国内山药营养品质、影响因素及评价方法研究进展

郭林宇 汤晓艳

摘 要：综述了山药营养功能成分特點、营养品质影响因素及评价方法方面的研究进展，以期为山药营养品质研究、营养精准利用、种植技术优化改良提供科学依据。

关键词：山药;营养品质;功能;影响因素;评价

山药属于薯蓣科植物薯蓣，广泛种植于长江以北。中国药典收载的山药基原品种也专指薯蓣科植物薯蓣的干燥根茎，但其同属植物褐苞薯蓣、参薯和山薯营养成分与山药接近，在我国南方地区种植广泛，也习称山药，并在当地作为山药使用，学者通常将其统称为山药进行研究[1]。山药中含多种营养及功能成分，对调节脾胃、增强免疫、延缓衰老等有着重要药理作用，其功效和风味广受消费者关注和喜爱，具有良好的市场前景和产品开发潜力。随着山药产业规模不断扩大和人们健康消费理念快速升级，如何进一步提升山药营养品质，实现山药优质化发展成为人们日益关注的问题。本文综述了山药营养成分特点、营养品质影响因素及评价方法方面的研究进展，以期为山药的营养品质研究、营养精准利用、种植技术优化改良提供科学依据。本文所述内容包括山药及上述同属作物，以期更全面地展现相关研究成果。

1 山药的主要营养及功能成分

1.1 基本营养成分

1.1.1 淀粉 山药是淀粉含量较高的块茎类作物，鲜山药淀粉含量6%～30%[2-3]，干山药淀粉含量可达59%～93%[4-5]，可见，淀粉是山药中含量最高的营养物质。抗性淀粉（RS）不能在小肠内被酶解消化吸收，但可在结肠内被微生物菌群发酵而发挥有益的生理作用，在功能上被视为膳食纤维[6]，具有降血糖、降血脂、降体重、调节肠道菌群、促进矿物质吸收利用等多种生物学功效[7]。山药中含抗性淀粉较多，高鑫[4]测定23个不同品种山药中RS含量范围为15.93%～62.48%，并发现山药抗性淀粉含量与直链淀粉含量呈显著正相关，与可溶性糖含量呈负相关，抗酶解试验表明，山药抗性淀粉抗酶解性较强，强于马铃薯抗性淀粉。李涛等[8]以紫玉淮山为原料制备的紫山药淀粉中RS含量达到81.34%。

1.1.2 蛋白质与氨基酸 鲜山药蛋白质含量不高，约为1%～3%，干山药蛋白质含量10%左右，刘影等[9]测定浙江紫山药干样中蛋白质含量12.79%～14.85%。山药蛋白质中氨基酸种类较为丰富，研究表明，山药中至少含有17种氨基酸，包括7～8种人体必需氨基酸，占氨基酸总含量的25.32%～38.99%[10-14]，并且山药富含黏蛋白等生物活性物质，因此，山药蛋白营养价值较高，可以作为摄取植物性蛋白的良好来源。

1.1.3 维生素 山药含有维生素A、维生素B1、B2、B3、维生素C、维生素E 等多种维生素，但含量不高，不是摄入维生素的主要来源。《中国食物成分表（第6版）》中鲜山药维生素C含量5 mg/100 g，张兵等[15]采用2，6-二氯酚靛酚法测定湖北利川鲜山药中维生素C含量18.33 mg/100 g。于东等[16]采用HPLC 法未在浙江黄岩紫山药中检测出维生素C，分析认为可能与维生素C的测定方法及山药的品种、产地及气候条件等有关。

