不同加工方式对紫色马铃薯中酚类物质的影响

王耀红，王 蕾，赵 朋，张 超，杨 乐，闫晓洋，王冬冬，陈 勤*

（西北农林科技大学农学院，陕西 杨凌 712100）

不同加工方式对紫色马铃薯中酚类物质的影响

王耀红，王 蕾，赵 朋，张 超，杨 乐，闫晓洋，王冬冬，陈 勤*

（西北农林科技大学农学院，陕西 杨凌 712100）

紫色马铃薯富含花青素、绿原酸等多酚类物质，是价格低廉、取材广泛的天然抗氧化剂来源。为探明加工方式对紫色马铃薯中酚类物质的影响，最大程度地保留抗氧化活性物质，以3 个紫色马铃薯品系和白色马铃薯品种‘夏波蒂’为实验材料，采用蒸制、微波和水煮3 种加工方式进行处理，分析加工前后紫色马铃薯块茎中花青素、绿原酸、自由态多酚、结合态多酚的含量及抗氧化活性的变化。结果表明，3 种加工方式均导致紫色马铃薯花青素含量的降低；与对照品种‘夏波蒂’相比，蒸制和微波处理后紫色品系马铃薯自由态多酚、结合态多酚、绿原酸的含量及抗氧化活性均更高，而水煮处理后，除结合态多酚的含量增加外，其余成分的含量均显著降低。因此，微波和蒸制加工可以更好地保留紫色马铃薯中的多酚类物质，从而发挥其抗氧化作用。

紫色马铃薯；加工方式；酚类物质；抗氧化活性

彩色马铃薯不仅含有碳水化合物、蛋白质、维生素和矿物质等营养成分，还有丰富的抗氧化活性物质，如花色苷、酚酸、类黄酮等多酚类物质。花色苷是一种水溶性天然食用色素，属黄酮多酚类化合物，由花青素与糖类以糖苷键结合而成，从而使马铃薯块茎呈现出红、紫、蓝等颜色。绿原酸及其异构体是马铃薯中最主要的多酚类物质，绿原酸占总酚含量的50%～70%，对抗氧化活性的贡献达28%～45%[1]。大量研究表明，这些多酚类

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试材料（表1）由西北农林科技大学农学院马铃薯遗传育种实验室提供，其中紫色马铃薯均为西北农林科技大学马铃薯育种团队培育的新品系。S为常规马铃薯品种‘夏波蒂’。物质是天然的抗氧化剂，具有减肥、降血糖、降血脂、防止血管硬化等保健功能[2-4]。植物中的多酚除了以自由态的形式存在之外，还与细胞壁中的纤维素、半纤维素相连、糖类、蛋白等相连接形成不溶性结合态多酚，它在马铃薯中的含量为39.9%[5]。在高温、酸碱条件下细胞膜透性增加，使结合态多酚的C—C键或C—O键遭到破坏，从而使多酚类物质释放，游离态多酚含量上升[6]。

随着马铃薯主粮化战略的推进，马铃薯加工逐渐成为研究热点。马铃薯在加工过程中，不仅物理特性会发生变化，化学成分也会发生改变，因而烹调和加工过程会影响马铃薯的营养品质。其中，多酚类物质稳定性差，受热易分解，所以在加工过程中要尽可能降低多酚类物质的损耗。Blessington等[7]发现基因型、贮藏时间和烹饪处理3 种因素对马铃薯抗氧化活性的影响分别占18%、1%和18%，对总酚含量的影响分别占40%、1%和22%，说明基因型选择对抗氧化活性物质的含量具有很大贡献，除此之外，收获后的贮藏和加工也会显著影响其含量，尤其这3 种因素之间的两两互作对抗氧化活性物质的影响十分明显。Xu Xiaoyun等[8]研究发现，微波、烘烤和水煮均使马铃薯中的总酚含量和抗氧化活性降低，对于同一供试材料而言，加工方式之间没有显著性差异。而Navarre等[9]研究表明微波、烘烤、水煮和油炸均使总酚、酚酸和抗氧化活性升高。目前，国内外关于彩色马铃薯研究多集中在抗氧化等保健功能以及花色苷的提取分离和鉴定等方面，虽然国外已有相关文献报道马铃薯加工过程中营养成分的变化，但是由于材料、加工和处理方式、时间、温度、pH值等影响，不同的实验得到的结果差异较大。

