不同品种马铃薯膳食纤维化学组成及理化性质分析

韩 克，张正茂,2,*，邢沁浍，闫巧珍，侯传丽

（1.西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西 杨凌 712100；2.西北农林科技大学农学院，陕西 杨凌 712100）

不同品种马铃薯膳食纤维化学组成及理化性质分析

韩 克1，张正茂1,2,*，邢沁浍1，闫巧珍1，侯传丽1

（1.西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西 杨凌 712100；2.西北农林科技大学农学院，陕西 杨凌 712100）

以夏波蒂、白玫瑰、黑玫瑰、克新1号、费乌瑞它、冀张薯8号6个品种的马铃薯为研究对象，自提薯渣并采用中温α-淀粉酶、碱性蛋白酶和糖化酶水解提取膳食纤维，研究了不同品种干马铃薯渣（dried potato residue，DPR）和马铃薯膳食纤维（potato dietary fiber，PDF）的化学组成、微观结构及理化性质。结果表明：不同品种DPR的各化学组分含量差异显著（P＜0.05），其中夏波蒂、黑玫瑰的总膳食纤维含量较高，分别为43.16%和31.87%。PDF得率最高的是夏波蒂（62.19%），最低的是白玫瑰（42.99%），黑玫瑰为51.27%。与DPR相比，酶解后得到的PDF中淀粉和果胶含量较低，蛋白质、纤维素、半纤维素、木质素含量较高；DPR结构紧密，而酶解得到的PDF结构更疏松，有褶皱和很多空洞，表面积大。黑玫瑰PDF的淀粉含量最低，蛋白质含量为7.69%，显著低于白玫瑰（P＜0.05），纤维素含量高达21.30%，木质素含量与含量最高的白玫瑰差异不显著（P＞0.05），果胶含量显著高于其他品种（P＜0.05）。综合比较，黑玫瑰PDF的持水性、持油性、膨胀性和葡萄糖束缚能力在6 个品种中均较大，因此黑玫瑰是一种适合提取PDF的马铃薯资源。

品种；马铃薯渣；膳食纤维；化学组成；理化性质

韩克, 张正茂, 邢沁浍, 等. 不同品种马铃薯膳食纤维化学组成及理化性质分析[J]. 食品科学, 2017, 38(17): 158-163. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201717026. http://www.spkx.net.cn

HAN Ke, ZHANG Zhengmao, XING Qinhui, et al. Compositions and physicochemical properties of dietary fi ber extracted from different potato varieties[J]. Food Science, 2017, 38(17): 158-163. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201717026. http://www.spkx.net.cn

马铃薯营养丰富，粮菜兼食，在很多国家的饮食方面占据举足轻重的作用。我国是马铃薯生产大国，据FAO统计，2014年我国马铃薯种植面积为564.7万 hm2，总产量为9613.62万 t，占全世界马铃薯种植面积和总产量的1/4左右。马铃薯渣是马铃薯加工淀粉过程中产生的，主要成分为水、细胞碎片和残余淀粉颗粒的副产物，其化学成分包括淀粉、纤维素、半纤维素、果胶、游离氨基酸、寡肽、多肽和灰分等，干马铃薯渣（dried potato residue，DPR）中膳食纤维质量约占总质量的50%，是膳食纤维的良好来源[1-2]。

膳食纤维指能抗人体小肠消化吸收，而在大肠中能部分或全部发酵的可食用植物性成分、碳水化合物及其相类似物质的总和，包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质[3-4]。根据溶解性可将其分为水溶性膳食纤维和非水溶性膳食纤维。水溶性膳食纤维主要是一些胶质物质，能与人体肠道内有害物质结合，并参与代谢；非水溶性膳食纤维包括纤维素、半纤维素、木质素、壳聚糖和植物蜡等，其结构紧密，不能被肠道微生物分解利用，主要作用是促进肠道蠕动[5]。膳食纤维是继水分、蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素和矿物质后的“第七大营养素”[6]，因其可预防便秘、肥胖、心血管 疾病、结肠癌和糖尿病等“富贵病”[7]而备受关注。中国营养学会推荐每日人均膳食纤维摄入量为20～35 g，但实际摄入量仅为十几克[8]。