1.1.4 矿物质 山药含有多种矿物质，包括钙、磷、镁、钾、钠等常量元素和铁、锌、铜、锰、硒等微量元素。常量元素中钾含量较高，中国食物成分表（第6版）中鲜山药钾含量全国代表值为213 mg/100 g，周新勇等[17]测定2种河南铁棍山药和北京、江西、浙江3地的紫山药鲜样中钾含量可达640～1 096 mg/100 g，徐恒戬等[18]测定山东5个细毛山药品种干样中钾含量为1 731～2 388 mg/100 g。不同山药品种间微量元素含量差异较大，部分山药品种铁、锌含量较为丰富，如张红霞等[19]报道安顺山药中铁含量6.18～8.88 mg/100 g、锌含量1.16～1.83 mg/100 g。微量元素参与人体多种重要的生理生化过程，对体内多种酶有激活作用，具有重要的生理功能。廖朝晖等[20]认为，山药的药效机理可能与其所含的微量元素存在关联。

1.1.5 脂肪 山药中脂肪含量很少，鲜山药脂肪含量约0.2 mg/100 g，干山药脂肪含量约1.0 mg/100 g。研究发现，怀山药脂肪酸构成中对人体有益的不饱和脂肪酸和奇数碳脂肪酸较多，王勇等[21]分析测定表明，怀山药中含有27种脂肪酸，其中，不饱和脂肪酸9种，占脂肪酸总量的49%，奇数脂肪酸8种，占脂肪酸总量的12%。

1.2 活性功能成分

1.2.1 多糖 多糖是山药的主要活性成分，目前在山药的多种活性成分中关于多糖的研究最为广泛和深入，研究证明，山药多糖具有增强免疫力、降血糖、降血脂、抗氧化、抗肿瘤等多种药理作用[22]。山药多糖糖基组成多样，已有的检测结果表明，山药中的单糖包含葡萄糖、甘露糖、鼠李糖、木糖、葡萄糖醛酸、半乳糖、半乳糖醛酸。同时，山药多糖结构复杂，有均多糖、杂多糖、蛋白复合多糖等，相对分子质量差异较大。虽然山药多糖普遍具有抗氧化活性，但有研究表明，相对分子量小、糖醛酸含量高的山药多糖活性更好[23]。可见，山药多糖功效与多糖含量和结构有关，深入研究山药多糖的构效关系是更好发挥山药多糖活性作用的关键。提取分离方法是影响山药多糖含量与组成的重要因素。高行恩等[24]以淮山药为原料，采用水提法、超声法、微波法和酶法分别提取制备山药多糖，比较不同提取方法对多糖含量和抗氧化活性的影响，结果表明，酶法提取得率最高且耗时短，在还原力、DPPH·清除能力、·OH清除能力方面，酶法>微波法>水提法>超声法，在O-2·清除能力方面，微波法>酶法>水提法>超声法。

1.2.2 尿囊素 尿囊素是山药的重要活性成分之一，具有抗刺激、镇痛麻醉、抗菌消炎、修复上皮组织、促进伤口愈合的作用[25]。中国药典中主要用定性方法鉴别控制山药质量，没有将尿囊素作为定量检测指标，但在科学研究中优化尿囊素检测方法并将其用于山药药材质量定量评价成为研究的热点。目前，山药中尿囊素检测方法有高效液相色谱法、毛细管电泳法、薄层扫描法、近红外漫反射光谱法，但以高效液相色谱法应用最为普遍。文献报道干山药中尿囊素含量约0.11%～2.35%[26-27]，文庆等[28]研究指出，可将山药药材中尿囊素含量指标拟定为≥0.3%，以促进山药质量控制的完善。乔宇等[29]测定了湖北地区菜山药、蕲山药、利川山药的皮和去皮块茎中尿囊素的含量，发现山药皮中富含尿囊素，蕲山药和利川山药的皮中尿囊素含量高于去皮块茎，约为去皮块茎的1倍多，为山药加工废弃物高效利用提供了理论依据。

