泰州特色芋品种的品质分析与比较

2017-07-31焦庆清谢吉先陈素华

浙江农业科学 2017年6期

关键词：山芋矿质泰州

吴薇，王安，焦庆清，谢吉先，陈素华，蒋莹

(江苏省农业科学院泰州农科所，江苏泰州 225300)

泰州特色芋品种的品质分析与比较

吴薇，王安，焦庆清*，谢吉先，陈素华，蒋莹

(江苏省农业科学院泰州农科所，江苏泰州 225300)

对泰州4个地方特色芋品种进行品质分析，并与泰州地区普遍种植的2个山芋品种和1个马铃薯品种的营养价值进行评价比较，发现3种作物中，芋的粗蛋白、纤维素和淀粉含量相对较高，粗脂肪和糖含量相对较低，是一种理想的高营养、低热量食物；此外，芋中还富含人体所需的矿质元素，且各种矿质元素含量在3种作物中均居首位，具有良好的营养保健价值；不仅如此，芋的氨基酸种类齐全，人体必需氨基酸含量高，是优质的蛋白源，开发前景可观。泰州4个地方特色芋品种中，以香荷芋、香沙芋品质更优，更具开发前景和潜力。

芋；蛋白质；氨基酸；矿质元素；泰州

芋[Colocasiaesculenta(L.) Schoot]，又名青芋、芋艿、毛芋头，天南星科(Araceae)芋属(Colocasia)多年生块茎植物，是中国著名的经济作物。在中国，芋的栽培历史悠久，种植范围广泛，主要分布在珠江流域、台湾地区、长江与淮河流域以及胶东半岛地区，在山东、浙江、江苏、安徽、江西、湖南、湖北、广西、云南、四川、福建等地均有种植[1]。芋具有极高的药用价值，其叶、叶柄、花、块茎均可入药，具有益胃、宽肠、消肿止痛、解毒、补中益肝肾、散结、调节中气、化痰、通便、益胃健脾、添精益髓等功效。此外，芋还具有极高的食用价值，含有丰富的蛋白质、淀粉和纤维素，以及大量人体所需的矿质元素，还含有较多的维生素、花青甙、甾醇、过氧化氢酶、胡萝卜素等[2]，能够改善人体机能，增强抵抗力，具有良好的抗氧化和美容养颜等功效。近年来，芋的价值越来越受到人们的关注。泰州芋是泰州市的地方特色农产品之一，市内的靖江、泰兴、兴化和姜堰等县(市、区)都有各自特色的芋产品，泰州芋香味独特，营养丰富，粮菜兼用，是泰州市传统特色农产品之一，具备极好的发展前景。

1 材料与方法

1.1 供试材料

芋品种香荷芋(江苏省泰兴市)、香沙芋(江苏省靖江市)、紫荷芋(江苏省姜堰区)和龙香芋(江苏省兴化市)；山芋品种宁6-10(江苏省南京市)和苏渝303(江苏省南京市)；马铃薯品种荷兰15号(荷兰)。

1.2 检测方法

送检样品处理：选取保存完好、大小适中、无腐烂斑点的样品各500 g，洗净晾干去皮后，委托江苏省农业科学院农业质量安全检测研究中心进行成分检测。

基本营养成分的测定：粗脂肪含量测定参照GB/T 6433—94《饲料粗脂肪测定方法》；蛋白质含量测定参照GB/T 5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》；淀粉含量测定参照GB/T 5514—2008《粮食、油料中淀粉含量测定》；粗纤维含量测定参照GB/T 5515—2008《粮食中粗纤维素含量测定》；还原糖含量测定参照GB/T 5009.7—2008《食品中还原糖的测定》；蔗糖含量测定参照GB/T 5009.8—2008《食品中蔗糖的测定》；矿质元素含量测定参照GB/T 13885—2003《动物饲料中钙、铜、铁、镁、锰、钾、钠和锌含量的测定》；氨基酸含量测定参照GB/T 18246—2000《饲料中氨基酸含量的测定》。1.3 蛋白质营养评价方法

根据联合国粮食及农业组织/世界卫生组织(Food and Agriculture Organization/World Health Organization，FAO/WHO)提出的氨基酸评分标准模式[3]和全鸡蛋蛋白氨基酸模式[4]，计算氨基酸评分(Amino Acid Score，AAS)、化学评分(Chemical Score，CS)和必需氨基酸指数(Essential Amino Acid Index，EAAI)[5-6]。

