彩色甘薯不同品种中基本物质及功能成分分析

2015-04-17刘水英李新生江海等

江苏农业科学 2015年1期

关键词：品种

刘水英　李新生　江海　等

摘要：以不同品种的彩色甘薯为试验材料，采用紫外可见分光光度法、高效液相色谱法、参照食品安全国家标准等方法测定该系列彩色甘薯所含的基本物质及功能成分。分析结果可知，10种彩色甘薯鲜样中水分含量为58.52%～7326%，维生素C含量为26.14～94.87 μg/g；干样中总糖含量为27.58～33.30 mg/g，还原糖含量为6.56～18.82 mg/g，淀粉含量为31.13～69.86 mg/g；粗脂肪含量占干粉质量1.93%～2.88%，花青苷含量为0.098 7～4.357 8 mg/g，总黄酮含量为1.87～18.03 mg/g，脱脂后的彩色甘薯干粉中B族维生素含量：维生素B1为28.13～10170 μg/g、维生素B2为28.37～138.21 μg/g、维生素B6为20.73～354.54 μg/g。结果表明，彩色甘薯中各种基本物质及功能成分的含量与甘薯品种、生长条件、气候环境、栽培条件等诸多因素有关；当生长环境及栽培条件相同时，不同品种甘薯中相同基本物质或功能成分不同，同一品种甘薯中不同基本物质或功能成分的含量不同。在供试薯样中的水分、总糖及脂肪的含量在甘薯品种间差异不显著，不同品种甘薯中水分、总糖及脂肪含量基本一致。而薯样中花青苷、总黄酮、维生素C、维生素B1、维生素B2、维生素B6在不同品种甘薯中的含量差异较大，尤其是花青苷、总黄酮、维生素B6。

关键词：彩色甘薯；品种；基本物质；功能成分

中图分类号： S531.01文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）01-0303-03

收稿日期：2014-03-03

基金项目：陕西省科技统筹创新工程计划（编号：2014KTCL02-18）。

作者简介：刘水英（1987—），女，陕西汉中人，硕士研究生，主要从事应用生物化学方向的研究。E-mail：snutlsy@163.com。

通信作者：李新生，教授，主要从事生物资源开发应用的研究。E-mail：lxs9@tom.com。甘薯（sweet potato）属旋花科甘薯属，别称山芋、红芋、地瓜、红苕，为多年生或1年生蔓生草本植物。因其具有抗旱、耐贫瘠、易栽培、高产稳产、适应性强等特点，在我国主要粮食作物中占据相当重要的地位，仅次于水稻、小麦和玉米[1]。我国甘薯资源丰富，种植面积和总产量均居世界首位[2-4]。彩色甘薯是甘薯品种中一个重要的分支，在我国甘薯产业中占据很重要的地位[5-6]，除了含有普通甘薯所具有的淀粉、膳食纤维、碳水化合物、糖类物质等基本成分外，还富含天然色素——花青苷[7-8]，以及微量元素、B族维生素、维生素C、胡萝卜素、视黄醇、糖蛋白[9-10]、去氢表雄（甾）酮及不饱和脂肪酸等多种功能因子。《本草纲目》记载 “补虚乏，益气力，健脾胃，强肾阴，功效同薯蓣”。

近年来，随着人们物质生活水平的提高和健康基本物质及保健意识的不断增强，甘薯的用途逐渐从原来的单纯食用转变为加工为主、食饲兼用[11]。伴随着甘薯产业化的发展及产后加工的深入，急需选择出与加工相适应的甘薯品种，如鲜食型、高糖型、高色素型、髙淀粉型、保健型、兼容型品种。迄今为止，虽然有对甘薯[11-12]及彩色甘薯基本物质成分[13-18]的报道，但还很不系统。仍有很多区域及地方的甘薯品种的化学基本物质成分尚不清楚[19-20]，严重制约了甘薯的综合利用及产品开发。

本研究从食品加工的角度出发，根据相关食品安全国家标准及相关卫生标准对10种不同品种彩色甘薯的基本理化数据和基本物质成分进行了系统分析与检测，旨在为彩色甘薯品种的选育、栽培、品质分析，以及彩色甘薯不同品种产品深加工及在食品加工领域的应用提供科学、合理依据，为进一步提高甘薯资源的附加值及其资源综合开发利用，推动地方区域经济发展提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验材料