1.2.3 薯蓣皂苷 薯蓣科植物根茎中富含薯蓣皂苷，现代药理学显示薯蓣皂苷具有抗肿瘤、抗炎止痛、降低血糖、抗骨质疏松、抗肥胖等多种功效，对心脏、肝脏、肾脏具有保护作用[30]，因此，以薯蓣皂苷作为指标性成分对中药材质量进行评价的文献报道较多[31]。根据现有的检测[32-33]，山药中皂苷含量0.04%～0.16%，含量不及穿山龙、盾叶薯蓣等薯蓣科作物。但周新勇等[34]测定江西和北京紫山药的结果均表明，紫山药皮中薯蓣皂苷含量远高于去皮块茎，其中，江西紫山药皮中薯蓣皂苷含量为去皮块茎的12.9倍。杨喜华等[35]以利川山药皮为原料提取皂苷得率0.25%，也说明山药皮中薯蓣皂苷含量高于块茎。可见，利用山药皮提取薯蓣皂苷有一定前景，且有利于山药资源综合开发利用。

1.2.4 黏蛋白 含有黏蛋白是山药的重要特点之一，山药粘液的主要组成成分就是黏蛋白与多糖组成的蛋白—多糖复合体[36]。研究发现，黏蛋白有预防心血管系统脂肪沉淀、保持血管弹性、抗氧化、免疫调节和抗肿瘤等作用。目前关于山药黏蛋白的研究不多。张浩然等[37]通过水提醇沉法提取山藥黏蛋白，并采用黏度法测定山药黏蛋白分子量为2.4×104。牛春成等[38]、戴榕等[39]采用酶解絮凝法提取获得山药黏蛋白，发现山药黏蛋白对EC-109 癌细胞有很好的抑制作用。

1.2.5 多酚 多酚类物质广泛分布于植物体内，包括黄酮类、酚酸类、单宁类、花色苷类等，具有很强的抗氧化活性。李寒冰等[40]通过对怀山药药材组织中的多种有效成分进行染色，于显微镜下观察到多酚类成分在怀山药中柱的输导组织周围有零星存在，但在皮层中则有较多分布，说明白山药多酚类成分主要存在于山药皮中。孙荣等[41]研究发现，鸡皮糙山药皮中总黄酮含量0.9%～1.2%，总多酚含量0.4%～0.6%，说明其多酚类物质以黄酮类为主。紫山药富含花色苷，于东等[42]测定浙江鲜紫山药中花色苷含量2.88 mg/100 g，王哲等[43]测定浙江干紫山药中花色苷含量25.7 mg/100 g。霍艳荣[44]从紫山药花色苷中分离纯化出APYⅡ、APYⅢ、APYⅣ 3个组分，其中APYⅡ、APYⅢ总抗氧化能力高于维生素C。

1.2.6 腺苷 腺苷是一种具有重要生理生化功能的核苷类物质，参与人体的多种重要代谢和机能调节[45]。中国药典将腺苷作为冬虫夏草质量评价指标，规定腺苷含量不得少于0.010%。何文胜等[46]以不同品种山药块茎为样品，测定干山药中腺苷含量0.024%～0.205%，平均含量0.095%;高华娟等[47]以同样方法测定褐苞薯蓣、参薯和山薯等山药同属植物干样中腺苷含量，平均含量分别为0.125%、0.085%、0.095%;但刘应蛟等[48]、朱群英等[49]、郑琴等[50]测定不同产地山药饮片中腺苷含量，大部分样品中腺苷含量不到0.010%，只有少量样品腺苷含量在0.010%以上。山药饮片中腺苷损失是否与炮制过程有关有待进一步研究。

2 山药营养品质的影响因素

2.1 品种

品种是影响山药营养品质的重要内在因素，品种不同营养成分含量差异较大，可作为山药品种鉴定和品种改良的基础。研究表明，不同山药品种种群间及种群内营养成分含量均有差异。易骏等[51-52]比较了相同生态环境、栽培技术和加工条件下山药和褐苞薯蓣、参薯、山薯等山药同属药材不同种质资源的尿囊素含量和多糖含量，结果表明，不同种质资源褐苞薯蓣、参薯、山薯尿囊素含量存在无规律性差异，可能与其无性繁殖的根茎种源差异有关，但3类作物尿囊素和多糖含量均可与山药相比，特别是褐苞薯蓣和参薯根茎的多糖含量明显高于山药，说明3类作物可作为山药同类资源开发利用。黄玉仙等[53]比较了相同环境条件、采收时间和加工方法的不同种质资源山药中尿囊素含量，结果表明，不同省份的种质资源及同一省份不同县的种质资源尿囊素含量差异较大，外地引种的品种尿囊素含量高于当地品种，说明本地品种品质可能存在退化现象。徐恒戬等[18，54]以山东当地主栽的5 个传统细毛山药品种为研究对象比较品质差异，结果表明，不同品种间干物质、可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C、钾、镁、铁、锰、铬含量存在显著差异，说明种群内的不同品种营养特点也有区别，与甘秀芹等[55]对9个淮山药品种的研究结论一致。