本研究采用微波、蒸制和水煮3 种加工方法，以紫色马铃薯品系和常规马铃薯品种‘夏波蒂’为材料，分析其在3 种加工方式处理下块茎中花青素、绿原酸、自由态和结合态多酚的含量以及抗氧化活性的变化规律和差异，以选择最好的加工方式，从而最大程度地保留马铃薯块茎中的抗氧化活性物质，为彩色马铃薯的加工提供参考。

表1 供试马铃薯材料及块茎性状Table 1 Potato varieties and their tuber traits

甲醇、福林-酚试剂、碳酸钠、没食子酸、醋酸钠、碳酸氢钠（均为分析纯） 天津市科密欧化学试剂有限公司；绿原酸、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、水溶性生育酚（Trolox）（均为色谱纯） 美国Sigma公司。

1.2 仪器与设备

UV-4802紫外-可见分光光度计 尤尼柯（上海）仪器有限公司；FD5-3冷冻干燥机 美国SIM公司；Allegra64R台式高速冷冻离心机 美国Beckman Coulter公司；THC-C-1控温摇床 苏州培英实验设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 马铃薯加工处理

不同品种（系）马铃薯于2014年5月1日在榆林实验基地种植，实验采用随机区组设计，每个小区面积为36 m2（3.6 m×10 m），各种植136 株，每个材料重复3 次。管理方式同普通大田生产，9月10日收获。所有材料在4 ℃贮藏3 个月后，进行加工处理。

将各品种（系）马铃薯（约500 g，5 个左右大小均匀的块茎）清洗、去皮（1.5 mm），切成约5 mm×5 mm的扇形小块，分为4等份，一份作为对照，其余3 份分别进行蒸制、微波和水煮处理，每个处理重复3 次，待处理样品在室温条件下冷却后，所有待测样品都制备成冷冻干燥样品，-20 ℃贮藏待用。

加工处理条件：根据前期实验结果选择最佳加工条件（加工时间以薯块刚刚熟透为标准），所使用的温度和功率参数均为实际中的常用参数。蒸制：蒸锅中加1.5 L沸水，用锡箔纸将40 g切好的鲜薯包裹，加工条件为100 ℃，15 min；微波：将40 g切好的鲜薯放入烧杯中，用封口膜封口，加工条件为700 W，3.5 min；水煮：锅中加2 L沸水，将40 g鲜薯放入100 mL的小烧杯中，加沸水至刚没过材料，用封口膜封口，加工条件为100 ℃，15 min。

1.3.2 指标测定

1.3.2.1 样品提取

自由态多酚提取：参考王全逸[10]的方法，略作修改。称取0.5 g材料加5 mL 70%甲醇匀质，4 ℃摇床过夜，离心，10 000 r/min，5 min，取上清液，重复提取一次，合并滤液，定容至10 mL，-20 ℃贮藏备用。

结合态多酚提取：参考Albishi等[11]的方法，略作修改。向提取自由态多酚后剩余的残渣中加5 mL 4 mol/LNaOH溶液，95 ℃水浴30 min，在室温条件下反应1 h，用6 mol/L HCl溶液酸化（pH 2），加2 mL正己烷去脂，5 min后，7 000 r/min离心5 min，再用乙酸乙酯提取3 次，合并滤液，用冷冻干燥仪冷冻干燥，用70%甲醇复溶，待用。

1.3.2.2 多酚含量的测定

采用福林-酚法，参照Deuber等[12]的方法，略做修改。分别取上述提取液0.1 mL，用70%甲醇稀释5 倍，加0.5 mL 1 mol/L福林-酚溶液，匀质3 min，加1.25 mL 75 g/L碳酸钠溶液和1.75 mL dH2O，避光反应45 min，10 000 r/min离心5 min，在765 nm波长处测吸光度，甲醇为对照，没食子酸（gallic acid equivalents，GAE）为标准品。结果表示为：mg GAE/kg。

1.3.2.3 绿原酸含量的测定

参考刘豫东等[13]的方法，略做修改。取0.3 mL自由态多酚提取液，用70%甲醇稀释10 倍至3 mL，在327 nm波长处测定吸光度，甲醇为对照，绿原酸为标准品，单位为mg/kg。