10种不同品种彩色甘薯，均由陕西省汉中市农业技术推广中心提供，样品采自陕西省汉中市汉台区洋县龙亭镇彩色甘薯种植基地。不同品种（品系）彩色甘薯及其外观特征见表1。

表1彩色甘薯不同品种及块根的外观特征

品种块根外观特征浙紫1号薯块纺锤或长纺锤形，薯皮紫色、表皮光滑，薯肉紫色均匀紫薯1号薯块纺锤或长纺锤形，薯肉呈紫色至深紫色秦薯5号薯块长纺锤形，紫红皮，淡黄肉秦薯7号薯形为纺锤形，黄皮橘红肉，薯皮光滑秦薯8号薯块长纺锤形、光滑无条沟，紫红皮，橘红肉密选1号薯块纺锤形、较光滑，紫红皮，淡乳黄肉徐薯27薯块纺锤形，薯皮红色、光滑，薯肉白色，薯干白色红心431薯块纺锤形，薯皮红色，薯肉偏粉偏黄色香黄薯块纺锤形，薯皮红色，薯肉淡黄色较均匀心香薯块纺锤形，薯皮淡红色，薯肉乳白色均匀

由于甘薯中某些组分不稳定、易氧化变质，故先取部分鲜样进行水分、维生素C等的测定；其余鲜薯洗净、切片（2～3 mm 厚）、55 ℃烘干、粉碎过80目筛（烘干后含水量<5%），于密封干燥避光阴凉处保存、备用。

1.2仪器与试剂

Waters高效液相色谱仪带紫外检测器（美国Waters公司）；UV-2550型紫外-可见分光光度计（日本岛津仪器公司）；SHIMADZU AUY220 万分之一电子天平（日本岛津公司）；KQ100-DA超声波清洗机（昆山市超声仪器有限公司）；LC-800型低速台式离心机（科大创新股份有限公司）；101-1型电热鼓风干燥箱（北京科伟永兴仪器有限公司）；HH-S4型数显恒温水浴锅（北京长风仪器仪表有限公司）；中草药万能粉碎机（天津市泰斯特仪器有限公司）等。浓H2SO4、浓HCl、C2H5OH、NaNO2、Al（NO3）3、NaOH、KOH、Na2SO4等（分析纯，上海国药集团）；锌粉、蒽酮、石油醚（沸程30～60 ℃）、2，4-二硝基苯肼、草酸、硫脲等（分析纯，天津市富宇精细化工有限公司）；甲酸（色谱纯，天津科密欧化学试剂有限公司）；甲醇、乙腈、三氯甲烷、正己烷等（色谱纯，霍尼韦尔公司）维生素C（CAS NO. 50-81-7、C6H8O6、相对分子质量176.13，天津一方科技有限公司，纯度≥99%）；维生素B1、维生素B2、维生素B6标准品（Sigma公司）。endprint

1.3测定方法

粗脂肪的测定：参考GB/T 14772—2008《食品中粗脂肪的测定》采用索氏提取法；水分测定：参考GB 5009.3—2010《食品中水分的测定》；还原糖测定：参考GB/T5009.7—2008 《食品中还原糖的测定》中的直接滴定法；总糖测定：参考蒽酮-硫酸比色法；淀粉测定：参考GB/T 5514—200《粮油检验粮食、油料中淀粉含量测定》；维生素C测定：参考GB/T 5009.86—2003《蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定（荧光法和2，4-二硝基苯肼法）》中的2，4-二硝基苯肼法；花青苷测定：参考QB 1228-91 《食品添加剂红米红》采用紫外-可见分光光度法进行测定，以矢车菊素-3-葡萄糖苷为标准品，采用标准曲线法，以吸光度D对花青苷浓度做标准曲线，于波长为530 nm处测定；总黄酮测定：参照常规甘薯中总黄酮的测定法[21-24]。

B族维生素测定：包括维生素B1、维生素B2、维生素B6 的测定。（1）维生素样品前处理。称取一定量的干粉样品，采用索氏提取法除去粗脂肪（取适量样品用滤纸包好后装入索氏提取管中，圆底烧瓶中加入150 mL石油醚，在60 ℃水浴中提取2 h），将脱脂后的样品挥发干。（2）精确称取一定量的上述样品，加入1%甲酸溶液并定容到25 mL棕色容量瓶中，室温下超声提取30 min，冷却后倒出上清液，再加入1%甲酸定容，超声提取，重复操作2次。（3）合并3次提取液，用双层滤纸抽滤得澄清提取液，并用1%甲酸定容至100 mL棕色容量瓶中，用0.2 μm过滤器过滤，用高效液相标准曲线法在对应波长处测定B族维生素的含量[25]。