不同山药品种的用途与其营养特点密切相关。刘苏伟等[56]比较了河南温县种植基地6种山药的多糖含量及体外抗氧化活性，发现多糖含量和抗氧化活性较高的山药品种均有一定药用历史，仅有食用历史的山药品种多糖含量和抗氧化活性较药用品种低，为药用和食用品种之间的差异性及食用品种无法入药的原因提供了解释。对不同品种山药营养成分的研究还表明不同营养成分的含量具有一定相关性。舒锐等[57]比较了同一试验基地内的11个北方地区栽培山药品种的水分、淀粉、蛋白质和可溶性糖含量，发现水分含量较高的山药品种可溶性糖含量较高，但淀粉和蛋白质含量较低。

2.2 生长环境

生长环境是影响山药营养品质的重要外在因素，不同山药种植区域的气候条件、土壤性质、土壤营养状况千差万别，导致同种异地山药质量存在明显差异。闫沛沛等[58]比较了河南产地和河北产地怀山药的品质，河南产地怀山药总多糖含量显著高于河北产地怀山药，具有更高的药用价值，这与张重义等[59]选用同一品种怀山药在不用地区同期种植得出的研究结论一致。但韩晓勇等[60]对种植于道地产区温县和非道地产区丰县的铁棍山药进行比较，得出了不同的研究结论，丰县铁棍山药的灰分、钾、铁、铜、锌、多糖和可溶性糖含量显著高于温县铁棍山药，干物质、钙、镁、锰、非必需氨基酸及淀粉含量低于温县铁棍山药，据此推测怀山药道地性的形成主要是品种与环境双重作用的结果，以单一或某一指标评价山药品质有待商榷。

在气候条件相似种植同一品种的特定地域，土壤条件可能是影响作物生长和品质的主导因素。吴克宁等[61]研究土壤特性与怀山药品质的关系发现，土壤质地直接决定怀山药品质，在适宜的质地条件下，养分含量越高，怀山药品质越好。张庆岭等[62]比较了河南温县垆土铁棍山药与沙土铁棍山药中的主要营养成分，结果表明，水分含量垆土铁棍山药低于沙土铁棍山药，淀粉含量垆土铁棍山药高于沙土铁棍山药，但二者灰分、氨基酸、黏性多糖含量差别不大。张红霞等[19]考察了安顺山药种植土壤及根茎中多种矿质元素含量之间的关系，发现不同种植区山药根茎中灰分含量与土壤中铜、锰、锌和铁的含量呈显著负相关关系，锰、锌、铁这3种元素在土壤中的含量与山药根茎中的含量显著相关，但不同种植区山药根茎对这些元素的富集能力不同，可能与根系的呼吸作用等其他因素有关。