关于马铃薯膳食纤维（potato dietary fi ber，PDF），前人主要探究了PDF的提取工艺[9-11]、可溶性膳食纤维的含量变化和得率[12-14]、膳食纤维及其单糖的结构[15-17]等。采用不同原料、不同工艺提取的膳食纤维化学组成、结构、粒径分布不同，这会显著影响其理化性质，进而影响功能性质[6]。Mei Xin等[18]以10 个品种甘薯为材料，分析比较了甘薯渣及其膳食纤维基本成分、膳食纤维得率及其理化特性，发现不同品种甘薯薯渣与其提取的膳食纤维中纤维素、半纤维素、木质素和果胶含量差异显著。但是对于不同品种DPR和PDF的化学组成和理化性质鲜有报道。本研究以夏波蒂、白玫瑰、黑玫瑰、克新1号、费乌瑞它、冀张薯8号6 个品种的马铃薯为原料，自提马铃薯渣，采用酶解法提取PDF，测定不同品种DPR和PDF的化学组成、PDF得率，同时比较分析不同品种DPR和PDF的持水性、持油性、膨胀性、葡萄糖束缚能力和微观结构，以期为不同品种马铃薯加工和副产物综合利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

马铃薯品种：夏波蒂、白玫瑰、黑玫瑰、克新1号、费乌瑞它、冀张薯8号。其中夏波蒂由青海大学提供；白玫瑰、紫色马铃薯黑玫瑰、克新1号、费乌瑞它和冀张薯8号由西北农林科技大学农学院提供。

中温α-淀粉酶 北京奥博星生物技术有限责任公司；高温α-淀粉酶、碱性蛋白酶、糖化酶 北京索莱宝科技有限公司；葡萄糖、石油醚、丙酮等试剂为国产分析纯；大豆油 益海嘉里粮油集团。

1.2 仪器与设备

SC-3616低速离心机 安徽中科中佳科学仪器有限公司；鼓风干燥箱 北京中兴伟业仪器有限公司；MS磁力搅拌器 般特仪器有限公司；SHA-BA水浴恒温振荡器 常州朗越仪器制造有限公司；UV-1780紫外-可见分光光度计 日本岛津仪器有限公司；万能粉碎机 永康市久品工贸有限公司；SXL-1200C箱式实验炉 上海柜晶精密仪器制造有限公司；SZF-06粗脂肪测定仪 上海新嘉电子有限公司；FIWE3粗纤维测定仪 意大利VELP公司；KJELTEC-2300定氮仪瑞典FOSS分析仪器公司；扫描电子显微镜 日本日立公司。

1.3 方法

1.3.1 干马铃薯渣的制备流程

马铃薯→清洗、去皮、切分→机械破碎→筛分浆渣混合物→湿薯渣→60 ℃鼓风干燥→粉碎→过100 目筛→干薯渣→装入自封袋中备用

1.3.2 马铃薯膳食纤维的制备

部分干薯渣（DPR）分散于蒸馏水中（料液比为1∶10，m/V），沸水浴糊化30 min，冷却至室温，再加入80 g/L、50 mL的中温α-淀粉酶酶解2 h，沸水浴灭酶20 min，加入10 g/L、50 mL的碱性蛋白酶酶解2 h，沸水浴灭酶20 min，加入50 mL、40 g/L的糖化酶酶解2 h，沸水浴灭酶20 min，3 500 r/min条件下离心15 min，倾去上清液，于60 ℃条件下鼓风干燥至恒质量，粉碎后过100目筛，得PDF成品，最后装入自封袋中备用。PDF得率的计算见式（1）。