1.3.2.4 花青素含量的测定

参照Albishi等[11]的pH差示法。取0.5 mL提取液加入两个干净试管中，分别加2.5 mL 0.025 mol/L氯化钾（pH 1.0）和0.4 mol/L醋酸钠（pH 4.5），反应15 min，在520、700 nm波长处测定吸光度。花青素含量的计算公式为：

式中：C为花青素含量/（mg/kg）；A为（A520nm-A700nm）pH1.0-（A520nm-A700nm）pH4.5；Mr为矢车菊素-3-葡萄糖苷的相对分子质量（C15H11O6，449.2）；DF为稀释因子；V为最终体积/mL；ε为摩尔吸光系数（26 900 L/mol）；m为样品质量/g。

1.3.2.5 抗氧化活性测定

采用DPPH法，参考王全逸[10]的方法，并加以改进。30 μL提取液加60 μmol/L DPPH溶液3 mL，避光反应20 min，在515 nm波长处测定吸光度，Trolox为标准品，结果表示为：mmol TE/kg。

1.4 数据统计

采用Excel 2010 软件统计数据，所有数据为3 次以上重复实验的平均值和标准误差；采用SPSS 16.0软件对数据进行差异显著性分析，数据处理间差异显著性检验采用Duncan法。

2 结果与分析

2.1 加工处理前后花青素含量的变化

由图1可知，蒸制、微波和水煮3 种加工方式均对紫色马铃薯中花青素的含量具有明显影响（‘夏波蒂’不含花青素，可忽略不计）。所有材料在加工处理后，花青素的含量均低于对照，热处理使花青素发生了不同程度的降解和流失。CQP1514经过蒸制、微波和水煮处理后，花青素的含量分别比对照降低了35.50%、28.98%和41.14%，是所有材料中颜色最深、花青素含量最高、同时也是损失率最大的品系，但CQP1514在加工后仍是花青素含量最高的品系；其次是CQB1505，加工后花青素分别比对照减少21.28%、24.77%和38.71%；CQB1540在加工后花青素的含量分别损失了21.94%、19.49%和35.59%，是花青素流失最少的品系。对所有材料而言，蒸制和微波处理之间均不存在显著性差异，而水煮后花青素的含量显著低于对照（P＜0.05），表明水煮条件下花青素更容易损失，因而对于彩色马铃薯的加工应尽量避免水煮处理。

图1 蒸制、微波和水煮加工对花青素含量的影响Fig. 1 Prof i ling of anthocyanins in potato tubers under steaming, microwave and boiling conditions

2.2 加工处理前后绿原酸含量的变化

图2 蒸制、微波和水煮加工对绿原酸含量的影响Fig. 2 Prof i ling of chlorogenic acid in potato tubers under steaming, microwave and boiling conditions

本实验中，紫色马铃薯中绿原酸含量是白色马铃薯的4.43～4.75 倍，且3 个紫色马铃薯品系的绿原酸含量比较接近。由图2可知，CQB1540、CQP1514和S在蒸制和微波处理后，绿原酸含量没有明显变化，而水煮后显著减少（P＜0.05）；而CQB1505在蒸制和微波处理后，绿原酸含量分别升高15.70%和5.96%（P＜0.05），水煮条件下显著地降低了16.08%（P＜0.05）。这3 个紫色马铃薯品系经过蒸制和微波两种加工处理后，绿原酸含量均比原来有所增加，而CQB1505尤为明显，这可能是品系间的差异造成的。绿原酸是水溶性酚酸，水煮条件下一部分可能会进入水中，而另一部分由于高温发生降解和分解，从而使块茎中绿原酸含量减少，另外，在水煮条件下，由于所有组织都浸在水中，块茎中的绿原酸等水溶性成分会因为浓度差而不断进入水中，因而，水煮加工后绿原酸的流失程度明显大于微波和蒸制加工。

2.3 加工处理前后多酚含量的变化

2.3.1 自由态多酚含量的变化

图3 蒸制、微波和水煮加工对自由态多酚含量的影响Fig. 3 Prof i ling of free phenolics in potato tubers under steaming, microwave and boiling conditions