2.3 栽培管理

2.3.1 栽培模式 杜真辉等[63]研究了沙土地、垆土地土壤条件下，打孔和未打孔栽培模式铁棍山药的质量差异，结果显示，沙土地栽培的铁棍山药尿囊素含量高于垆土地栽培的铁棍山药，并且沙土地打孔栽培山药的尿囊素含量最高，说明尿囊素含量可能与根的透气性有关;垆土地打孔栽培山药与垆土地未打孔栽培山药相比，浸出物、多糖、淀粉含量较高，特别是多糖含量差异显著，可能与根生长过程中消耗能量有关;经变异系数权重法分析，垆土地打孔山药质量较优，沙土地打孔山药质量较差。浅生槽定向栽培商品化率高，且收获难度小，省工省力，是山药轻简高效栽培的主要发展方向。朱建军等[64]研究了浅生槽定向栽培对糯米山药品质的影响，结果显示，浅生槽处理的糯米山药支链淀粉含量和粘液蛋白质含量低于无浅生槽处理的糯米山药，说明浅生槽处理对糯米山药内在品质存在不利影响，但浅生槽直径11.0 cm的处理与无浅生槽的处理含量差异不显著，说明影响程度与浅生槽直徑有关。秸秆有机型栽培是紫山药轻简高效栽培的新方向。殷剑美等[65]研究了秸秆套网袋栽培对紫山药品质的影响，结果表明，秸秆栽培有利于提高紫山药的山药皂苷、可溶性糖、粗多糖和黏液多糖等营养和保健养分含量，秸秆套网袋栽培与秸秆栽培相比，会降低山药皂苷和黏液多糖含量，但产品商品性较好，且与常规栽培相比，营养和保健养分的含量仍然较高，有利于实现高产优质。

2.3.2 施肥管理 研究表明，肥料种类、施肥方式、施肥量等因素对山药的品质和产量有重要影响。吕薇[66]针对山西长山药主产区开展了不同配方施肥处理试验，结果表明，生物配方施肥技术可以提高长山药粗蛋白、微量元素锌、锰含量和块茎粘度，改善了长山药的品质。明鹤等[67]采用高效液相色谱法测定了不同施肥方式山药中尿囊素及皂苷元含量，结果显示，施肥能显著提高山药中的尿囊素及皂苷元含量，不同施肥处理的山药中尿囊素及皂苷元含量差异显著，效果从高到低依次为有机肥和化肥配合施用、单施有机肥、单施化肥。范玉贞[68]研究了沼肥对山药品质的影响，与施用农家肥相比，施沼肥提高了麻山药和小白嘴山药的糖类、蛋白质、氨基酸和灰分含量，降低了水分含量，表明沼肥对提高山药品质有良好的效应。吕亚慈等[69]研究表明，增施微生物菌肥后麻山药的总糖、蛋白质、灰分及淀粉含量均有所提高，说明微生物菌肥提高了植物营养元素的供应水平，改善了麻山药的品质。利用植物将无机硒转化为有机硒是补充硒元素的重要途径。臧传江等[70]以大和长芋为试验材料，研究叶面喷施硒肥对山药产量和含硒量的影响，结果表明，喷施不同浓度的硒肥具有一定的增产效果，叶面喷施硒肥对山药含硒量的影响较大，呈正相关关系，喷施300倍液时山药含硒量达到0.28 mg/kg，比对照增加1.8倍，并且叶面喷施硒肥对于低硒地区效果更好。

2.3.3 农药使用 山药生产过程中使用植物生长调节剂增加产量提高种植收益较为普遍，但对植物生长调节剂对山药品质的影响关注较少，这方面的研究报道也较少。现有研究在植物生长调节剂可增加山药淀粉含量、降低可溶性糖含量方面的研究结论较一致。温国泉等[71]考察了矮壮素与羟季铵·萘合剂对“桂淮2号”生长及品质的影响，结果表明，2种组合在特定处理浓度下均可提高淮山药干物质、浸出物、淀粉含量，但对可溶性总糖、蛋白质含量有降低作用，喷施2 250 mg/L矮壮素可在提高淮山药产量、干物质、浸出物及淀粉含量的同时维持较高的蛋白质含量，且对可溶性总糖含量影响不显著，效果相对较好。王军民等[72]研究了氯吡脲和多效唑单施或配施对“桂淮2号”品质的影响，结果表明，单施或配施均能改善山药品质，配施效果更好。在最适浓度范围（氯吡脲27～33 mg/kg+多效唑550～700 mg/kg），块茎干物质、蛋白质、淀粉及皂苷含量分别比对照提高7.02%、3.71%、4.87%和0.009%，可溶性糖含量下降0.37%。山药淀粉含量提高与2者配施提高了与山药块茎淀粉合成有关的ADPG 焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶、可溶性淀粉分支酶活性有关，氯吡脲对3种酶的活性影响大于多效唑。韦民政等[73]考察了定向结薯栽培方式下去豆膨大素对“桂淮2号”和铁棍山药产量及品质的影响，结果表明，施用去豆膨大素对2种山药鲜淀粉含量有增加作用，对可溶性糖含量有降低作用，但对2种山药粗蛋白和水分含量影响有所不同，不同浓度去豆膨大素处理均增加了铁棍山药粗蛋白含量和水分含量，但对“桂淮2号”并不都表现出增加效应，总体看，去豆膨大素在增加块茎产量的同时对2种山药上述营养成分含量的影响均不显著。

