甘薯叶保鲜及加工利用研究进展

高 琦，孙铭阳，袁兴铃，沙炫利，彭 雪，薛友林✉

（1.辽宁大学 轻型产业学院，辽宁 沈阳 110036；2.中共辽宁省委党校，辽宁 沈阳 110161）

甘薯（Ipomoea batatas LAM.）为旋花科甘薯属植物，俗称红薯、甜薯等，原产于美洲墨西哥，约于16世纪中叶传入我国，主要分布于亚洲东南部，是我国粮食作物之一[1]，产量仅次于水稻和玉米。甘薯以块根为日常食用部分，其茎叶及叶柄是生产中的主要副产品，一般统称为甘薯叶，产量较大，但开发利用率较低，多被用作饲料或直接丢弃。甘薯叶作为一种安全性高的绿色蔬菜，在生活中具有较好的食疗作用。日本称甘薯叶为“长寿菜”，美国曾将甘薯叶列为“航天食品”，香港称甘薯叶为“抗癌蔬菜”[2]。目前，国内外对甘薯块根及其制品开发研究很多，而对甘薯叶的研究及开发才刚刚起步。但不可否认的是，其含有丰富的营养成分（见表1），可以治疗和预防多种疾病，加工利用前景广阔。本文对甘薯叶的生理功能、保鲜方式及加工利用现状进行了综述，以期为甘薯叶资源的充分利用与相关产业发展提供一定参考。

表1 甘薯叶的主要营养物质及含量Table 1 The main nutrients and their contents of sweet potato leaves mg/g

1 甘薯叶的生理功能

随着研究的深入，甘薯叶的生理功能逐渐被发掘，目前研究发现其主要有抗氧化、降血脂、降胆固醇、降血糖、抗肿瘤及抑菌等作用，生理功能广泛。

1.1 抗氧化

抗氧化剂对维护人体健康有重要作用，目前国内外有很多关于甘薯叶抗氧化作用的研究，均表明其抗氧化活性与总酚、黄酮含量成正相关[9]。蒋益花[10]通过实验得出甘薯叶粗提取液清除DPPH的能力强于VC的结论。Xu等[11]对116种甘薯叶进行了活性物质的提取及抗氧化活性的测定，结果表明甘薯叶提取物具有潜在的抗氧化活性，其主要生物活性化合物是多酚，尤其是咖啡酰奎尼酸（CQA）的衍生物，例如 5-CQA、3,4-diCQA、3,5-diCQA和4,5-diCQA。Jung等[12]发现甘薯叶中富含多酚，其主要成分是CQA的衍生物，具有很好的抗氧化活性和抗突变性。Mu等[13]通过 AB-8大孔树脂纯化甘薯叶多酚，得到了8种酚类成分且均具有很好的抗氧化活性。由此可见，甘薯叶富含抗氧化物质，且抗氧化功能显著。

1.2 降血脂、降胆固醇

多酚类、膳食纤维等活性物质的存在使甘薯叶具有良好的降血脂、降胆固醇作用，其机理是通过减少膳食中胆固醇的吸收、影响机体中胆固醇的代谢、促进胆固醇的排泄等来降低血浆中胆固醇水平；通过增加食物在肠道内的过渡时间、延缓胃排空、减缓或降低脂肪的吸收等机制来降低血液中甘油三酯水平[14]。Ishida等[15]研究发现甘薯叶中的水溶性膳食纤维可以降低小白鼠肝部的胆固醇含量和血清中的血脂含量。傅志丰[16]发现高剂量的红薯叶DHPM（动态高压微射流技术）提取物可以使小鼠的高脂肝细胞形态变得清晰，空泡减少，从而起到改善肝脏功能的效果，说明红薯叶DHPM提取物可用作保肝药品或保健品的活性成分。