式中：m1为DPR质量/g；m2为PDF质量/g。

1.3.3 DPR及PDF化学组成的测定

水分含量的测定：参照GB 5009.3—2010《食品中水分的测定》[19]；淀粉含量的测定：参照GB/T 5514—2008《粮食、油料中淀粉含量测定》[20]；脂肪含量的测定：采用SZF-06粗脂肪测定仪测定；蛋白质含量的测定：参照GB 5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》[21]；灰分含量的测定：参照GB 5009.4—2010《食品中灰分的测定》[22]；总膳食纤维含量的测定：参照GB/T 5009.88—2008《食品中膳食纤维的测定》[23]；纤维素、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、中性洗涤木质素含量的测定：采用FIWE 3粗纤维测定仪测定；果胶含量的测定参考张艳荣等[16]的方法。半纤维素含量的计算见式（2）。

1.3.4 DPR及PDF持水性的测定

准确称取0.5 g样品于离心管中，加入10 mL蒸馏水并混匀，37 ℃恒温水浴振荡1 h后，在4 000 r/min条件下离心15 min，弃去上清液并擦干离心管内壁的水，称质量。持水性（water holding capacity，WHC）的计算见式（3）。

式中：m1为样品干质量/g；m2为样品结合水后的湿质量/g。

1.3.5 DPR及PDF持油性的测定

参照文献[24]方法。分别称取3.0 g样品于离心管中，加入大豆色拉油24 g，37 ℃恒温水浴振荡1 h后，在4 000 r/min转速条件下离心15 min，弃去上层油并擦干离心管内壁的油，称质量。按式（4）计算持油性（oil holding capacity，OHC）。

式中：m1为样品干质量/g；m2为样品结合油后的湿质量/g。

1.3.6 DPR及PDF膨胀性的测定

参照文献[25]方法。准确称取0.5 g样品置于10 mL量筒中，移液管准确移取5.00 mL蒸馏水加入其中，室温条件下放置 24 h后读取液体中样品的体积。按式（5）计算膨胀性（swelling capacity，SC）。

式中：V为膨胀后体积/mL；m为样品质量/g。

1.3.7 DPR及PDF葡萄糖束缚能力的测定

参考李环等[26]方法配制DNS试剂并制作标准曲线。

准确称取1 g样品于250 mL烧杯中，加入100 mL 100 mmol/L的葡萄糖溶液，37 ℃磁力搅拌6 h，反应完后在3 000 r/min转速条件下离心15 min，收集上清液，测定反应前后上清液中葡萄糖的物质的量[27]。按式（6）计算葡萄糖束缚能力（glucose absorption capacity，GAC）。

式中：n1、n2为反应前后葡萄糖的物质的量/mmol；m为样品质量/g。

1.3.8 DPR和PDF的扫描电子显微镜观察

将样品小心均匀粘在贴有导电胶的样品台上，喷金后置于扫描电子显微镜下观察并照相，加速电压为10 kV，放大2 000 倍。

1.4 数据处理

所有测定重复3次，结果用±s表示，利用Excel 2013软件处理数据、Origin 8.0绘图软件作图，采用DPS数据处理软件中单因素方差分析（One-way ANOVA）的最小显著差数法（LSD）多重比较方法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种马铃薯DPR的化学组成

表 1 不同品种马铃薯DPR的化学组成Table 1 Chemical compositions of DPR from different potato varieties %

表1表明，DPR中有大量的淀粉，占样品质量的35.54%～57.50%，其含量由大到小的顺序为：费乌瑞它＞冀张薯8号＞白玫瑰＞克新1号＞黑玫瑰＞夏波蒂，薯片薯条加工型品种夏波蒂DPR的淀粉含量最低，为35.54%，显著低于其他品种（P＜0.05），其余品种DPR中淀粉含量均为50%左右。除淀粉外，DPR中也含有丰富的膳食纤维，总膳食纤维含量在27.72%～43.16%范围内，且不同品种间差异显著（P＜0.05），含量顺序为：夏波蒂＞黑玫瑰＞克新1号＞费乌瑞它＞冀张薯8号＞白玫瑰。此外，不同品种DPR中均含有少量的脂肪（小于0.5%）、蛋白质（4.26%～9.44%）和灰分（1.18%～1.68%）。