2.3.4 收获时期 山药通常8～10月份根茎成熟，采收期较长，由于山药根茎成熟后，地上部茎叶仍未完全枯萎，与根茎之间仍然存在营养交换，因此，采收时间对山药营养品质具有一定影响。赵冰等[74]以怀山药、大和黑皮、太谷山药为试验材料，研究不同收获期对产量和品质的影响，结果表明，在地上部茎、叶生长旺盛期结束之前采收山药，产量损失严重，之后采收山药产量差异则不显著，随着采收时间的延长，块茎含水量不断降低，粗蛋白含量和块茎粘度增加，由此认为，如果同时追求山药的产量和品质，在气候状况允许的条件下可考虑适当晚收。袁菊丽等[75]研究了陕西地区种植的山药生长期内不同月份多糖含量的动态变化，结果显示多糖含量在7～10月之间不断积累递增，且具有显著差异，10月以后，多糖含量有所降低，可能原因是山药地上部分枯萎，为维持根系生命代谢，消耗了一部分物质。陈华龙等[76]对粤北产广山药的研究表明，生长期第8～10个月尿囊素含量达到峰值。马蕊等[77]考察了河南怀山药从9月份至次年2月份之间营养成分变化情况，结果显示，不同营养成分含量变化均有一定波动性，总体看，9月份至12月中旬，浸出物和腺苷含量逐渐上升，多糖含量先下降后上升，尿囊素含量逐渐下降后趋于稳定，折干率和化学成分都于12月中旬达到最大，为最适采收期。

2.4 贮藏管理

适宜的温度和湿度条件是延长山药休眠期，保持山药品质的关键因素。王兰菊等[78]研究了不同贮藏方式对铁棍山药生理特性及品质的影响，与窖藏和室温贮藏相比，在4～10℃下贮藏的铁棍山药块茎的呼吸强度、POD酶活性变化均维持平稳态势，MDA积累慢，延缓了山药块茎的衰老进程，并可显著减少山药块茎营养物质以及水分的损失。窖藏与室温贮藏相比，窖藏块茎呼吸代谢明显高于室温贮藏，室温贮藏块茎失重率明显高于窖藏，可能与贮藏窖内湿度较高、室温下湿度较低有关，窖藏条件下定期通风换气、室温贮藏条件下适当遮盖有利于品质保持。

除温度和湿度控制以外，研究者们还对应用物理或化学方法延长山药贮藏期进行了探索。姜瑜倩等[79]研究了1-MCP（1-甲基环丙烯）、TBZ（特克多）、壳聚糖等保鲜剂在18～20℃、相对湿度40%环境下对山药品质的影响，发现壳聚糖涂膜、1-MCP处理可有效抑制山药PPO酶活性，减少总酚的消耗，降低MDA的累积，保持细胞膜完整性，延缓山药组织的衰老，且壳聚糖涂膜处理效果最佳，这与倪伟超等[80]对紫山药的研究结果一致。朱军等[81]研究了60Coγ射线辐照处理对铁棍山药贮藏保鲜效果及主要营养成分的影响，结果表明，经辐照可提高可溶性总糖、粗蛋白和灰分含量，其中粗蛋白含量显著提高，但氨基酸含量有所降低。魏山城等[82]研究了He-Ne激光辐照对铁棍山药的贮藏保鲜效果，结果表明，经激光器辐照后，其块茎含水量、可溶性总糖、可溶性蛋白含量、贮藏后期的SOD活性下降幅度均变小。

