3种马铃薯淀粉、蛋白质、花青素含量的测定及比较

张 婷，杨慧仙，杨秀丽，张谨华

（晋中学院生物科学与技术学院，山西晋中030600）

马铃薯是重要的食物来源，是唯一一种粮食和蔬菜兼用型作物，目前我国已成为世界第一大马铃薯种植国[1]。近年来，我国马铃薯种植面积490万hm2，总产量为700万t，居世界之首，在改善人民生活、发展经济方面起到了非常重要的作用[2]。

马铃薯含有非常丰富的营养物质，包括脂肪、淀粉、蛋白质、纤维素等多种营养素，维生素B、维生素C、叶酸等维生素及Zn，Mg，Fe等微量元素，有“地下苹果”、“全营养食物”之称。研究表明，食物的天然颜色与其营养呈正相关，颜色越深的食物营养越丰富、结构越平衡。因此，近几年来彩色马铃薯逐渐成为马铃薯研究的热点。彩色马铃薯除含有淀粉、蛋白质、多种微量元素等基本营养物质外，还含有丰富的花青素，应用前景广阔：一是作为特色蔬菜；二是作为特色食品开发（据不同品种马铃薯的特点，选择其最适合的用途，如生产具有天然色彩的全粉、薯片、薯条等休闲食品等）；三是提取天然色素（既可作为生物着色剂，又可用于医药开发），提取的花青素具有抗氧化[3]、抗衰老[4]、抗病毒、抗癌[5]等多种药理活性，能够跨越血脑屏障，保护中枢神经系统[6]，在医药行业日益被重视。此外，自2005年1月起，我国“马铃薯主粮计划”正式启动，推动了马铃薯由副食到主食的消费转变，使马铃薯具有更广阔的种植前景[7-8]，马铃薯加工业也得到了迅速发展。因此，对马铃薯品质性状的研究日趋重要。

本研究测定并比较了3种不同品种马铃薯蛋白质、淀粉和花青素的含量，旨在为马铃薯品质性状的基础研究以及马铃薯的加工和产品开发提供数据参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试马铃薯品种为黑玫瑰、红玫瑰和荷兰7号，均购自中国农业大学特色马铃薯优质高产试验示范基地。

1.2 试验方法

1.2.1 淀粉含量的测定 用千分之一天平称量2.5 g样品，置于50 mL离心管中，加80%乙醇溶液2滴将样品润湿，加入蒸馏水5 mL、热乙醇溶液（80%）25 mL，摇匀后静置5 min，2 500 r/min离心5 min，弃上清，用80%乙醇溶液30mL提取一次。向残留物中加入蒸馏水5 mL和52%高氯酸溶液30 mL，搅拌10 min，2 500 r/min离心10 min，上清转入100 mL容量瓶；残留物用52%高氯酸溶液35 mL再提取一次，合并提取液，用蒸馏水定容。滤纸过滤，弃去初滤液5 mL。吸取10 mL滤液并定容至250 mL。取上述淀粉提取液2 mL加入6 mL硫酸-蒽铜溶液，测定沸水浴显色后的吸光度值。

绘制淀粉的标准曲线。用紫外分光光度计于640 nm处测定待测样品的OD值。

1.2.2 蛋白质含量的测定 称取5 g新鲜的马铃薯块茎放入研钵中，研碎，用直接提取法[9-10]提取马铃薯块茎总蛋白质，将获得的蛋白质冻干成粉末，再用1 mL蒸馏水溶解，4℃冰箱保存备用。

绘制牛血清蛋白的标准曲线。用紫外分光光度计于595 nm处测定待测蛋白的OD值。

1.2.3 花青素含量的测定 将待测样品去皮，切碎后称1g，加入提取液（0.1mol/LHCl∶95%乙醇＝1∶1）（V/V）15 mL，60 ℃水浴 102 min，将浸提液移到另一试管中，再于滤渣中加入15 mL提取液，60℃水浴102 min，进行2次提取[11]。合并2次提取液，混合后转入离心管中，7 000 r/min离心10 min。取10 mL上清液2份，分别用pH值为1.0和pH值为4.5的缓冲液定容至100 mL。平衡100 min后用比色管（1 cm）进行比色[12]。3次重复，每次重复进行3次比色。

