性物质流失较多。

1.3硒含量检测方法马铃薯及其加工产品、副产品含硒量的检测仪器为原子荧光分光光度计(型号AFS9700)，具体按GB5009.93-2010标准进行检测。马铃薯块茎为鲜基含量，其他加工产品或副产品为干基含量。

表1　加工原料及加工产品、副产品的质量

注：薯片A处理为水煮加热脱水，薯片B处理为蒸汽加热脱水。

1.4硒分布特性分析为了分析马铃薯加工后的硒分布特性，计算马铃薯加工产品及副产品含硒量占原料马铃薯块茎含硒总量的比例，并计算硒回收率和流失率。硒回收率和流失率计算公式如下：

硒流失率=1-硒回收率

2结果与分析

2.1加工产品含硒量分析加工马铃薯原料块茎、加工产品及副产品含硒量检测结果如表2。

表2　加工原料、产品和副产品含硒量

根据食品安全国家标准GB28050-2011D 的规定：固体食品中硒达到0.15 kg/mg为富含硒食品或富硒食品，而湖北省地方标准规定的粮食类富硒产品硒含量是0.20～0.50 mg/kg，蔬菜类(干基)富硒产品含硒量亦是0.20～0.50 mg/kg[4]。如果按照湖北省地方标准，由于该马铃薯品种块茎有约75%的水分，所以鲜基含硒量只需标准含硒量的1/4，即0.05 mg/kg就已达富硒产品标准。由表2可以看出，原料马铃薯块茎的含硒水平是富硒标准临界值的3倍多，但加工的产品只有薯片达到富硒标准，淀粉的含硒量很低，远远达不到富硒水平。在副产品中薯皮含硒量最高，是鲜马铃薯含硒量的2.35倍，这是因为加工中薯皮中硒基本没有流失。产品、副产品含硒量与原料含硒量比值可以作为马铃薯加工富硒产品的相关参数。从表2 可以看出，蒸汽加热脱水和水煮加热脱水加工的薯片该比值分别为1.66和1.40，而淀粉仅为0.09，说明以传统工艺加工马铃薯淀粉很难生产出富硒产品。在薯片加工中，以蒸汽加热脱水的方式加工的薯片含硒量较高，比水煮加热含硒量高18.60%，说明改进加工工艺对于生产马铃薯富硒产品有特别重要的意义。

2.2加工后硒分布特性分析

2.2.1加工产品硒分配比例。淀粉加工产品及副产品含硒量占原料马铃薯块茎总硒(折合每1 kg)的比例如下：块茎总硒量0.161 0 mg/kg,加工淀粉类产品质量0.082 kg,硒总量0.001 2 mg,比例0.76%；加工粉渣副产品质量0.053 kg，硒总量0.007 4 mg,比例4.61%;薯皮质量0.036 kg,硒总量0.013 8 mg，比例8.55%。

由此可以看出，加工的淀粉硒占原料马铃薯块茎硒的比例很小，只占0.76%，这是因为植物硒大都以硒代氨基酸的形式结合于蛋白质中[5],纯淀粉中不含硒；副产品淀粉渣中该比例也只有4.61%，原料中绝大部分硒在加工中流失。因此如果按传统用水漂洗的方式加工淀粉是不可能生产出符合标准的富硒产品的。

薯片加工产品及副产品含硒量占原料马铃薯块茎总硒(折合每1 kg)的比例如表3所示。

表3　薯片加工产品和副产品含硒量占原料总硒的比例

由表3可以看出，2个加工薯片含硒量占原料块茎总硒的比例分别为26.17%和31.02%，以蒸汽加热脱水方式加工的马铃薯片比例较高。马铃薯加工后薯片的质量占所有产品、副产品质量的90%以上，硒分配在薯片中的比例也显然偏低，这说明传统的薯片加工方式导致硒流失较多。