2.2 不同品种马铃薯PDF得率比较

DPR中含有大量的淀粉、蛋白质等杂质，为得到较纯的PDF，本实验采用中温α-淀粉酶、碱性蛋白酶和糖化酶水解DPR。由图1可知，加工型品种夏波蒂PDF得率高达62.19%，克新1号PDF和费乌瑞它PDF得率差异不显著（P＞0.05），白玫瑰PDF的得率最低，为42.99%，可能的原因是夏波蒂和白玫瑰DPR的淀粉含量分别为35.54%和52.89%（表1），酶解后DPR中的淀粉被除去，表现为夏波蒂的PDF得率最高。黑玫瑰的得率为51.27%，与排名第2（费乌瑞它）和第3（克新1号）的PDF得率差异不显著（P＞0.05）。

图 1 不同品种马铃薯PDF得率Fig. 1 Yields of PDF from different potato varieties

2.3 DPR和PDF化学成分的变化

由表2可知，DPR经酶解制得PDF后，淀粉含量从35.54%～57.50%显著下降到了13.92%～19.95%，夏波蒂、白玫瑰、黑玫瑰、克新1号、费乌瑞它、冀张薯8号下降率分别为50.68%、71.83%、71.69%、69.10%、71.95%和64.44%，其中黑玫瑰PDF的淀粉含量最低，冀张薯8号最高。王卓等[28]采用高温α-淀粉酶、中温α-淀粉酶、盐酸水解薯渣后，得到的PDF中淀粉含量分别为12.47%、16.16%、10.66%，与本实验接近，而小麦麸皮膳食纤维和米糠膳食纤维的淀粉含量分别为5.7%和3.0%[29-30]。这可能是由于马铃薯渣中的淀粉虽没有表现出抗性淀粉的性质，但果胶、纤维素等物质与淀粉之间形成的氢键阻碍了马铃薯淀粉的糊化和酶解，使得薯渣中淀粉含量较高[31]。此外由于本实验采用中温α-淀粉酶水解，反应条件温和，淀粉可能未完全糊化，这也可能导致PDF中淀粉含量较高[28]。

DPR中淀粉水解时，添加的酶类属于蛋白质，酶解之后6 种PDF的蛋白质含量显著高于DPR（P＜0.05），从4.26%～9.44%增加到7.14%～13.83%，而蛋白质在PDF中属于杂质，降低了膳食纤维中有效成分的比例，会对PDF的理化性质产生不利影响。在6 种PDF中，除白玫瑰PDF的蛋白质含量较高外，其他品种的PDF蛋白质含量都维持在7.14%～8.59%之间，黑玫瑰较低，为7.69%。

DPR中纤维素含量在6.33%～11.97%之间，且品种之间差异显著（P＜0.05）。酶解之后PDF中纤维素含量显著高于DPR（P＜0.05），且品种之间差异显著（P＜0.05），黑玫瑰PDF中纤维素含量最高，为21.30%。

经过酶解之后PDF中半纤维素含量发生了不同程度的变化。与DPR中半纤维素含量相比，夏波蒂、克新1号和费乌瑞它PDF的半纤维素含量低于其DPR，而白玫瑰、黑玫瑰和冀张薯8号PDF中半纤维素含量高于其DPR。夏波蒂PDF中半纤维素显著高于其他品种（P＜0.05）。

不同品种DPR中木质素含量为1.54%～5.14%。酶解之后，夏波蒂、克新1号和费乌瑞它PDF中木质素含量与DPR的木质素含量无显著性差异（P＞0.05），其他品种PDF的木质素含量较高，黑玫瑰PDF中木质素含量为7.29%，与含量最高的白玫瑰PDF（10.28%）无显著性差异（P＞0.05）。