由图3可知，加工前4 个马铃薯材料中自由态多酚的含量分别为5 210.611（CQP1514）、4 628.530（CQB1505）、3 989.820（CQB1540）mg GAE/kg和1 753.160 mg GAE/kg（S）。同样，紫色马铃薯的自由态多酚含量远高于白色马铃薯，是其2.27～2.97 倍。3 种加工方式对自由态多酚的含量具有不同的影响。CQP1514在蒸制和水煮处理后，自由态多酚含量分别减少11.27%和20.39%，而微波处理后比对照增加3.66%；CQB1505在蒸制和微波处理后，自由态多酚含量均有所上升，但与对照没有明显差异，而水煮后显著减少14.93%（P＜0.05）；而CQB1540在蒸制和微波处理后，自由态多酚含量分别升高9.85%和11.63%，水煮后显著下降了17.54%，与前两种加工方式形成显著差异（P＜0.05）；S在经过3 种加工处理后，自由态多酚含量均比原来降低，其中微波和水煮处理后损失率分别为2.97%和29.43%。

所有材料在水煮加工后，自由态多酚显著减少。对于CQB1505和CQB1540及S而言，微波和蒸制加工不具有显著差异，只有水煮处理会显著降低自由态多酚的含量。自由态多酚包含多种酚类，如花青素等类黄酮物质，绿原酸、咖啡酸等酚酸类，且不同的品系之间各组分的含量不同，因此，经过加工后多酚的变化情况比花青素和绿原酸等单体酚类更为复杂。

2.3.2 结合态多酚含量的变化

由图4可知，3 种加工方式均增加了紫色马铃薯块茎中结合态多酚的含量。经过蒸制、微波和水煮3 种加工处理，CQP1514结合态多酚的含量分别是原来的1.88、2.22 倍和1.61 倍；CQB1505结合态多酚的含量分别是对照的2.89、2.86 倍和1.90 倍；CQB1540结合态多酚的含量分别是原来的1.76、2.63 倍和1.25 倍，微波处理后，结合态多酚的含量明显高于其余两种加工方式；S在蒸制和微波加工后，结合态多酚的含量略有增加，但没有显著性差异，而水煮条件使其含量比原来减少31.27%。

图4 蒸制、微波和水煮加工对结合态多酚含量的影响Fig. 4 Prof i ling of bound phenolics in potato tubers under steaming, microwave and boiling conditions

2.4 加工处理前后抗氧化活性的变化

2.4.1 自由态多酚抗氧化活性的变化

图5 蒸制、微波和水煮加工对自由态多酚DPPH自由基清除率的影响Fig. 5 Prof i ling of DPPH radical scavenging capacity of free phenolics in potato tubers under steaming, microwave and boiling conditions

由图5可知，在经过加工处理后，自由态多酚的DPPH自由基清除率与自由态多酚的含量变化情况相似。CQP1514在蒸制和微波处理后，DPPH自由基清除率与对照没有显著性差异，而水煮后比对照减少18.76%；CQB1505在前两种加工方式下，DPPH自由基清除率分别增加了16.84%和13.92%，而水煮后降低了16.34%；CQB1540经过蒸制和微波处理后，DPPH自由基清除率均升高20.08%，而水煮后下降了9.53%；S在蒸制和微波处理后，DPPH自由基清除率没有明显变化，而第3种加工处理使DPPH自由基清除率减少4.10%。李葵花等[14]也认为在微波、常压水煮、压力蒸煮和油炸4 种加工方式中，微波加工能够更好地保留马铃薯块茎中的多酚及其抗氧化活性。

根据以上分析结果，自由态多酚的DPPH自由基清除率与自由态多酚的含量之间具有一致的变化规律，表明自由态多酚的含量可以很好地反映马铃薯块茎的DPPH自由基清除率。

2.4.2 结合态多酚抗氧化活性的变化

图6 蒸制、微波和水煮加工对结合态多酚DPPH自由基清除率的影响Fig. 6 Prof i ling of DPPH radical scavenging capacity of bound phenolics in potato tubers under steaming, microwave and boiling conditions