1.3 降血糖

α-葡萄糖苷酶是位于小肠粘膜的一种酶，可催化低聚糖水解成单糖，促进小肠对葡萄糖的吸收[17]，因此，通过抑制α-葡萄糖苷酶的活性，可以有效地降低血糖。刘冉等[18]通过实验表明8种甘薯叶提取物均可显著抑制α-葡萄糖苷酶活性。刘雪辉等[19]发现川山薯叶中绿原酸及绿原酸类化合物对α-葡萄糖苷酶存在竞争性抑制，其IC50值可达 7.6 μg/mL。Jeng等[20]通过模拟体外胃肠消化模型实验发现甘薯叶提取物中 CQA对葡萄糖释放存在抑制作用，推测可以用来长期管理高血糖。李凤林等[21]发现甘薯叶黄酮可有效降低小鼠的高血糖，其原理可能是通过调节胰岛素与其受体的结合，提高机体对胰岛素的敏感性，或者是通过刺激或促进胰岛素的分泌来使血糖降低，同时还通过实验发现甘薯叶黄酮对Ⅱ型糖尿病小鼠的DNA损伤有修复作用。

1.4 抗肿瘤

甘薯叶属于天然健康的绿色食品，其提取物中含有黄酮类、多糖、多肽等多种清除氧自由基的物质，能够通过抑制肿瘤基因表达、促进癌细胞凋亡等多种途径起到抗肿瘤作用[22]。Chang等[23]通过实验证明，甘薯叶中分离出的肽类可以通过线粒体凋亡途径诱导和促进细胞凋亡，在调节细胞增殖方面具有重要作用，具有有效的抗癌作用。罗丽萍等[24]发现徐薯 18的甘薯叶黄酮在体外能够显著抑制人早幼粒白血病细胞、人低分化胃腺癌细胞、人肝癌细胞和人肺癌细胞的生长，并且没有观察到任何毒副作用。此外，吕淑河等[25]提取了巴西甘薯叶的总提取物（SM）、30%乙醇洗脱部分（SM-A）和 60%乙醇洗脱部分（SM-B）进行抗肿瘤活性及剂量相关性研究，结果表明巴西甘薯叶对人肝癌细胞、肺癌细胞和胃癌细胞的存活率具有一定的抑制作用，且SM-B为主要抗癌活性部分，对胃癌细胞抑制效果最强，其IC50为15.2 mg/L，对肿瘤细胞的抑制作用呈现一定的剂量依赖关系。

1.5 抑菌作用

甘薯叶提取物经测定后，发现其中含有黄酮类、鞣质及木脂素，这三种物质均具有较好的抑菌作用[26]。王世宽[27]和高莹等[28]通过实验证明甘薯叶乙醇提取物对植物乳杆菌、葡萄球菌、汉逊酵母、枯草杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均有抑制作用。徐洪宇等[29]发现浙薯 75的甘薯叶中具有抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长的活性成分，主要集中在中等极性组分群的乙酸乙酯相中。由此可见，甘薯叶在食品防腐和医药领域开发前景广阔。

1.6 其他生理功能

甘薯叶除了具有以上生理功能外，还可以起到增强免疫、促进凝血、缓解眼部疾病等作用。

不同学者研究发现，红薯叶多糖具有促进单核巨噬细胞系统吞噬功能的作用，可增强小鼠的非特异性免疫功能，同时也可极显著地增强小鼠的特异性体液免疫功能[30]；西蒙1号甘薯叶粗制剂有促进巨核细胞恢复及促进血小板形成的作用，且甘薯叶多糖能够刺激低血小板动物血小板生成素的产生，而对正常动物没有任何影响[31]；甘薯叶中丰富的叶黄素对眼睛有益，尤其是在预防老年性黄斑病和白内障上效果较佳[32]。

2 甘薯叶的保鲜

甘薯叶含水量高、表面积大、表面疏松，采摘后作为独立的生命体会进行呼吸作用和蒸腾作用，造成水分及营养物质的损失，并且贮藏时甘薯叶易出现失水、腐烂、表面黄化等现象，严重限制对其的进一步深加工[33]。一般新鲜甘薯叶的贮藏时间极短，2～4 d左右就会失去食用价值，需要及时保鲜[36]。目前甘薯叶常见的保鲜方式有低温保鲜、薄膜保鲜、化学保鲜等。