不同品种马铃薯DPR中果胶含量范围为11.62%～15.39%。酶解之后，PDF中果胶含量低于DPR，夏波蒂、白玫瑰、克新1号PDF中果胶含量与DPR无显著性差异（P＞0.05），黑玫瑰PDF中的果胶含量（12.81%）显著高于其他品种（P＜0.05）。

2.4 不同品种马铃薯PDF的理化性质比较

2.4.1 不同品种马铃薯PDF的持水性比较

膳食纤维化学结构中有亲水基团，因此具有良好的持水性，能够吸收并保留水分使粪便柔软，也能刺激消化液分泌与肠道蠕动，加快排便速度，增加粪便体积，减轻直肠内压力，起到防治便秘的作用[32]。

表 2 不同品种马铃薯DPR和PDF化学成分的变化Table 2 Changes in chemical compositions of DPR and PDF from different potato varieties

图 2 不同品种马铃薯PDF持水性Fig. 2 WHC of PDF from different potato varieties

由图2可以看出，不同品种马铃薯DPR的持水性范围为1.88～3.44 g/g，平均值为2.84 g/g。6 种PDF的持水性显著大于相应的DPR（对照）（P＜0.05），夏波蒂、白玫瑰、黑玫瑰、克新1号、费乌瑞它、冀张薯8号PDF持水性比DPR分别高20.12%、106.91%、86.28%、36.83%、15.41%、56.36%。6 个品种PDF中，冀张薯8号、克新1号和黑玫瑰PDF的持水性相对较高。

2.4.2 不同品种马铃薯PDF的持油性比较

图 3 不同品种马铃薯PDF持油性Fig. 3 OHC of PDF from different potato varieties

膳食纤维分子表面带有很多活性基团，可以吸附油脂等物质。6 种PDF的持油性如图3所示，对照组DPR的持油性范围为0.93～1.13 g/g，酶解后PDF的持油性显著大于对照（P＜0.05），范围为1.19～1.65 g/g，夏波蒂、白玫瑰、黑玫瑰、克新1号、费乌瑞它、冀张薯8号PDF的持油性分别比相应的DPR高28.32%、75.53%、55.32%、27.96%、51.61%、35.48%。6 个品种PDF中，白玫瑰、黑玫瑰和夏波蒂的持油性相对较高。

2.4.3 不同品种马铃薯PDF的膨胀性比较

膳食纤维吸水后体积增大，对胃肠道产生容积作用，易引起饱腹感，同时还可干扰机体对食物中其他成分的吸收，对预防肥胖症十分有利。不同品种马铃薯PDF的膨胀性如图4所示，酶解之后PDF的膨胀性（6.5～8.19 mL/g）显著大于DPR（3.02～5.45 mL/g），费乌瑞它的膨胀性最大，达8.19 mL/g，黑玫瑰次之（7.87 mL/g）。

图 4 不同品种马铃薯PDF膨胀性Fig. 4 SC of PDF from different potato varieties

2.4.4 不同品种马铃薯PDF的葡萄糖束缚能力比较

图 5 不同品种马铃薯PDF的葡萄糖束缚能力Fig. 5 GAC of PDF from different potato varieties

膳食纤维作为一种功能性食品辅料，能够吸附葡萄糖从而将肠液的葡萄糖浓度控制在较低的水平，对餐后血糖的快速升高有抑制作用[33]。从图5可以看出，不同马铃薯品种PDF的葡萄糖束缚能力显著低于DPR，可溶性膳食纤维的生理功能之一是降低血糖浓度，果胶作为一种可溶性膳食纤维，也具有同样的作用，表2表明PDF中的果胶含量显著低于DPR中的果胶（P＜0.05），正解释了本实验中PDF的葡萄糖束缚能力低于DPR。黑玫瑰PDF的葡萄糖束缚能力为9.47 mmol/g，次于夏波蒂和费乌瑞它。