图6 是3 种加工处理后结合态多酚的抗氧化活性变化情况，它与结合态多酚含量的变化规律一致。紫色马铃薯在蒸制、微波和水煮后，结合态多酚的抗氧化活性均高于未处理样品。CQP1514的DPPH自由基清除率分别是原来的1.81、2.22、1.55 倍；CQB1505的DPPH自由基清除率分别是原来的2.2、2.51、1.55 倍；CQB1540在前两种加工处理后，DPPH自由基清除率是分别是对照的1.31 倍和2.19 倍，而水煮后与对照相同；S在蒸制和微波加工后，结合态多酚的含量略有增加，但没有显著性差异，而水煮条件使其含量比原来减少33.33%。上述结果表明，结合态多酚的抗氧化活性与结合态多酚的含量具有一定的相关性。在3 种加工方式中，微波处理后，DPPH自由基清除率最高，表明微波条件下，可能更有利于细胞的破碎以及结合态多酚的提取，从而增加了其含量和抗氧化活性。

2.5 酚类物质的含量与抗氧化活性的相关性

表2显示加工前后花青素、绿原酸和自由态多酚的含量之间具有明显的正相关性，同时，它们和DPPH自由基清除率（自由态）之间也具有明显的正相关性，而结合态多酚的含量与DPPH自由基清除率（结合态）之间也呈正相关。其中，在对照样品中，DPPH自由基清除率（自由态）和绿原酸及自由态多酚的含量之间极显著相关（P＜0.01）；蒸制加工后，结合态多酚和自由态多酚的含量均与DPPH自由基清除率（自由态）之间显著或极显著正相关（P＜0.05，P＜0.01），DPPH自由基清除率（结合态）与上述所有酚类物质的含量以及DPPH自由基清除率（自由态）均显著正相关（P＜0.05）；微波处理后，DPPH自由基清除率（自由态）与花青素的含量极显著正相关（P＜0.01），而结合态多酚的含量仅与DPPH自由基清除率（结合态）极显著正相关（P＜0.01）；水煮处理后，所有酚类物质之间均具有明显的相关性，其中，结合态多酚的含量与其余3 种酚类物质的含量显著正相关（P＜0.05），与DPPH自由基清除率（自由态）极显著正相关（P＜0.01），DPPH自由基清除率（结合态）与所有酚类物质以及DPPH自由基清除率（自由态）之间均具有正相关性，且与绿原酸含量、结合态多酚含量和DPPH自由基清除率（自由态）之间极显著正相关（P＜0.01）。

表2 马铃薯中花青素、绿原酸、总酚含量及抗氧化活性间的相关系数Table 2 Correlations between the contents of anthocyanin, chlorogenic acid, free phenolics and bound polyphenols and DPPH radical scavenging capacity in potatoes

以上结果表明，在未处理和微波处理后的样品中，结合态多酚的含量仅与其DPPH自由基清除率（结合态）相关，与其他成分含量没有明显的相关性。而在蒸制和水煮后的样品中，各酚类成分含量的相关性变得更为复杂，结合态多酚与自由态多酚之间产生了一定的相关性，因而它们的抗氧化活性也具有了一定的相关性。

3 讨 论

基因型、块茎成熟度、贮藏条件和加工方式等因素都会影响多酚的含量和稳定性。对未处理马铃薯而言，基因型是酚类物质含量高低的最主要影响因素，但对收获后的同一材料而言，贮藏条件和加工方式则是影响其含量的主要因素[7]。本实验以3 个不同基因型的紫色马铃薯品系和一个白色马铃薯品种为研究对象，分析比较各基因型材料经过不同加工处理后抗氧化活性物质的变化情况。试图通过探讨紫色马铃薯对不同处理条件的反应及其原因，从而选择最佳的加工方式。

通常，加工过程会引起酚类物质的流失或减少，原因一般是发生氧化分解或酶促反应，另外，也会由于去皮、破碎程度等原因而发生不同程度的损失。大量研究表明，薯皮中抗氧化活性物质的含量远高于薯肉，因此加工处理过程中是否去皮也是影响这些成分的重要因素。Rytel等[15]发现，蓝色马铃薯和黄色马铃薯经过去皮后，其酚酸含量分别减少了80%和60%，进一步干燥处理（120 ℃、1 h）后，黄色品种几乎不含酚类成分，而蓝色品种的含量为原来的4%。Harakotr等[16]认为，紫色玉米经过蒸制和水煮后花青素、总酚含量以及抗氧化活性显著减少，但水煮条件下的损失率更大，同时，将玉米粒从果穗上剥离后加工会损失更多的抗氧化活性物质。