2.1 低温保鲜

目前有不少学者对甘薯叶低温保鲜进行了研究（见表2），综合研究表明，低温可以抑制甘薯叶内源乙烯的产生及水分的流失，减少贮藏期间甘薯叶维生素和叶绿素的损失以及减少游离氨基酸的增加量，同时还延缓了乙烯峰的出现，降低了甘薯叶的呼吸强度，从而达到延缓衰老、减少贮藏期间腐烂以及延长贮藏期的目的，较高贮藏温度（20 ℃）下会使茎叶更容易衰老，症状表现为黄化和萎蔫。值得注意的是，低温保鲜的温度不宜低于2 ℃，温度过低会使甘薯叶品质发生变化，造成甘薯叶的冷害，表现为表面褐变和水分析出，因此甘薯叶低温保鲜温度在4～6 ℃较为合适。

表2 贮藏条件对甘薯叶保鲜效果的影响Table 2 Effects of storage conditions on the fresh-keeping of sweet potato leaves

2.2 薄膜保鲜

司金金等[38]以秦薯5号甘薯叶为试材，每隔2 d进行指标测定，并观察感官品质变化，结果表明：10 ℃下贮藏结合0.05 mm保鲜膜包装对采后甘薯叶起到了较好的保鲜效果，可以减缓甘薯叶中叶绿素和黄酮的分解，抑制相对电导率和失重率的升高，使甘薯叶保持较好的感官品质，有效延长货架期。董玲霞等[39]通过实验发现，薯绿 1号甘薯叶收获后，通过覆膜（PE保鲜膜、10～1 000 μm微孔膜）结合低温（4 ℃）保存可有效延长货架期约48 h，且微孔膜保水性整体优于保鲜膜，明显降低了甘薯叶的黄化率，能有效控制叶片腐败变质，有利于促进菜用甘薯叶推广及市场的有效供应。

2.3 化学保鲜

肖婷等[40]在室温下分别用20、50、100 μL/L的乙醇对红薯叶熏蒸3 h，通风1 h，最后装于聚乙烯包装袋中，于4 ℃下贮藏，结果表明50 μL/L组更能有效抑制红薯叶的呼吸强度并延缓腐烂指数的上升，减缓电导率、丙二醛（malondiadehyde，MDA）含量、多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）和过氧化物酶（peroxidase，POD）活性上升，诱导超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和过氧化氢酶（catalase，CAT）活性维持较高的叶绿素含量，贮藏至第12 d，感官评分仍能达4.2分（5分制），腐烂指数仅为5.25%，显著优于对照及其他处理组，该研究可为红薯叶的贮藏保鲜提供一种新型有效的绿色保鲜技术参考。

3 甘薯叶的加工与利用

甘薯叶作为甘薯的主要副产品，产量大，且富含多种营养成分，如碳水化合物、蛋白质等，因此可以根据实际需要进行不同的加工利用，例如为了便于保存和运输，可以对甘薯叶进行干燥和速冻，也可以直接将甘薯叶与其他材料结合，制成饮品等各种食品。

3.1 干燥制粉

甘薯叶干燥制粉，所得产品可以保留其大部分营养成分，便于贮藏运输。同时还可以将甘薯叶粉作为原料添加到面条、糕点、固体饮料等食品中，使人们日常摄入的营养更加均衡。

司金金等[41]采用了热风干燥、微波干燥、真空冷冻干燥和喷雾干燥4种方式对红薯叶进行干燥并制粉，以研究干燥方式对红薯叶粉物理特性、微观结构和成分含量的影响，并采用变异系数权重法对不同干燥方式得到的红薯叶粉进行综合评分，结果显示喷雾干燥法得到的红薯叶粉品质最好。同时，宋振等[42]的研究结果也证实了热风干燥、真空冷冻干燥及喷雾干燥3种干燥方式中喷雾干燥为甘薯茎叶粉的最佳干燥方法。