3 山药营养品质评价方法

食品品质评价方法主要有主成分分析法、聚类分析法、灰色关联度分析法、隶属函数法、层次分析法、模糊综合评判法、神经网络法、合理-满意度和多维价值理论法[83]。营养素评价主要有从某一种营养素角度进行评价的生物价（BV）、氨基酸评分（AAS）、食物营养质量指数（INQ）、食物消化率、血糖生成指数等方法和对食物整体营养价值进行评价的营养素度量法[84]。目前关于山药营养品质评价的研究主要集中于对不同品种、不同产地、不同栽培措施条件下的营养成分比较，应用统计学方法对山药营养品质进行定量综合性评价不多，现有研究采用的方法主要有灰色关联度分析法、隶属函数法、聚类分析法、主成分分析法。

3.1 灰色关联度分析法

灰色关联度分析法是参考若干试验样品的实测值，选取比有利指标的最大值稍大、比不利指标的最小值稍小的指标值构建理想的参考样品，通过比较试验样品与参考样品的关联度判断试验样品综合品质优劣程度，关联度越大品质越优，关联度越小品质越差。在实际评价中，为对样品进行综合性评价，通常会选取产量、抗病性、商品性、营养成分含量等多类指标建立指标集，由于各指标单位不同，在关联分析前需要进行无量纲化处理。同时，指标集中的各项指标对于反映品种优劣的重要程度不同，对不同指标赋予不同的权重系数计算加权关联度比等权关联度更能反映样品品质的实际情况。彭慧等[85]采用灰色关联度分析法从小区产量、含水量、粗蛋白含量、粘度、锌含量、锰含量6个维度对国内7个主栽山药产品进行综合评价，结果显示，农大长山药1号综合性状最好。张晓光等[86]采用灰色关联度分析法从叶片长、叶片宽、块茎长度、平均块茎鲜重、多糖、尿囊素含量7个维度对河南产铁棍山药和河北产棒山药、小白嘴、紫山药进行综合评价，结果显示，铁棍山药综合表现最好。李小侠等[87]采用灰色关联度分析法对10个温州山药栽培家系的抗病性、产量、商品性、肉质颜色、口感及营养成分等16个指标进行综合评价，筛选出2个适宜发展的主要品种。

3.2 隶属函数法

隶属函数法是在计算每个品质指标隶属函数值的基础上得出每个样品的平均隶属函数值，通过比较平均隶属函数值的大小判断品质优劣，数值越大说明品质越好。罗海玲等[88]采用隶属函数法对所收集的31个山药种质资源的块茎产量、性状及可溶性蛋白、淀粉、蔗糖、还原糖等品质指标进行综合评价，筛选出了品质和产量表现较优的7个中、长型品种和7个短型品种。张武君[89]采用隶属函数法对福建马铺7个主栽山药品系的多糖、尿囊素、蛋白质、淀粉、灰分、粗纤维、氨基酸等指标进行综合评价，筛选出3个营养品质较优的品系，其中MP1尿囊素含量最高、块茎断面肉白不易褐变，适合加工成饮片;MP3总氨基酸、必需氨基酸和呈味氨基酸含量均最高，口感绵滑，适合鲜食;MP6多糖、蛋白质、粗纤维含量最高，富含花青素，适合鲜食及保健产品开发。现有研究中没有考虑不同指标对于反映品种优劣的重要性不同，如何对不同指标的隶属函数值进行加权处理，通过加权隶属函数值更客观的反应品质差异值得探讨。

3.3 聚类分析法

聚类分析法按照样品的不同品质指标特性的相似程度进行聚合，相似度大的优先聚合，最终将不同样品区分为相对具有同类品质特性的群组，可以直观表现样品间的差异，适用于筛选评价具有特定品质特性的产品。华树妹等[90]采用聚类分析法对61份山药种质资源的多糖含量进行评价，按多糖含量高低聚为高型、中型、低型3大类，为不同多糖型山药育种工作奠定了基础。