2结果与分析

2.1营养物质含量

不同品种彩色甘薯中所含基本物质见表2。由表2看出：10种彩色甘薯中水分含量为鲜质量的58.52%～7326%，其中红心431含水量最高，紫薯1号含水量最低；干样中总糖含量为27.58～33.30 mg/g，其中秦薯8号最低，香黄次之，紫薯1号中含量30.90 mg/g，浙紫1号含量最高；干样中还原糖含量为6.56～18.82 mg/g，秦薯8号含量最高，秦薯7号次之，紫薯1号中含量最低；干样中淀粉含量为 31.13～69.86 mg/g，浙紫1号含量最高，紫薯1号次之，秦薯7号和徐薯27含量相当，秦薯5号含量最低；粗脂肪含量占干粉质量的1.93%～2.88%，紫薯1号中粗脂肪含量最低，香黄含量最高。

表2不同品种甘薯营养物质含量比较

品种水分

（%）糖分（mg/g）总糖还原糖淀粉粗脂肪

（%）浙紫1号65.2033.3038.2869.862.41紫薯1号58.5230.8966.5669.481.93秦薯5号65.9130.3417.7031.132.71秦薯7号71.1431.07818.6269.282.33秦薯8号65.2527.58018.8240.122.40密选1号64.2530.16810.8858.502.56徐薯2769.1028.53711.0169.242.31红心43173.2629.1618.6968.132.12香黄63.3428.50810.2853.812.88心香64.7030.91311.2050.932.49

2.2主要功能成分含量

不同品种彩色甘薯主要功能成分含量见表3。由表3可以看出，干样中花青苷含量为0.098 7～4.357 8 mg/g，其中紫薯1号中花青苷含量最高，浙紫1号次之，红心431含量最低；干样中总黄酮含量为1.87～18.03 mg/g，密选1号最低，香黄次之，秦薯7号为11.90 mg/g，紫薯1号含量最高。甘薯鲜样中维生素C含量为26.14～94.87 μg/g，秦薯5号含量最高，浙紫1号次之，紫薯1号含量为51.42 μg/g，徐薯27最低；脱脂后的彩色甘薯干粉中B族维生素含量为：维生素B1 28.13～101.70 μg/g，徐薯27中的维生素B1的含量最低，约为紫薯1号的28%；维生素B2为28.37～138.21 μg/g，浙紫1号中维生素B2的含量最低，紫薯1号中的含量最高；维生素B6为20.73～354.54 μg/g，紫薯1号和徐薯27中维生素B6的含量最高。

3结论与讨论

参照相关食品安全国家标准，采用紫外-可见分光光度表3不同品种（系）甘薯功能成分含量比较

品种花青苷含量

（mg/g）总黄酮含量

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

法、高效液相色谱法等分析了陕西南部甘薯主要栽培区的彩色甘薯不同品种中的水分、总糖、还原糖、淀粉、粗脂肪、花青苷、总黄酮、维生素C、B族维生素（维生素B1、维生素B2、维生素B6）等基本物质及功能成分。结果表明，彩色甘薯中各种基本物质及功能成分的含量与甘薯品种、生长条件、气候环境、栽培条件等有关；当生长环境及栽培条件相同时，不同品种甘薯中相同基本物质或功能成分不同，同一品种甘薯中不同基本物质或功能成分的含量不同。endprint

薯样中的水分、总糖及脂肪的含量与甘薯品种差异性的关系不显著，不同品种甘薯中水分、总糖及脂肪含量基本一致。而薯样中花青苷、总黄酮、维生素C、维生素B1、维生素B2、维生素B6在不同品种甘薯中的含量差异较大，尤其是花青苷、总黄酮和维生素B6。浙紫1号、紫薯1号中的花青苷远高于其他供试品种，紫薯1号和徐薯27中的维生素B6明显高于其他供试品种。从基本物质及功能成分的角度分析，秦薯5号、秦薯7号、紫薯1号、浙紫1号中的总黄酮、维生素C、维生素B1、维生素B2、维生素B6相对其他品种甘薯中的含量较高，还原糖、脂肪含量相对较低，属于保健型甘薯，在功能性食品及保健品方面具有更大的开发潜力。浙紫1号、紫薯1号中花青苷的含量比其他供试薯样中的都高，属于高色素型甘薯，在天然植物色素提取方面具有极大的应用前景。秦薯7号、秦薯8号中的还原糖含量相对其他供试薯样更高，属于高糖型甘薯，更适合于鲜食。秦薯5号中的淀粉含量在所有供试薯样中最低，属于低淀粉型，更适合于中老年人及糖尿病患者食用。密选1号、徐薯27、红心431、香黄和心香属于兼容型甘薯。

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