2.5 不同马铃薯品种DPR和PDF的扫描电子显微镜图

图 6 不同品种马铃薯DPR和PDF的扫描电子显微镜图（×2 000）Fig. 6 Scanning electronic microscopic images of DPR and PDF from different potato varieties (× 2 000)

从图6可以看出，DPR结构较为紧密，经酶解得到的PDF结构疏松，有褶皱和很多空洞，表面积大，出现层状、片状结构，这种结构有利于PDF容纳更多的水、油，与PDF持水性、持油性和膨胀性更大的结果一致。结果表明PDF比DPR有更好的生理功能。

3 结 论

不同品种的干马铃薯渣的各化学组分含量差异显著（P＜0.05），其中总膳食纤维含量由高到低依次为：夏波蒂、黑玫瑰、克新1号、费乌瑞它、冀张薯8号、白玫瑰。酶解后PDF得率最高的马铃薯品种是夏波蒂（62.19%），最低的是白玫瑰（42.99%），黑玫瑰第4（51.27%）。DPR与酶解后得到的PDF中淀粉、蛋白质、纤维素、半纤维素、木质素和果胶的含量显著不同（P＜0.05），其中PDF中果胶和淀粉含量低于DPR，PDF结构疏松、有褶皱和很多空洞，表面积大。从PDF的化学组成角度来说，黑玫瑰PDF的淀粉含量最低，蛋白含量（7.69%）显著低于白玫瑰（13.83%），纤维素含量高达21.30%，木质素含量与白玫瑰（含量最高）差异不显著（P＞0.05），果胶含量显著高于其他品种（P＜0.05）。从PDF的理化性质考虑，黑玫瑰的持水性、持油性、膨胀性、葡萄糖束缚能力都处于中上等，所以黑玫瑰是适合提取马铃薯膳食纤维的品种。

[1] SUDHA M, BASKARAN V, LEELAVATHI K. Apple pomace as a source of dietary fi ber and polyphenols and its effect on the rheological characteristics and cake making[J]. Food Chemistry, 2007, 104(2): 686-692. DOI:10.1016/j.foodchem.2006.12.016.

[2] 申辉, 范学辉, 张清安, 等. 苦杏仁皮水不溶性膳食纤维提取工艺优化及其特性分析[J]. 食品科学, 2014, 35(20): 6-10. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201420002.

[3] 杨晓宽, 李汉臣, 张建才, 等. 芦笋膳食纤维品质分析及抗氧化性研究[J]. 中国食品学报, 2013, 13(10): 205-212.

[4] REDONDO-CUENCA A, VILLANUEVA-SUAREZ M, RODRIGUEZSEVILLA M, et al. Chemical composition anddietary fibre of yellow and green commercial soybeans (Glycine max)[J]. Food Chemistry, 2007, 101(3): 1216-1222. DOI:10.1016/j.foodchem.2006.03.025.

[5] 包怡红, 冯雁波. 响应面优化红松松仁膳食纤维的制备及理化性质分析[J]. 食品科学, 2016, 37(14): 11-17. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201614003.

[6] MAYER F. Potato pulp: properties, physical modification and applications[J]. Polymer Degradation and Stability, 1998, 59(1): 231-235. DOI:10.1016/S0141-3910(97)00187-0.

[7] MAYER F, HILLEBRANDT J O. Potato pulp: microbiological characterization, physical modification, and application of this agricultural waste product[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 1997, 48(4): 435-440. DOI:10.1007/s002530051076.

[8] 李勇. 碳水化合物加工技术[M]. 北京: 化学工业出版社, 2004: 369-370.

[9] 魏玉梅, 董轶, 刘磊. 马铃薯皮渣中膳食纤维提取条件的优化研究[J]. 食品研究与开发, 2015, 36(22): 33-35. DOI:10.3969/ j.issn.1005-6521.2015.22.008.