AAS=每g样品蛋白中必需氨基酸的含量/评分模式中对应必需氨基酸的含量；

CS=每g样品蛋白中必需氨基酸的含量/鸡蛋蛋白模式中对应必需氨基酸的含量；

式中：n为比较的必需氨基酸个数；ei为样品蛋白中必需氨基酸的含量；Ei为鸡蛋蛋白中对应的必需氨基酸含量；i=1，2，…，n。

2 结果与分析

2.1 主要营养成分

由表1可知，芋主要营养成分中，粗蛋白、纤维素和淀粉的含量相对较高，其中含量最高的是淀粉(8.32%)，但较山芋和马铃薯略低；其次是纤维素(3.19%)，其含量显著高于山芋(1.37%)和马铃薯(0.82%)；粗蛋白含量(2.63%)也较山芋(0.96%)和马铃薯(2.09%)高，是山芋的2倍。粗脂肪和糖含量相对较低，其中粗脂肪含量(0.43%)显著低于山芋(1.05%)和马铃薯(0.60%)，仅为山芋的1/2，糖含量(1.05%)较山芋(1.72%)低，较马铃薯(0.15%)略高，说明芋是一种理想的高营养、低热量食物。其所含的丰富蛋白质不仅能为人体提供热量，而且对于人体的生长发育和新陈代谢也起到了重要的促进作用，是维持人正常生命活动的关键。膳食纤维有助于延缓碳水化合物的消化吸收，促进肠道蠕动。芋中含有大量的粗纤维，适量摄入芋可以改善肠道的消化功能，降低胆固醇，预防便秘、肥胖、糖尿病和心血管疾病等的发生。芋的淀粉含量虽然较山芋和马铃薯略低，但芋淀粉颗粒的平均粒径很小，仅为马铃薯淀粉的1/10，消化率高达98.8%[7]，容易消化；另一方面，芋中粗脂肪和糖含量均较低，所含热量不高，多吃不易造成脂肪堆积，高蛋白、低热量的膳食结构，十分符合现代人的饮食标准。

表1 不同作物营养成分的比较 %

泰州在靖江、泰兴、姜堰和兴化等市均有各自特色的芋品种，分别是靖江香沙芋、泰兴香荷芋、姜堰紫荷芋和兴化龙香芋，这4个品种的营养成分含量趋势与总趋势相同(表2)，均是淀粉、粗蛋白和纤维素含量较高，粗脂肪和糖含量较低。但各品种间也存在一定差异，其中香沙芋的营养成分含量(22.54%)最高，其纤维素含量高达7.40%，显著高于其他品种，粗脂肪含量(0.2%)最低，仅为紫荷芋(0.8%)的1/4。香荷芋的营养成分含量(17.42%)次之，其淀粉(10.65%)和粗蛋白(3.33%)含量在所有品种中居首位；龙香芋(15.21%)和紫荷芋(7.33%)的营养成分含量相对较低。

表2 各品种营养成分的比较 %

泰州地区主栽的山芋品种主要有宁6-10和苏渝303。由表2可以看出，山芋中淀粉和糖含量较高，粗蛋白、粗脂肪和纤维素含量相对较低，食用可以使人产生愉悦感，其中苏渝303的营养成分含量较高(20.62%)。由于苏渝303是淀粉型山芋，故淀粉含量(15.46%)较宁6-10(12.18%)高，其余各成分含量相差不大。泰州地区主栽的马铃薯品种是荷兰15号，该品种淀粉和粗蛋白含量较高，粗脂肪、糖和纤维素的含量较低(表1)。

2.2 矿质元素

芋中含有大量人体所需的矿质元素，各矿质元素的含量均较山芋和马铃薯高(表3)。其中，常量矿质元素K、Na、P含量较高，微量矿质元素Zn、Mn含量较高。各参试品种常量元素都以K、P居多，微量元素稍有差异，其中芋和马铃薯品种均表现为Zn、Mn含量较高，山芋品种则表现为Zn、Cu含量较高。这些矿质元素可参与构建骨骼、血红蛋白、细胞色素，维持体内渗透压，还可作为酶的辅助因子维持人体正常生理机能、促进生长发育、抵抗疾病。且芋中含有较多的Ca、Na、K、Mg等矿质元素，这些元素在体内的最终代谢产物常呈碱性，故芋属于碱性食物，能中和人体内积存的酸性物质，调整人体酸碱平衡，对于胃酸过多症具有很好的疗效，还可以起到防癌抗癌、抗疲劳等作用。