此外，预处理方式的不同对甘薯叶的干燥效果也有影响。张迎敏等[43]采用超声、烫漂两种方式对红薯叶进行热风干燥前的预处理，实验证明经超声预处理的红薯叶干燥效率较高、皱缩率低，组织结构较为完整；经护色液烫漂处理干燥后的红薯叶复水率、叶绿素含量和色泽都稍高，质构紧密均匀，细胞开孔率高，总能耗低。刘珊珊等[44]研究了漂烫预处理对红薯叶片热泵-热风联合干燥后品质特性的影响，当漂烫温度 90 ℃、漂烫时间70 s时干燥叶片POD活性较低，叶绿素含量最高。杨玉等[45]以叶绿素含量、POD活性及复合水比为指标，对比了盐渍、超声以及二者联用对甘薯叶热泵干燥过程中理化性质的影响，实验结果表明经4%盐溶液预处理后的产品品质较高，而超声预处理对红薯叶的组织具有一定破坏性，会导致叶绿素含量降低。

3.2 速冻

张翠英等[46]对甘薯叶的速冻工艺进行了研究，结果表明：以 NaHCO3为护色剂对蒲薯 53甘薯叶进行温度95 ℃、时间40 s的漂烫，可显著抑制PPO的活性，较好地保存甘薯叶的感官品质，且冻前控制温度在5 ℃以下时，在冷却介质温度为-30～ -35 ℃的条件下速冻处理15～20 min，效果较好。孙健等[47]选用徐薯 22叶柄，在温度90～ 95 ℃，时间60～90 s条件下进行漂烫，且将甘薯叶柄速冻前温度控制在 4～5 ℃，冷却介质温度为-32～ -36 ℃的条件下进行速冻处理，效果较好。

3.3 腌制与发酵

吴贤道等[48]对甘薯叶的腌制、保绿、保脆进行了研究，实验表明以 0.03% Na2CO3和 0.05%Ca(OH)2的混合液浸泡可明显保护甘薯叶的色泽。此外，腌制时添加0.1% CaCl2可提高甘薯叶的脆度。

岳春等[49]用乳酸菌对红薯叶和茶叶的水提液进行发酵，最终得出了富有营养价值并具有独特风味的红薯叶茶饮料。黄达伟等[50]通过正交实验确定出甘薯叶醋酒精发酵及醋酸发酵的最佳工艺参数为：安赛蜜 0.02%，阿斯巴甜 0.04%，柠檬酸钠0.025%，食醋35%，柠檬酸0.15%，苹果酸0.2%，甜菊糖 0.02%，并在最佳工艺参数下做出了美味健康的甘薯叶醋。徐君飞等[51]将小麦粉和红薯茎叶粉混合（1∶5），加水调浆，经α-淀粉酶液化（18 U/g），曲霉糖化（15%黑曲霉，10%米曲霉），酵母菌（0.4%）和醋酸菌（15%）在 pH为3.5的条件下发酵5 d后，获得了红薯茎叶保健醋饮料。孟欣慧[52]以甘薯叶为原料，通过发酵生产了含丰富营养物质的甘薯叶酒，具有一定的保健作用。

3.4 甘薯叶饮料

甘薯叶富含多酚和黄酮类物质，利用甘薯叶开发的饮料将有较好的保健作用，能够满足消费者的健康需求。叶文峰等[53]以红薯叶为主要原料，添加适量的猕猴桃汁及其它辅料，研制出了营养丰富、风味良好、具有一定保健作用的红薯叶果汁复合饮料，并通过正交试验得出饮料的最佳配方为：红薯叶提取液53%、猕猴桃汁6.0%、柠檬酸0.15%、β-环糊精0.6%、白砂糖7.5%。杨保求等[54]通过实验研制出了风味纯正、营养丰富、具有保健功能的复合饮料制品，且其最佳配方为：红薯叶提取液30%、番茄汁50%、稳定剂0.3%、蔗糖4%、水15.7%。