式中，A 为吸光值，A＝（A530－A700）（pH＝1.0）－（A530－A700）（pH＝4.5）；ε 为矢车菊花素 -3- 葡萄糖苷的消光系数31 600 L/（mol·cm）；L为光程（L＝1 cm）；V为提取液体积（有稀释的需要进一步换算）；m为马铃薯的鲜质量；MW为矢车菊花素-3-葡萄糖苷的分子质量，MW＝449.2 g/mol[13]。

2 结果与分析

2.1 马铃薯淀粉含量分析

马铃薯块茎含有大量的淀粉，是马铃薯的主要能量来源。淀粉含量可作为检验马铃薯品质的重要指标，可作为探索马铃薯深加工方向的依据。对比3种马铃薯的淀粉含量可知，淀粉含量大小依次为红玫瑰（14.12%）＞黑玫瑰（13.63%）＞荷兰7号（10.40%）（图1）。单因素方差分析结果表明，3种不同品种马铃薯的淀粉含量间差异显著（P＜0.05）。Duncan多重比较结果表明，红玫瑰和黑玫瑰的淀粉含量间差异不显著，但二者的淀粉含量显著高于荷兰7号。

2.2 马铃薯蛋白质含量分析

马铃薯块茎含有少量蛋白质，蛋白质是其主要的营养成分之一，同时蛋白质含量也是评价马铃薯的重要营养指标。

对比3种马铃薯的蛋白质含量可知，蛋白质含量大小依次为红玫瑰（1.90%）＞黑玫瑰（1.86%）＞荷兰7号（1.77%）（图2）。单因素方差分析和Duncan多重比较结果均表明，3种马铃薯的蛋白质含量两两之间差异均不显著（P＝0.648＞0.05）。

2.3 马铃薯花青素含量分析

彩色马铃薯中的花青素含量在天然食品中名列前茅，其由10多种生物类黄酮组成，比一般浆果类花青素具有更优越的生理活性。故花青素含量是彩色马铃薯的重要指标之一，对彩色马铃薯的深加工及食用药用等方面具有重要参考价值。对比3种马铃薯的花青素含量可知，花青素含量高低依次为黑玫瑰（0.435 mg/g）＞ 红玫瑰（0.207 mg/g）＞荷兰7 号（0.016 mg/g）（图 3），其中，荷兰 7 号中花青素含量非常低，而黑玫瑰中花青素含量约为荷兰7号的27倍。单因素方差分析结果表明，3种马铃薯的花青素含量差异达显著水平（P＜0.01）。Duncan多重比较的结果亦表明，红玫瑰、黑玫瑰和荷兰7号的花青素含量两两之间差异均显著。

3 讨论与结论

马铃薯中蛋白质、淀粉、Vc等营养物质的含量是评价其品质的重要指标。不同品质的马铃薯可用于不同的加工和发展。提高蛋白质和淀粉等营养物质的含量，可为马铃薯的优质栽培提供一定的参考数据，同时也是其品质育种方面的主要技术指标之一[14-15]。花青素是水溶性的天然食用色素，具有抗氧化、抗衰老、抗癌等功效，且马铃薯产量高、生产成本低[16]，故彩色马铃薯可作为一种新型优质的天然色素和抗氧化剂的来源[17]。

本试验结果表明，3个马铃薯品种产地相同，其营养物质含量有一定差异。3种马铃薯的淀粉含量在10%～15%，其中，红玫瑰含量最高，为14.12%，荷兰7号最低，为10.40%，且均未达到淀粉加工和全粉加工等级[18]。三者蛋白质含量差异不显著，均在1.5%～2.0%，其中，红玫瑰最高，为1.90%，荷兰7号最低，为1.77%。三者花青素含量差异极显著，黑玫瑰最高，为0.435 mg/g，约为红玫瑰的2倍，为荷兰7号的27倍，与王颖等[19]的研究结果一致。不同品种间花青素的含量差异可能与其块茎中花色苷组分不同有关，相关研究表明，块茎颜色不同其所含色素种类不同，红色块茎主要含有矮牵牛色素、矢车菊色素，紫色块茎可能含有飞燕草色素、天竺葵色素、锦葵色素和芍药色素[20]。

综合比较，供试品种中彩色马铃薯黑玫瑰和红玫瑰的营养品质优于普通马铃薯荷兰7号，且黑玫瑰可作为花青素的优质来源，具有较大的经济开发潜力。