3.4 主成分分析法

主成分分析法在農产品品质评价中较为常用，适用于评价指标较多时的降维处理，主要是将数量较多且具有一定相关性的指标转换为新的个数较少且互相独立的综合指标进行评价。利用主成分分析法进行降维处理后，可以根据主成分综合得分模型计算综合得分值进行排序评价，也可以通过聚类分析法进行品质分类。关倩倩等[91]对10个山药品种的多糖、抗性淀粉等12个营养指标进行主成分分析，按照各品种的主成分综合得分模型的分值进行排序，筛选出长细毛山药可作为一种适合糖尿病人食用的山药品种。

4 结论与展望

随着大众健康消费理念的提升，山药消费需求不断增长，推动产业规模日益扩大，山药产业逐渐发展成为调整产业结构和增加农民收入的重要特色产业之一。但在经济效益的吸引下，道地产区品种盲目引种到非道地产区种植以扩充产区和过度依赖化肥增加产量的现象比较普遍，食用产品品质下降、药用产品药性不足等问题日渐突出，对山药产业高质量健康可持续发展构成障碍。因此，今后山药产业发展应更关注山药营养品质提升，聚焦山药营养品质技术研究及推广应用，促进山药作为健康产业真正走出营养健康特色发展之路。

文献报道的关于山药的研究主要集中于栽培技术、功能成分提取及药理作用等方面，不同品种、不同产地山药的营养差异比较及营养成分影响因素探究成为研究热点，并对应用统计学方法评价山药营养品质特性进行了初步尝试，为深入开展山药营养品质调控与评价研究奠定了基础。但山药营养品质综合评价与改良、营养及活性物质形成及调控机制、优质高效栽培技术集成示范等支撑山药营养品质质量提升的关键技术领域还缺乏系统深入研究与转化应用，需要重点加强相关研究工作。一是精准定位营养特色，促进山药种质资源科学利用。我国山药种植历史悠久，品质资源十分丰富，地方特色品种种类繁多，不同品种之间营养特性差异较大，用途不尽相同，应系统收集山药种质资源，开展山药种质资源营养特性调查，针对粮用、菜用、药用、加工等不同用途科学建立营养品质评价体系，形成山药营养品质数据库，指导山药种质资源精准开发利用。二是深化营养及活性成分形成机制研究，促进营养品质精准调控。系统开展不同种植区、土质、栽培模式、用肥、用药、不同生育期及贮藏条件下山药营养及活性成分形成、积累及变化规律研究，提高山药营养品质调控措施的精准度。三是加强优质高效栽培技术集成，促进产业提质节本增效。结合种植地域条件和品种营养品质形成特性，针对主栽及具有推广价值的特色品种集成轻简化和节本增效栽培技术，推动山药生产模式由丰产栽培向营养优质化栽培转变。◇

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Research Progress on Nutritional Quality，Influencing Factors and Evaluation Methods of Chinese Yam

GUO Lin-yu，TANG Xiao-yan

（Institute of Quality Standard and Testing Technology for Agro-products，Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory for Agro-product Quality and Safety，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Beijing 100081，China）

Abstract：The paper summarized the advance on the characteristics of nutritional function components，the influencing factors of nutritional quality，as well as the evaluation methods of Chinese yam to provide scientific reference for the study on nutritional quality，the precise nutritional utilization，and the cultivation techniques optimization and improvement of Chinese yam.

Keywords：Chinese yam;nutritional quality;function;influencing factor;evaluation

基金项目：中国农业科学院科技创新工程。

作者简介：郭林宇（1982— ），女，硕士，副研究员，研究方向：农产品技术性贸易措施与农产品质量安全管理。

通信作者：汤晓艳（1976— ），女，博士，研究员，研究方向：畜产品质量安全标准与检测技术。