此外，还有学者研发出了一些甘薯叶固体饮料。隋伟策等[55]通过响应面法优化甘薯叶固体饮料配方中四种稳定剂的添加量，得到最优配方为向甘薯叶粉中加入：预糊化淀粉 10.0%、β-环糊精2.5%、卵磷脂4.0%、麦芽糊精0.5%，在最优配方下制出的产品粉末粒度分布均匀（0.2～0.15 mm），富含多酚和黄酮类物质，具备一定的抗氧化功能，市场前景广阔。宋振[56]在喷雾干燥制备的甘薯叶粉中加入麦芽糊精、卵磷脂、β-环糊精等物质混匀后放入沸腾造粒机进行造粒、间歇杀菌，发现在甘薯叶粉中加入预糊化淀粉10.00%、β-环糊精2.51%、卵磷脂3.98%、麦芽糊精 0.50%、白砂糖10%、绿茶香精0.30‰时制备的甘薯叶青汁，具有新鲜甘薯叶和绿茶特有的清香味，经热水冲调后溶解性良好，口感细腻。类似的固体饮料还有甘薯叶速溶粉、青汁粉、复合茶等。

3.5 其他甘薯叶产品

除上述产品外，目前甘薯叶在食品方面的开发研究还涉及到了蛋糕、香肠、饼干等。张娜等[57]以红薯叶粉、低筋面粉为基料研制了红薯叶戚风蛋糕，不但满足了广大消费者对健康营养的需求而且有利于提高红薯叶的附加值。吕巧枝等[58]以新鲜羊肉和甘薯叶干粉为主要研究材料，研制出了一种比较适合大众口味的甘薯叶—羊肉香肠，其中加入的冷冻甘薯叶干粉（添加量0.2%）可以改善香肠的膻味，增强可接受性。

3.6 存在问题与建议

3.6.1 加工过程中活性物质的流失

甘薯叶富含生物类黄酮、多酚、维生素等多种功能性成分，而不同的加工方式会对物料的功能性成分造成一定影响。对于甘薯叶而言，高温处理会使其蛋白质、总酚含量下降，干制和腌制则对VC含量有较大的影响。因此，应通过实验优化加工条件，降低甘薯叶有效物质的损失量。

3.6.2 加工方式单一

我国甘薯叶加工方式尚停留在初级阶段，主要应用于传统的食品产品开发与生产，而精、深加工较少，其价值未能效用最大化。为更好地进行甘薯叶产品市场的开发，应加强科研机构与企业合作，深入调查市场；加强与国外相关企业、机构的沟通学习；积极引入高端新兴技术提高产品品质。

3.6.3 未形成完整的企业链

现阶段，国内外对甘薯叶的加工利用多为实验室规模，缺乏市场规模化生产，为使消费者正确认识、接受甘薯叶制品，并实现其工业化生产，提高其经济、社会、生态效益，应加强与企业、政府的沟通合作，旨在将科研成果转化为生产力量，提升甘薯叶的产业效益，推动甘薯叶制品可持续发展。

4 总结与展望

甘薯叶作为一种营养丰富、产量大的叶菜类蔬菜，富含多种营养物质，具有抗癌、抑菌等功效，且其价格低廉，可作为低成本食品加工原料，具有极大的发展前景。甘薯叶含水量高、表面积大、采后容易出现失水、腐烂、表面黄化等现象，贮藏期短是限制甘薯叶深加工的主要因素。为延长甘薯叶的货架期，使种植者收益进一步提升，可对甘薯叶开展更多的贮藏保鲜实验，采用多种贮藏保鲜技术进行研究，如保鲜剂喷施、生物涂膜以及多种气调保鲜方式，积极开展多因子复合保鲜实验，以探寻出一种适合于甘薯叶保鲜的最佳模式。此外，今后甘薯叶的发展应着重于研究加工工艺对其产品品质的影响，优化加工条件，重视产品开发与推广的结合，尽快实现工业化量产。还应高度重视甘薯叶加工后残渣的综合利用，通过提取营养物质，开发高附加值产品等方式，提高资源利用率。