在Blessington等[7]的实验中，使用切块后的未去皮马铃薯进行加工，发现烘烤、微波和油炸之后抗氧化活性和总酚含量均比原来增加，而水煮处理则与之相反。Tierno等[17]发现去皮并切块后的马铃薯在水煮后总酚的含量减少到原来的45%～74%。本实验也对马铃薯进行去皮和切块处理，但破碎程度更大，且水煮时间是其一半，因而多酚的损失率较低，为14.93%～29.43%。

加工处理过程中块茎内部的物理化学结构会发生显著变化，从而改变其组织特性和多酚等活性成分的含量[18]。其中，温度、湿度和加工时间是影响抗氧化活性成分重要的因素。Perla等[19]发现，贮藏6 个月的成熟马铃薯经过水煮、烘烤和微波加工之后，酚类物质均减少，但水煮比另外两种方式损失的酚类物质更少。他们认为，干燥状态下，由于氧气的原因，在热处理过程中，酚类物质更易发生氧化，而由于水的热力学性能，水煮过程可能会相对较少的破坏多酚。该研究直接对完整的且未去皮的马铃薯块茎进行加工，且加工条件与本实验差异较大：水煮时间为1 h，微波加工使用最高功率，且时间为20 min，而烘烤条件为204 ℃、1 h。本实验虽然也使用成熟马铃薯，但贮藏期为3 个月，并且加工过程采用的均是去皮且切块后的马铃薯，由于薯皮中的酚类物质含量远高于薯肉，因此，去皮加工一方面减少了加工过程中薯皮所起的屏障保护作用，另一方面，从很大程度上降低了块茎中的酚类含量。时间和温度是加工过程中非常重要的两个因素，研究表明，时间越长，温度越高，抗氧化活性物质的损失越大，该实验中的烘烤温度达204 ℃，长时间的高温烘烤对块茎的组织结构及其中的酚类物质等活性成分破坏极大，因而，造成了抗氧化活性物质的大量流失。

也有研究报道水煮后多酚含量增加的情况[20-22]。在Burgos等[23]的研究中，未去皮的紫色马铃薯在水煮后，花青素和总酚含量均比原来升高，他们认为加工有利于酚类物质的水解，从而提高其提取效率，使含量比未处理马铃薯增加。因为薯皮中的酚类物质含量较高，带皮加工可以很好地保护块茎内部酚类物质的流失，同时促进薯皮中多酚的释放与提取。

此外，不同的酚类物质具有不同的化学结构，因此稳定性也不同。Kita等[24]发现，红肉马铃薯Herbie 26、Rosalinde和Highland Burgundy Red加工成薯片后，花青素基本全部流失，总酚含量分别减少10%、6%和20%，而紫肉马铃薯Blue Congo和Vitelotte加工成薯片后，总酚含量分别减少40%和60%，推测原因可能是红色和紫色马铃薯中所含的的花青素种类不同，因而具有不同的稳定性。本实验中，3 种加工方式下，花青素含量均明显减少，表明花青素比绿原酸等其他酚类更为敏感，在加工后损失率更高。绿原酸是咖啡酰奎尼酸的衍生物，和咖啡酸同属于羟基肉桂酸，它们对热处理的敏感因物种而异。研究发现，茄子、去皮马铃薯和朝鲜蓟中游离咖啡酸的含量在加工后比原来有所上升，原因可能是不同的咖啡酰奎尼酸酯同时发生了水解，复杂糖苷或酯上的苷元被释放，从而增加了游离咖啡酸的含量[25]。本实验对彩色马铃薯品系中花青素单体和各酚酸成分的含量变化需要进一步研究和探讨，从而更好地解释其内在原因和规律。

在彩色马铃薯中，除了自由态多酚以外，还有很多与纤维素、糖类和蛋白质等细胞壁结构成分相结合形成的结合态多酚，这些物质主要以β-糖苷的形式存在于胃和小肠中，不能被人体的酶消化，在到达结肠后才能够被吸收，可用于治疗结肠癌，如香蕉含有较高含量的结合态多酚，在传统中医中香蕉被认为是治疗便秘的良药[26]。经过高温等加工处理后，细胞结构破坏，酚类物质被释放出来变成自由态多酚，因而加工后自由态酚类的含量可能会增加或保持不变。一般情况下，结合态多酚存在于细胞结构中，需要碱解的方法提取，而高温条件下，细胞结构变得松散或被破坏，更有利于结合态多酚的提取，这可能是其加工后含量增加的重要原因[27]。