表3 不同作物矿质元素的比较 mg·kg-1

注：-表示未检测，表4同。

4个特色芋品种以香沙芋的矿质元素含量最高，其中K元素含量显著高于其他芋。2个主栽山芋品种中苏渝303的矿质元素含量较宁6-10高，其K、Ca、Mg、P、Mn元素含量均较宁6-10高，仅Zn和Cu含量较宁6-10略低(表4)。

表4 各品种矿质元素的比较 mg·kg-1

2.3 氨基酸组成与含量

3种作物中构成蛋白质的氨基酸种类均比较齐全，比例相对均衡，均含有18种氨基酸，包括人体所需的8种必需氨基酸和2种半必需氨基酸，且含量丰富。其中，芋的氨基酸含量最高，总氨基酸含量达22.65 mg·g-1，必需氨基酸含量为8.78 mg·g-1；马铃薯次之，分别为15.62 mg·g-1和5.70 mg·g-1；山芋最低，分别为8.23 mg·g-1和3.10 mg·g-1(表5)。芋所含的必需氨基酸中亮氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸的含量最丰富，作为人体主要限制因子的赖氨酸含量也较丰富，可以补充人体赖氨酸的不足。

表5 不同作物氨基酸含量的比较 mg·g-1

芋的蛋白质结构十分优秀，其中香荷芋和香沙芋的总氨基酸/必需氨基酸分别为41.12%和41.16%，总氨基酸/非必需氨基酸分别为69.84%和69.96%，均符合FAO/WHO建议的理想蛋白模式，其蛋白构成良好(表6)。紫荷芋和龙香芋的蛋白构成也较好，总氨基酸/必需氨基酸分别为37.43%和34.35%，总氨基酸/非必需氨基酸分别为59.81%和52.32%，与FAO/WHO建议的理想蛋白模式接近。芋中还含有由谷氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸组成的鲜味氨基酸(表6)，平均含量为9.13 mg·g-1，平均占氨基酸总量的40.85%，远高于一般食品类鲜味氨基酸的含量。较高含量的鲜味氨基酸，使得芋风味独特、口感鲜嫩、清香宜人。

表6 不同品种氨基酸含量的比较 mg·g-1

注：*为必需氨基酸；#为半必需氨基酸；△为鲜味氨基酸；＊为胶原蛋白特性氨基酸。表中将必需氨基酸和半必需氨基酸计入必需氨基酸；色氨酸在水解过程中受破坏，未作分析。

芋中还含有丰富的胶原蛋白，这也是芋表面黏液的来源，其中甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸是胶原蛋白的特性氨基酸，决定了胶原蛋白不同于普通蛋白的保湿、弹性、修复等作用。甘氨酸和脯氨酸含量最丰富的是芋(表6)，平均占氨基酸总量的9.37%，远高于山芋(7.07%)和马铃薯(4.99%)。芋中丰富的胶原蛋白与免疫蛋白结合，可极大地增强人体的免疫机能，能够有效地抑制癌细胞的增长；还可以使分化的细胞充分发挥功能，活化细胞机能。另外，胶原蛋白是皮肤真皮层中最主要的结构，完整的胶原结构影响肌肤的弹性，常吃芋可以补充大量的胶原蛋白，能够抵抗并延缓肌肤衰老，由此可以看出，芋是一种极好的美容圣品。

2.4 蛋白质

根据AAS和CS评分制，3个作物中，含硫氨基酸(蛋氨酸+胱氨酸)的评分均是最低的，故第1限制氨基酸是含硫氨基酸。AAS值越接近1，表示其含量越接近人体需要，蛋白质的食用价值也越高；CS值越接近1，表示其蛋白组成越接近标准蛋白的组成，营养价值就越高。由表7中可以看出，芋具有很高的食用价值和营养价值，除紫荷芋外，均较山芋和马铃薯高。另外由EAAI也可以看出，多数芋的蛋白均为优质蛋白，具有很高的食用价值。综合来看，香荷芋的营养价值居首，香沙芋的营养价值次之。