[10] 程力, 张献梅, 顾正彪, 等. 纤维素酶法制备马铃薯渣可溶性膳食纤维的理化及功能性质[J]. 食品与发酵工业, 2015, 41(11): 41-46. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ ts.201511008.

[11] 胡雪琼, 陈笑芬, 邵海艳. 双酶法提取马铃薯渣中水不溶性膳食纤维的工艺研究[J]. 食品科技, 2015, 40(8): 167-170. DOI:10.13684/ j.cnki.spkj.2015.08.036.

[12] 程力, 廖瑾, 顾正彪, 等. 酶法处理马铃薯渣对其功能性质的影响[J]. 食品工业科技, 2015, 36(5): 118-122. DOI:10.13386/ j.issn.1002-0306.2015.05.016.

[13] 廖红梅, 钟葵, 赵俊杰, 等. 马铃薯膳食纤维碱法处理工艺优化[J].食品工业科技, 2013, 34(11): 177-181.

[14] 张根生, 葛英亮, 聂志强, 等. 马铃薯渣不溶性膳食纤维超微粉碎改性工艺优化[J]. 食品与机械, 2015, 31(6): 186-189. DOI:10.13652/ j.issn.1003-5788.2015.06.044.

[15] 王艳丽, 刘凌, 孙慧, 等. 膳食纤维的微观结构及功能特性研究[J].中国食品添加剂, 2014(2): 98-103.

[16] 张艳荣, 魏春光, 崔海月, 等. 马铃薯膳食纤维的表征及物性分析[J].食品科学, 2013, 34(11): 19-23. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201311005.

[17] 陈菊红, 顾正彪, 洪雁. 湿法超微粉碎对马铃薯渣的改性及对其物理性质的影响[J]. 食品与发酵工业, 2008, 34(10): 58-62. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2008.10.018.

[ 18] MEI Xin, MU Taihua, HAN Juanjuan. Composition and physicochemical properties of dietary fiber extracted from residues of 10 varieties of sweet potato by a sieving method[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2010, 58(12): 7305-7310. DOI:10.1021/jf101021s.

[19] 卫生部. 食品中水分的测定: GB 5009.3—2010[S]. 北京: 中国标准出版社, 2010.

[20] 卫生部. 粮油检验 粮食、油料中淀粉含量测定: GB/T 5514—2008[S].北京: 中国标准出版社, 2008.

[21] 卫生部. 食品中蛋白质的测定: GB 5009.5—2010[S]. 北京: 中国标准出版社, 2010.

[22] 卫生部. 食品中灰分的测定: GB 5009.4—2010[S]. 北京: 中国标准出版社, 2010.

[23] 卫生部. 食品中膳食纤维的测定: GB/T 5009.88—2008[S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.

[24] SANGNARK A, NOOMHORM A. Effect of particle sizes on functional properties of dietary fibre prepared from sugarcane bagasse[J]. Food Chemistry, 2003, 80(2): 221-229. DOI:10.1016/ S0308-8146(02)00257-1.

[25] FEMENIA A, LEFEBVRE A C, THEBAUDIN J Y et al. Physical and sensory properties of model foods supplemented with caulifi ower fi ber[J]. Journal of Food Science, 1997, 62(4): 635-639. DOI:10.1111/ j.1365-2621.1997.tb15426.x.

[26] 李环, 陆佳平, 王登进. DNS法测定山楂片中还原糖含量的研究[J]. 食品工业科技, 2013, 34(18): 75-77. DOI:10.13386/ j.issn1002-0306.2013.18.043.

[27] CHAU C F, HUANG Y L, LEE M H. In vitro hypoglycemic effects of different insoluble fiber-rich fractions preparedfrom the peel of Citrus sinensis L. cv. Liucheng[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2003, 51(22): 6623-6626. DOI:10.1021/jf034449y.