结合态多酚在热处理条件下容易释放转变为自由态多酚，因而传统的加工处理即能够使结合态多酚释放。本实验中，经过热加工后，结合态多酚的含量均远高于对照，尤其是微波处理更好地释放了紫色马铃薯中的结合态多酚，并发挥其自由基清除作用，而在水煮条件下，部分结合态多酚释放后，可能会以自由态的形式扩散到水中，这种浓度差会使更多的酚类浸入水中，从而减少了块茎中结合态多酚的含量。

经过不同的加工处理后，各酚类物质的含量及其抗氧化活性的变化各不相同。尤其是水煮后，它们之间的相关关系变得更为复杂，在另外两种加工方式中，绿原酸、自由态多酚的含量都保持不变或是增加，可能由于结合态酚类物质在加工后从细胞壁等结构成分中释放出来，变成自由态多酚，弥补了由于高温降解而流失的那部分含量。因此，微波和蒸制处理更适合于彩色马铃薯的加工，能够更好地保留其中的抗氧化活性物质。

本实验中，紫色马铃薯块茎中的花青素、绿原酸、多酚的含量以及抗氧化活性均明显高于常规白色品种，与前人研究结果一致[28-30]。同一肉色不同品系间酚类物质含量也有差异，在3 个紫色品系中，CQP1514的酚类物质的含量显著高于CQB1505和CQB1540，并且在加工处理后仍然高于另外两个品系，因而可以作为进一步研究的材料。经过不同的加工处理后，酚类物质发生了不同程度的流失，由大到小依次为水煮、蒸制和微波。其中，微波处理保留了较多的抗氧化活性物质，是最适宜的加工方式。

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Effects of Domestic Cooking Methods on Phenol Contents and Antioxidant Activity in Purple-Fleshed Potatoes

WANG Yaohong, WANG Lei, ZHAO Peng, ZHANG Chao, YANG Le, YAN Xiaoyang, WANG Dongdong, CHEN Qin*
(College of Agronomy, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)

Purple-f l eshed potato, rich in phenolic compounds such as anthocyanin, chlorogenic acid, is a good source of natural antioxidants due to its extensive availability and cheapness. This research was performed to investigate the impacts of domestic cooking methods on the contents of anthocyanins, free polyphenols, bound polyphenols and chlorogenic acid and antioxidant activity in purple-f l eshed potato for the purpose of achieving maximum retention of the antioxidant bioactives. Three purple-f l eshed potato breeding lines and the white potato cultivar ‘Shepody’ were tested in this study. The results showed that all cooking methods signif i cantly reduced anthocyanin contents in purple-f l eshed potato varieties; compared with ‘Shepody’, free polyphenols, bound polyphenols and chlorogenic acid contents and 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging capacity in purple-f l eshed potatoes increased after steam and microwave treatments, whereas all components except for bound polyphenols decreased after boiling treatment. In conclusion, phenolics could be retained maximally after microwave irradiation and steaming and thus exert their antioxidant activities.

purple-f l eshed potato; cooking treatment; phenolics; antioxidant activity

10.7506/spkx1002-6630-201707019

S532

A

1002-6630（2017）07-0115-07

王耀红, 王蕾, 赵朋, 等. 不同加工方式对紫色马铃薯中酚类物质的影响[J]. 食品科学, 2017, 38(7): 115-121. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201707019. http://www.spkx.net.cn

WANG Yaohong, WANG Lei, ZHAO Peng, et al. Effects of domestic cooking methods on phenol contents and antioxidant activity in purple-f l eshed potatoes[J]. Food Science, 2017, 38(7): 115-121. (in Chinese with English abstract)

10.7506/ spkx1002-6630-201707019. http://www.spkx.net.cn

2016-08-07

农业部引进国际先进农业科技技术计划（948计划）项目（2015-Z38）

王耀红（1991—），女，硕士，研究方向为功能食品开发。E-mail：1079806856@qq.com

*通信作者：陈勤（1957—），男，教授，博士，研究方向为马铃薯遗传育种及功能性开发。E-mail：chenpeter2289@nwsuaf.edu.cn