2.2.2加工后硒回收率和流失率。计算薯片和淀粉加工的硒回收率和流失率见表4。

表4　加工后硒回收率和流失率

由表4可以看出，在淀粉加工中，硒的回收率很低，只有13.91%，绝大部分硒在加工中流失。淀粉加工中要经过漂洗后沉淀的过程，水溶性硒会全部流失，因此要加工马铃薯富硒淀粉必须改进传统的淀粉加工工艺。薯片加工中硒回收率相对较高，2个薯片加工的硒回收率分别为39.63%和34.78%，以蒸汽加热方式脱水较水煮方式加热脱水高，二者相差近5个百分点。但无论哪种脱水方式，有超过60%硒仍然被流失，这是因为水溶性硒有很大一部分会经过加热脱水的方式流失。因此，应用传统的薯片加工工艺只有在原料马铃薯块茎含硒量较高的条件下，才能生产出符合含硒标准的富硒产品，改进马铃薯薯片加工工艺对于开发生产马铃薯富

硒产品也是很必要的。

3结论与讨论

试验得出，马铃薯淀粉加工中硒回收率仅为13.91%，淀粉干基含硒量只有原料马铃薯块茎鲜基含硒量的9%，所以通过传统的加工工艺不可能生产出富硒马铃薯淀粉产品，只有改进加工工艺，使水溶性硒能够存留在淀粉产品中才有可能生产出符合标准的富硒产品。

在薯片加工中，以蒸汽加热方式脱水加工马铃薯硒回收率较高，达到39.63%，比水煮脱水加工高近5个百分点，其含硒量是原料马铃薯块茎鲜基含硒量的1.66倍。利用这种加工工艺也有超过60%的硒流失，只有原料马铃薯块茎含硒量较高的条件下才有可能生产出符合含硒标准的富硒产品，因此进一步改进薯片的加工工艺是很必要的。

该研究的材料取自高硒土壤中的马铃薯块茎，含硒量较低的马铃薯块茎在加工中硒在产品中的分布情况是否有变化需要进一步研究论证。开发生产马铃薯富硒产品是一个系统工程，要从生产和加工2个方面入手。有报道称，马铃薯不同品系对硒的吸收和富集能力差异很大[6]，在生产上应选择块茎富集硒的能力强的品种，采用富硒技术(如施硒肥)，提高块茎含硒量；在加工中应改进加工工艺减少硒的流失，以提高加工产品含硒量。该研究为生产马铃薯富硒产品提供了一个初步的理论和实践依据。

参考文献

[1] 陈伊里，屈冬玉.马铃薯产业与冬作农业[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2006:1-35.

[2] 孙业强.提高脱毒马铃薯产量与硒素含量技术研究[D].泰安：山东农业大学，2006.

[3] 彭祚全，黄剑锋.世界硒都恩施硒资源研究概述[M].北京：清华大学出版社，2012：3-13.

[4] 彭祚全，张欣，牟敏，等.富硒食品含硒量范围标准的研究[J].微量元素与健康研究，2013，30(1)：41-43.

[5] 张弛，吴永尧，彭振坤.植物系研究的进展[J].湖北民族学院学报(自然科学版)，2002,20(3)：58-62.

[6] 李瑜，张百忍，刘运华，等.马铃薯对硒的吸收及生物富集规律[J].中国马铃薯，2013,27(6)：358-361.

Study on the Selenium Content of Potato Processed Products and the Distribution of Selenium in Processing

YANG De-ping(Department of Bioengineering, Enshi Technical College, Enshi, Hubei 445000)

Abstract[Objective] In order to provide theoretical and practical basis for the production and development of selenium-enriched potato products, to explore the distribution characteristics of trace element selenium in processing potato tuber. [Method] To select potato tubers produced in high selenium soil, and processed into potato chips and amylum in the traditional way, then determine the selenium content of the products and by-products, analyze the selenium recovery rate and loss rate. [Result] The recovery rate of selenium was higher when the steam heating method was used for the processing, nearly 5 percent higher than the delydration by boiling water, which reached 39.63%, but there are still more than 60% of the selenium was lost, the selenium content of starch is only 9% of the amount of selenium in the tubers, and the recovery rate of the processing is only 13.91%. [Conclusion] Selenium-enriched potato amylum could not produce by traditional processing technology, the processing of selenium-enriched potato chips is also necessary to improve the traditional processing technology.

Key wordsPotato; Selenium enrichment; Amylum; Potato chips

收稿日期2015-11-26

作者简介杨德平(1965- )，男，湖北恩施人，副教授，从事作物栽培和富硒农产品的研究。

基金项目恩施职业技术学院科技基金资助项目(2015A01)。

中图分类号S 532

文献标识码A

文章编号0517-6611(2015)36-147-02