[28] 王卓, 顾正彪, 洪雁. 不同工艺条件制备的马铃薯膳食纤维的物化性能比较[J]. 食品科学, 2007, 28(8): 236-240.

[29] 徐苗均. 小麦麸皮可溶性膳食纤维的制备及其性质研究[D]. 合肥:合肥工业大学, 2012: 12-14.

[30] 许晖, 孙兰萍, 张斌. 酶解法制备米糠膳食纤维[J]. 中国粮油学报, 2007, 22(4): 117-120.

[31] 张献梅, 洪雁, 程力, 等. 马铃薯渣中淀粉组分抵抗α-淀粉酶降解的机制[J]. 食品科学, 2015, 36(11): 54-59. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201511011.

[32] 戚勃, 李来好. 膳食纤维的功能特性及在食品工业中的应用现状[J]. 现代食品科技, 2006, 22(3): 272-279. DOI:10.13982/ j.mfst.1673-9078.2006.03.096.

[33] OU S Y, KWOK K-C, LI Y, et al. In vitro study of possible role of dietary fi ber in lowering postprandial serum glucose[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2001, 49(2): 1026-1029. DOI:10.1021/jf000574n.

Compositions and Physicochemical Properties of Dietary Fiber Extracted from Different Potato Varieties

HAN Ke1, ZHANG Zhengmao1,2,*, XING Qinhui1, YAN Qiaozhen1, HOU Chuanli1
(1. College of Food Science and Engineering, Northwest A & F University, Yangling 712100, China; 2. College of Agriculture, Northwest A & F University, Yangling 712100, China)

In this study, dietary fiber was extracted from the residue left after the removal of starch from 6 varieties of potato, namely, Shepody, White Rose, Black Rose, Kexin No. 1, Favorita, and Jizhangshu No. 8, by sequential hydrolysis with medium-temperature α-amylase, alkaline protease and glucoamylase. The chemical composition, microstructure, and physicochemical properties of dried potato residue (DPR) and potato dietary fi ber (PDF) were studied. The results showed that the chemical compositions of DPR from different varieties were significantly different (P ＜ 0.05). The contents of total dietary fi ber (TDF) in Shepody and Black Rose were 43.16% and 31.87%, respectively. The highest yield of PDF was extracted from Shepody (62.19%), and the yield of PDF extracted from White Rose was the lowest (42.99%). The extraction yield of PDF from Black Rose was 51.27%. Compared with DPR, the contents of starch and pectin in PDF decreased due to the enzymatic hydrolysis, and the contents of protein, cellulose, hemicelluloses, and lignin increased. The structure of DPR was compact while the structure of PDF was loose with some wrinkles and microholes. The content of starch in dietary fi ber from Black Rose was the lowest; the content of protein was 7.69%, which was signifi cantly lower than that in White Rose (P ＜ 0.05); and the content of cellulose was 21.30%. There was no signifi cant difference (P ＞ 0.05) in lignin between Black Rose and White Rose, which were richer in lignin than other varieties (P ＜ 0.05). Generally, dietary fi ber from Black Rose is superior to that from other varieties in terms of water holding capacity (WHC), oil holding capacity (OHC), swelling capacity (SC), and glucose binding capacity (GAC). So Black Rose is a suitable potato variety for the extraction of PDF.

variety; potato residue; dietary fi ber; chemical composition; physicochemical properties

10.7506/spkx1002-6630-201717026

TS209

A

1002-6630（2017）17-0158-06引文格式：

2016-08-06

陕西省科技统筹创新工程计划项目（2014KTZB02-01-01）

韩克（1991—），女，硕士研究生，研究方向为粮食、油脂及植物蛋白工程。E-mail：hanke029@126.com *通信作者：张正茂（1961—），男，研究员，学士，研究方向为小麦品质育种。E-mail：zhzhm@nwsuaf.edu.cn